1、物物 理理 导导 学学 设设 计计 实验实验1 1：手拿一铁块将其浸没在水中，松手后铁块下沉。：手拿一铁块将其浸没在水中，松手后铁块下沉。 实验实验2 2：将一很薄的塑料袋装满水，把口扎紧后将其浸没在：将一很薄的塑料袋装满水，把口扎紧后将其浸没在 水中，松手后，塑料袋停在原来位置不动。水中，松手后，塑料袋停在原来位置不动。 实验实验3 3：将一木块浸没在水中，松手后，木块上浮。：将一木块浸没在水中，松手后，木块上浮。 实验实验4 4：将两相同的铁块分别放入水银和清水中，一块上浮，：将两相同的铁块分别放入水银和清水中，一块上浮， 一块下沉。一块下沉。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 学点学点
2、1 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 分析与论证：从受力情况进行分析，浸没在水中的物体松分析与论证：从受力情况进行分析，浸没在水中的物体松 手后只受两个力的作用，即重力和浮力，这两个力的方向相反，手后只受两个力的作用，即重力和浮力，这两个力的方向相反， 物体的运动状态取决于两个力的大小。实验中，铁块下沉，说物体的运动状态取决于两个力的大小。实验中，铁块下沉，说 明铁块所受的浮力小于重力明铁块所受的浮力小于重力( (图图10105 52 2甲甲) )；实验；实验2 2中，装满水中，装满水 的塑料袋不动，说明它所受的浮力等于重力的塑料袋不动，说明它所受的浮力等于重力( (图乙图乙) )；实验；实验3
3、3中，中， 木块上浮，说明木块受到的浮力大于重力，当木块露出水面，木块上浮，说明木块受到的浮力大于重力，当木块露出水面， 由于排开水的体积变小，所受浮力变小，当浮力等于重力时，由于排开水的体积变小，所受浮力变小，当浮力等于重力时， 木块漂浮在水面上，如图丙、丁所示。木块漂浮在水面上，如图丙、丁所示。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 问题问题1 1：物体的浮沉情况取决于物体所受的物体的浮沉情况取决于物体所受的_力和力和_力的大小关系，因此力的大小关系，因此 控制物体的浮与沉的途径有：控制物体的浮与沉的途径有：(1)(1)保持物体保持物体_不变，通过改变液体
4、密度或改变不变，通过改变液体密度或改变 物体排开液体体积来改变浮力。增大浮力使物体物体排开液体体积来改变浮力。增大浮力使物体_，减小浮力使物体，减小浮力使物体_。 (2)(2)保持物体所受保持物体所受_的大小不变，减小物体自身重力使物体的大小不变，减小物体自身重力使物体_，增大物体，增大物体 自身重力使物体自身重力使物体_。 问题问题2 2：物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受_力作用，下沉的力作用，下沉的 结果是沉到液体结果是沉到液体_，上浮的结果是浮出液面，最后，上浮的结果是浮出液面，最后_在液面上；漂浮与在液面上；漂浮与 悬浮的共同特点都是浮力等于
5、悬浮的共同特点都是浮力等于_力，在平衡力的作用下，物体静止不动，力，在平衡力的作用下，物体静止不动， 重重 浮浮 重力重力 上浮上浮 下沉下沉 浮力浮力 上浮上浮 下沉下沉 非平衡非平衡 漂浮漂浮 重重 底部底部 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 但漂浮是物体在但漂浮是物体在_的平衡状态，物体的的平衡状态，物体的_浸入液体之中，悬浮浸入液体之中，悬浮 是物体是物体_在液体内部时的平衡状态，在液体内部时的平衡状态，_物体浸没在液体中。物体浸没在液体中。 问题问题3 3：由以上问题可以看出，改变物体的浮沉情况，其实质是通过改变物体由以上问题可以看出，改变物体的浮沉情况，其实质是通过改变物体 的的
6、_情况来实现的，这也是运动与力的关系的具体体现。浸在液体中的物体都情况来实现的，这也是运动与力的关系的具体体现。浸在液体中的物体都 受到受到_力和力和_力的作用力的作用( (有时还受其他力有时还受其他力) )，在不受其他力的前提下，改变这，在不受其他力的前提下，改变这 两个方向相反的力的大小关系，即可改变物体的两个方向相反的力的大小关系，即可改变物体的_情况。情况。 液面液面 一部分一部分 浸没浸没 整个整个 受力受力 重重 浮浮 浮沉浮沉 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 学点学点2 物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用 实验实验1 1：用盐水选种。干瘪、虫蛀的种子受到的浮力大于：用盐水选
7、种。干瘪、虫蛀的种子受到的浮力大于 重力，所以上浮；饱满的种子受到的浮力小于重力，所以下沉。重力，所以上浮；饱满的种子受到的浮力小于重力，所以下沉。 实验实验2 2：测定人体血液的密度。在几支试管内分别装入密：测定人体血液的密度。在几支试管内分别装入密 度不同的硫酸铜溶液，再向每支试管内分别滴入一滴血液，血度不同的硫酸铜溶液，再向每支试管内分别滴入一滴血液，血 液在哪一试管中悬浮，密度就等于该试管内硫酸铜溶液的密度。液在哪一试管中悬浮，密度就等于该试管内硫酸铜溶液的密度。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 实验实验3 3：打捞沉船。在沉船下部用结实的钢带将其托住，在钢带的两端固定浮筒，在浮筒
8、中：打捞沉船。在沉船下部用结实的钢带将其托住，在钢带的两端固定浮筒，在浮筒中 注满水，使浮筒沉到船附近与钢带结合，然后排出浮筒中的水，水的浮力就把浮筒和船一起推向水注满水，使浮筒沉到船附近与钢带结合，然后排出浮筒中的水，水的浮力就把浮筒和船一起推向水 面。面。 问题问题1 1：轮船的尺度大小通常用轮船的尺度大小通常用_来表示，根据物体的漂浮条件知，来表示，根据物体的漂浮条件知，_船船 自身的质量满载时货物的质量。自身的质量满载时货物的质量。 问题问题2 2：密度计在不同液体中漂浮时所受到的密度计在不同液体中漂浮时所受到的_都相同，根据都相同，根据F F浮浮_可知，待可知，待 测液体密度越大，则
9、测液体密度越大，则_越小，密度计越小，密度计_中的体积越小，中的体积越小，_的体积就越的体积就越 大，所以密度计上的刻度值是“大，所以密度计上的刻度值是“_”_”。 排水量排水量 排水量排水量 浮力浮力 液液V V排液排液g g 侵入液体侵入液体 露出部分露出部分 上小下大上小下大 V V排液 排液 应应 用用 示示 例例 类型一类型一 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 例例1 1 某物理兴趣小组在研究物体浮沉条件时做过一个小某物理兴趣小组在研究物体浮沉条件时做过一个小 实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮，然后将几实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水
10、中悬浮，然后将几 枚大头针完全插入土豆中后发现土豆枚大头针完全插入土豆中后发现土豆( ( ) ) A A下沉下沉 B B上浮上浮 C C悬浮悬浮 D D漂浮漂浮 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 解析解析 A A 土豆原来能悬浮在水中，说明土豆受到的重力土豆原来能悬浮在水中，说明土豆受到的重力 与浮力相等，即与浮力相等，即G GF F浮；将几枚大头针完全插入土豆中后，土浮；将几枚大头针完全插入土豆中后，土 豆受到的重力会变大，而浮力不变，所以，重力会大于浮力，豆受到的重力会变大，而浮力不变，所以，重力会大于浮力， 则插入大头针的土豆会下沉。则插入大头针的土豆会下沉。 点评点评 本题考查物体浮
11、沉条件的应用，难点在于要理解将本题考查物体浮沉条件的应用，难点在于要理解将 几枚大头针完全插入土豆后土豆的体积不变几枚大头针完全插入土豆后土豆的体积不变( (浮力不变浮力不变) )但重力但重力 变大。变大。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 例例2 2 如图如图10105 53 3所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在所示，先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在 水面上，此时它受到的浮力大小为水面上，此时它受到的浮力大小为F F浮 浮1 1；然后把它按入水面下，发现它沉入水底 ；然后把它按入水面下，发现它沉入水底 ，此时它受到的浮力大小为，此时它受到的浮力大小为F F浮 浮2 2。
12、则 。则F F浮 浮1 1与 与F F浮 浮2 2的大小关系是 的大小关系是( ( ) ) A AF F浮 浮1 1 F F浮 浮2 2 B BF F浮 浮1 1 F F浮 浮2 2 C CF F浮 浮1 1 F F浮 浮2 2 D D无法比较无法比较 解析解析 A A 本题中西瓜皮的重力不变，在水中漂浮时受到的浮力等于自身重力，下沉后本题中西瓜皮的重力不变，在水中漂浮时受到的浮力等于自身重力，下沉后 受到的浮力小于自身重力，所以受到的浮力小于自身重力，所以F F浮 浮1 1 F F浮 浮2 2。 。 类型二类型二 物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 例例
13、3 3 小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图10105 54 4甲所示，甲所示， 他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮 力力F F随时间随时间t t的变化图像可能是图乙中的的变化图像可能是图乙中的( ( ) ) 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 解析解析 D D 鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力不变，等于鸡蛋的鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力不变，等于鸡蛋的 重力。随着盐水密度减小，但鸡蛋排开水的体积不变，根据公重力。随着盐水密度减小，但鸡蛋排开水的体积不变，根据公 式式F F浮浮 V V排排g g可知鸡蛋所
14、受浮力逐渐减小，但不会减小到可知鸡蛋所受浮力逐渐减小，但不会减小到0 0， 所以图线所以图线D D符合题意。符合题意。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 例例3 3 端午节那天，小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面端午节那天，小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面 ( (如图如图10105 55 5所示所示) )。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是( ( ) ) A A甲的质量比乙大甲的质量比乙大 B B甲受到的浮力等于重力甲受到的浮力等于重力 C C甲的密度比乙大甲的密度比乙大 D D乙受到的浮力大于重力乙受到的浮力大于重力 五、五
15、、 物体的浮与沉物体的浮与沉 解析解析 B B 甲漂浮，乙沉在水底，并且甲的体积比乙小，甲漂浮，乙沉在水底，并且甲的体积比乙小， 故甲排开水的体积较小，由阿基米德原理可知，甲受到的浮力故甲排开水的体积较小，由阿基米德原理可知，甲受到的浮力 小于乙受到的浮力；又因为甲漂浮，其重力等于浮力，乙沉底小于乙受到的浮力；又因为甲漂浮，其重力等于浮力，乙沉底 ，其重力大于浮力，因此乙的质量大于甲的质量，故，其重力大于浮力，因此乙的质量大于甲的质量，故A A、D D选项选项 错误，错误，B B选项正确。煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面选项正确。煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面 ，沉在水底的咸鸭蛋
16、密度大于水的密度，浮在水面上的咸鸭蛋，沉在水底的咸鸭蛋密度大于水的密度，浮在水面上的咸鸭蛋 密度小于水的密度，故甲的密度小于乙的密度，故密度小于水的密度，故甲的密度小于乙的密度，故C C选项错误。选项错误。 课课 堂堂 小小 结结 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 当当 堂堂 检检 测测 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 1 1把体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中时，甲上浮、乙悬浮、丙下把体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中时，甲上浮、乙悬浮、丙下 沉。则它们受到的浮力的大小关系是沉。则它们受到的浮力的大小关系是( ( ) ) A AF F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙 B BF
17、 F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙 C CF F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙 D DF F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙 知识点知识点1 1 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 解析解析 B B 因为甲、乙、丙三个物体体积相同，所以当甲、乙、丙三个物体因为甲、乙、丙三个物体体积相同，所以当甲、乙、丙三个物体 浸没在水中时，排开水的体积相同，即浸没在水中时，排开水的体积相同，即V V甲排 甲排 V V乙排 乙排 V V丙排 丙排，由 ，由F F浮 浮 水水gV gV排 排知，受到 知，受到 的浮力：的浮力：F F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙。 。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉
18、 2 2为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、 金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下：金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下： (1)(1)按如图按如图10105 56 6甲所示的方法测出金属块受到的重力，大小为甲所示的方法测出金属块受到的重力，大小为_N_N。 (2)(2)按如图乙所示的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为按如图乙所示的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为 _cm3_cm3。 2.22.2 2020 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 (3)(3
19、)用公式用公式F F浮浮 水水gVgV排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_N_N。(g(g取取10 10 N/kg)N/kg) (4)(4)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中 时会时会_(_(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”选填“上浮”“悬浮”或“下沉”) )。 解析解析 (1) (1)根据指针所在的位置以及弹簧测力计的分度值，可以知道物体受到的重力根据指针所在的位置以及弹簧测力计的分度值，可以知道物体受到的重力 为为2.2 N2.2 N
20、。(2)(2)量筒中原来水的体积为量筒中原来水的体积为20 cm20 cm3 3，放入金属块后水和金属块的总体积为，放入金属块后水和金属块的总体积为40 cm40 cm3 3， 则金属块的体积为则金属块的体积为20 cm20 cm3 3。(3)(3)金属块受到的浮力金属块受到的浮力F F浮浮 水水gV gV排 排 1.01.010103 3 kg/mkg/m3 310 10 N/kgN/kg2 21010 5 5m m3 3 0.2 N0.2 N。(4)(4)由于金属块受到的重力大于其浸没在水中时受到的浮力，故由于金属块受到的重力大于其浸没在水中时受到的浮力，故 金属块下沉。金属块下沉。 0.
21、20.2 下沉下沉 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 3 3请画出图请画出图10105 57 7中潜水艇上浮时所受重力和浮力的示中潜水艇上浮时所受重力和浮力的示 意图。意图。( (小黑点小黑点O O表示潜水艇的重心表示潜水艇的重心) ) 答案答案 如图如图10105 58 8所示所示 解析解析 重力和浮力的作用点为重力和浮力的作用点为O O，过作用点沿竖直向下的方向，过作用点沿竖直向下的方向 和竖直向上的方向分别画出重力和浮力，由于潜水艇上浮，故和竖直向上的方向分别画出重力和浮力，由于潜水艇上浮，故 浮力大于重力。浮力大于重力。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 4 4如图如图10105
22、59 9所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于 漂浮状态，如果把苹果在水面以上的部分切去，余下部分仍放回原漂浮状态，如果把苹果在水面以上的部分切去，余下部分仍放回原 浓盐水中，它将浓盐水中，它将( ( ) ) A A仍然漂浮仍然漂浮 B B刚好悬浮刚好悬浮 C C沉入水底沉入水底 D D无法判断无法判断 知识点知识点2 2 物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 解析解析 A A 苹果处于漂浮状态，依据密度与浮沉情况的关苹果处于漂浮状态，依据密度与浮沉情况的关 系可知系可知 苹果苹果 盐水盐水，苹果的密度较均匀，切去一部分
23、后剩余 ，苹果的密度较均匀，切去一部分后剩余 部分的密度仍小于盐水的密度，所以剩余部分在盐水中仍处于部分的密度仍小于盐水的密度，所以剩余部分在盐水中仍处于 漂浮状态。漂浮状态。 5 5如图如图10105 51010所示，相同型号的甲、乙、丙三艘潜水艇，所示，相同型号的甲、乙、丙三艘潜水艇， 甲漂浮，受到的浮力为甲漂浮，受到的浮力为F F甲；乙悬浮，受到的浮力为甲；乙悬浮，受到的浮力为F F乙；丙沉入海乙；丙沉入海 底，受到的浮力为底，受到的浮力为F F丙。下列说法正确的是丙。下列说法正确的是( ( ) ) 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 A A漂浮和悬浮时，受到的浮力等于重力，漂浮和悬浮时
24、，受到的浮力等于重力，F F甲 甲 F F乙 乙 B B乙悬浮时，浮力等于重力，丙沉入海底时浮力小于重力，乙悬浮时，浮力等于重力，丙沉入海底时浮力小于重力，F F乙 乙 F F丙 丙 C C甲漂浮排开水的体积最小，丙沉入海底排开水的体积最大，甲漂浮排开水的体积最小，丙沉入海底排开水的体积最大，F F甲 甲 F F乙 乙 F F 丙丙 D D甲漂浮时甲漂浮时V V排 排 V V物 物，乙和丙浸没时 ，乙和丙浸没时V V排 排 V V物 物， ，F F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 解析解析 D D 三艘潜水艇型号相同，说明其体积相等，设都三艘潜水艇型号相同
25、，说明其体积相等，设都 为为V V。甲潜水艇漂浮在水面上，所以排开的水的体积。甲潜水艇漂浮在水面上，所以排开的水的体积V V甲 甲 V V，乙，乙 、丙潜水艇都浸没在水中，所以、丙潜水艇都浸没在水中，所以V V乙 乙 V V丙 丙 V V，由此可知三者排，由此可知三者排 开的液体的体积关系是：开的液体的体积关系是：V V甲甲V V乙乙V V丙。根据阿基米德原理可丙。根据阿基米德原理可 知它们受到的浮力：知它们受到的浮力：F F甲 甲 gVgV甲 甲， ，F F乙 乙 gVgV乙 乙， ，F F丙 丙 gVgV丙 丙，结 ，结 合三者排开液体体积的关系可以确定三艘潜水艇受到的浮力大合三者排开液体
26、体积的关系可以确定三艘潜水艇受到的浮力大 小关系为：小关系为：F F甲 甲 F F乙 乙 F F丙 丙。综上分析 。综上分析D D选项正确。选项正确。 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 6 6同一物块分别静止在甲、乙两种不同的液体中，如图同一物块分别静止在甲、乙两种不同的液体中，如图10105 51111 所示。则物块在甲、乙液体中受到的浮力和液体密度大小关系是所示。则物块在甲、乙液体中受到的浮力和液体密度大小关系是( ( ) ) A AF F甲 甲 F F乙 乙， ， 甲甲 乙乙 B BF F甲 甲 F F乙 乙， ， 甲甲 乙乙 C CF F甲 甲 F F乙 乙， ， 甲甲 乙乙 D DF F甲 甲 F F乙 乙， ， 甲甲 乙乙 知识点知识点3 3 比较浮力的大小比较浮力的大小 五、五、 物体的浮与沉物体的浮与沉 解析解析 D D 物体漂浮时物体漂浮时F F浮 浮 G G，则物块在甲、乙两种液体，则物块在甲、乙两种液体 中受到的浮力都等于物块受到的重力中受到的浮力都等于物块受到的重力G G，即，即F F甲 甲 F F乙 乙 G G；结合阿；结合阿 基米德原理基米德原理F F浮 浮 液液V V排排g g，由图知，物体排开液体的体积 ，由图知，物体排开液体的体积V V甲 甲 V V 乙乙，所以甲、乙液体的密度为 ，所以甲、乙液体的密度为 甲甲 乙乙。 。
