人教版初二物理下册10.3物体的沉浮条件及应用综合应用

1、10.3物体的浮沉条件及应用综合应用体物体浮沉条件及其应用”是初中物理浮力章节中的重点和难点知识，物体浮沉条件是二力平衡条件及运动和力的关系在流体静力学中特殊表现形式，它涉及物体浮沉条件和应用两方面的知识，具有知识量大，相互联系紧密和知识交叉的特点。一、物体的浮沉条件浸没在液体中的物体受到两个力的作用：一个是竖直向下的重力G,另一个是竖直向上的浮力F浮。由于力是改变物体运动状态的原因，当这两个力的大小关系不同时，物体在液体中所处的状态也不同。当F浮G物，则物体下沉；当F浮=6物，则物体悬浮；当F浮6物，则物体上浮；上浮的物体在露出液面后继续运动的过程中，它排开液体的体积逐渐减小，受到的浮力也变

2、小，当F浮=6时，物体就会静止在液面上，这种状态叫做漂浮。物体漂浮时，F浮=6利用物体密度与液体密度的大小关系也可以判断出物体在液体中的浮沉情况：当P物液物体下沉当P物=液物体悬浮当p物p液物体上浮，最后漂浮在液面例1.（2012武阳）同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图所示。由此可知甲乙IA.甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力B.乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力C.甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等D.乙图中的液体是盐水解析：（1）同一个鸡蛋在甲图中鸡蛋漂浮，F浮甲二G在乙图中鸡蛋沉底，F浮乙<G,所以，F浮甲>F浮乙,故B正确，AC不正确；（2）同

3、一个鸡蛋在甲图中鸡蛋漂浮p甲>鸡蛋，在乙图中鸡蛋沉底，p乙<p鸡蛋,所以P甲>乙，故甲图中的液体是盐水，D不正确.故选B.点评：本题考查了物体浮沉条件的应用；关键是知道物体漂浮时浮力和重力相等、且p液>物，物体下沉时浮力小于重力、且p液<p物.例2.（2012?长春）体积相等的AB两个实心球，放入酒精中静止时，A漂浮，B沉底；放入水中静止时，两球均漂浮，则A球受到水的浮力B球受到水的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）.解析：（1）体积相等的A、B两个实心球，放入酒精中静止时，A漂浮，则F浮a=G;B沉底，则F浮b<G;因为AB体积相等，A漂浮，B沉底，所

4、以A排开酒精的体积小于B排开酒精的体积，A受到酒精的浮力小于B受到酒精的浮力，即F浮a<F浮b,所以G<F浮b<G;（2）放入水中静止时，两球均漂浮，则受到水的浮力F浮A=G,则F浮b'=G,因为G<G,所以F浮A<F浮b'.故答案为：小于.点评：本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用，利用好条件“体积相等的A、B两个实心球在酒精中静止时，A漂浮，B沉底”得出两球的重力大小关系是本题的关键.例3.（2012*南）如图所示，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F浮1.然后把它接入水面下.发现它沉入水底，此时它受到

5、的浮力大小为F浮2.则F浮1与F浮2的大小关系是（）A.F浮1>F彳?2B.F浮尸F浮2C.F浮1<F彳?2D.无法比较解析：当西瓜皮轻轻放在水缸中，发现它漂在水面上，由物体的浮沉条件可知，此时浮力等于重力；当把它接入水面下.发现它沉入水底，则此时浮力小于重力，重力没变，所以则F浮1>F浮2.故选A.点评：本题考查了学生物体浮沉条件的应用，明确漂浮时浮力等于重力，下沉时浮力小于重力是解答此题的关键.例4.生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在水中是浮的原因？解答：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力，汤圆沉入锅底；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大，汤圆受到的浮力大于重力，汤

6、圆浮出水面。点评：本题考查学生对物体的沉浮条件的掌握和运用，关键知道物体重力大于浮力时下沉，等于浮力时悬浮，小于浮力时上浮.例5.（2012?淮北模拟）某课外活动小组的同学在探究物体的“浮沉条件”时，将质量为90g的物体放入盛满水的盆中，发现有80g水溢出.则（）A.物块会沉入水底B.物块会悬浮在水中C.物块会漂浮在水面上D.不能据此判断出物块的沉浮解析：解：m物=90g=0.09kg,m排=m=80g=0.08kg,二m物m排, G=mg 二G物G排, F浮=6排, .F浮<G物,物块在水中下沉、沉入水底.故选A.点评：本题考查了学生对物体的浮沉条件和阿基米德原理的掌握和运用，关键看学

7、生能否灵活利用阿基米德原理比较浮力与重力的大小关系.二、浮沉条件的应用（1）轮船：采用“空心”的办法，增大可利用的浮力。轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于钢铁的密度比水的密度大，所以把实心的铁块浸在水中时会下沉，但是如果把铁块做成空心的船形，它就会排开更多的水，使浮力增大，从而浮在水面上，轮船就是采用这种方法制成的。(2)潜水艇：采用“改变自身重力”的方法实现上浮和下沉。浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变.潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的(改变自身重力：排水充水)。若要下沉，可充水，使5浮6若要

8、上浮，可排水，使F浮6.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力(漂浮)。(3)气球和飞艇：采用改变自身体积的方法改变受到的浮力。气球和飞艇都是利用空气浮力升空的。氢气球或飞艇(充入氮气)内气体的密度小于空气的密度，通过改变气囊内气体的体积来改变所受到的浮力大小，从而实现浮沉。热气球是通过加热空气的方式来改变球内空气的平均密度，从而实现上升和下降的。(4)密度计：用来测量液体密度大小的仪器，是利用物体漂浮在液面上时浮力与重力相等的原理工作的。例1.(2012?厦门)2012年6月，我国首台载人潜水器“蛟龙号”在太平洋马

9、里亚纳海沟，进行7km级海试，如图所示.“蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉，用抛弃压载铁的办法实现上浮.“蛟龙号”下沉、上浮的原理是()A.下沉时靠减小浮力，上浮时靠增大浮力B.下沉时靠增加自重，上浮时靠减小自重C.下沉时靠减小浮力，上浮时靠减小自重D.下沉时靠增加自重，上浮时靠增大浮力解析：完全浸没时，“蛟龙号”无论下沉还是上浮，受到的浮力一定.要实现上浮，浮力必须大于重力，所以减轻自身重；要实现下沉，浮力必须小于重力,所以向空气舱中注入海水增加总重.故选B.点评：结合社会热点、最新科技成就设计题目，体现了物理学科的社会性、时代性.例2.（2013狄连）体育、娱乐活动用的热气球如图所示

10、.当气球静止在空中某高度时，如果将燃烧器的火焰调小一些，热气球就会下降，下降过程中气囊的体积不变.请分析说明热气球从静止位置下降的原因？解答：如果将燃烧器的火焰调小一些，热气球内气体的密度会增大，重力大于浮力，热气球会下沉.点评：此题考查了热气球浮沉的原因，热气球热气球是通过改变自身气体的密度来实现沉浮沉浮的，不是改变自身体积来实现沉浮沉浮的.热的气体比冷的气体密度小，这是热气球沉浮热气球沉浮使用的原理的原理.例3.（2012砒阳一模）榛子是一种营养丰富的干果，有一种榛子叫做“水漏榛子”，具以果仁饱满著称.那么“水漏榛子”这个名字的得来与筛选这种榛子的方法有关：将采摘下来的榛子倒入某种液体中，

11、一部分榛子会漂起来，而另一部分榛子会沉在水底.那么，“水漏榛子”会“漂起来”还是“沉下去”呢？为什么？解答：“水漏榛子”，会沉下去.因为“水漏榛子”的果仁饱满，密度较大，当大于液体密度时，“水漏榛子”受到的重力大于所受的浮力，就会沉在水底.点评：本题考查物理知识在生产生活中的应用，由浮沉条件可知浸没水中的物体若浮力大于重力，则物体会上浮；若浮力小于重力物体会下沉.也可直接比较榛子密度与水的密度的关系，若榛子密度大于水的密度则下沉，反之则上浮.故我们可以利用浮沉的条件将果仁饱满的榛子选出.例4.（2012?黑龙江）近期的“有毒胶囊”事件发生之后，人们更加关注药物的正确服用方法.其实我们生活中有些

12、习惯和做法，不一定是正确的.例如我们服用药物时，往往都是仰脖儿下咽.有人发现：服用胶囊类药物时，仰脖儿服用时水顺利下咽，胶囊药物却经常留在口中，而略低头服用，药物和水反而容易一起下咽.（1）请用浮力的知识解释这种现象.（2）如果服用的是“片剂”药物，你认为怎样服用更容易整片下咽？说出其中的理由.解答：（1）胶囊类药物平均密度小于水的密度，在水中会漂浮.仰脖服用时，药物离食道口远，不容易进入食道口，容易留在口中；而低头服用时，药物离食道口近，所以更容易下咽；（2）片剂类药物密度较大，一般大于水，在水中容易下沉.所以仰脖时药物离食道口近，容易进入食道.点评：此题以我们最熟悉的服药过程为切入点，设计题目，充分体现生活处处有物理，物理规律或原理服务于生活的特点，是一道好题.例5.（2010?e水县模拟）小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计.密度计能在液体中竖直漂浮.如图甲所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度.小芳的设计和制作过程如下：a.根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式.b.根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中浸没的深度.在管上面画上纯水的密度值线A（如图乙）.c.把密度