浮力及沉浮条件与应用
八年级物理下册第0章浮力第3节物体的浮沉条件及应用
总结
有些同学往往认为用密度计测量液体密度时，密度计 浸入待测液体中的深度越小，则在这种液体中受到的 浮力越大，其原因是不理解密度计的制作原理。
1 一艘轮船从长江驶入大海，下列分析正确的 是( D ) A．浮力变小，船体上浮一些 B．浮力变大，船体下沉一些 C．浮力不变，船体下沉一些 D．浮力不变，船体上浮一些
2 【中考·凉山州】如图所示，完全相同的两个物体分 别放在甲、乙两种不同液体中静止后，两容器中液 面相平，比较物体在两种液体中所受浮力F甲与F乙 及两种液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小，下列 说法正确的是( C ) A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＞F乙，p甲＞p乙 C．F甲＝F乙，p甲＞p乙 D．F甲＜F乙，p甲＜p乙
知识点 2 浮力的应用
长风破浪
航空母舰
潜水艇
热气球
密度计
1. 轮船 (1)工作原理：轮船是利用物体__漂__浮___在水面的原理
工作的。 (2)利用把密度比水大的钢材制成__空__心___的使它排开
更多的水，增大可利用的__浮__力____。 (3)轮船在河里和海里都处于漂浮状态，因而所受浮
力__相__等____，根据阿基米德原理，它在海水里比 在河水里浸入的体积___小____。
船排开河水的体积：
V排＝F浮水 g=1.0
103
107 N kg/m3
10N/kg
＝103
m3。
2 测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，
待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙 是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做 成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立 在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。 说出你的理由。
10.3物体的浮沉条件及应用
河水
海水
二、浮力的应用
潜水艇 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶 内打起，将瓶内的水排出，瓶向上 浮起 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
潜艇
二、浮力的应用
气球和飞艇 内部充有密度比空气小的气体
工作原理：靠空气浮力升空,改变自身的体积实现 上升或下降。
根据浮沉条件进行比较
F浮＞ G F浮= G F浮＜ G
上浮： r液＞ r物 悬浮： r液 = r物 下沉： r液＜ r物
漂浮： r液＞r物
想想做做
将新鲜鸡蛋放入盛水容器 中，向水中加盐，并搅拌， 不断增加盐水的浓度。观 察鸡蛋在容器中的位置变 化。
一、物体的浮沉条件
3．浮沉条件的讨论
（1）上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮是平衡（静止）态
例4 如图所示，A、B两物体
静止在水中（ ）。
A．两物体受到的浮力一定相等 B．两物体受到的浮力不等，A
A B
物体受到的浮力大
C．两物体的密度不等，B物体的密度大
D．两物体的重力不等，B物体的重力大
【解析】 A物体漂浮，B物体悬浮。
∵ 不知GA与GB的关系， ∴ 不能根据F浮=G 比较浮力的大小。 又∵ 不知VA排与VB排的关系， ∴不能根据F浮 = ρ水 gV排比较浮力的大小。
空中静止时,空气对它的浮力是 6450 牛
顿,飞艇的自重是 6450 牛顿.( ρ空气
=1.29千克/米3)
10、有一体积是2分米3，密度是0.6×103千克/ 米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子 上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮 到水面，问： （1）木块在上浮过程中(未露出水面），受到 浮力是多少？大小是否会发生变化？ （2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大 ？
第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用
ρ物<ρ液
ρ物=ρ液
(4)物体下沉：F浮<G物
ρ物＞ρ液
你能想办法让水中的鸡蛋浮上来吗？
器 材 ：
应用：盐水选种
木材的密度小于水的 密度，人们制成了木船 漂浮在海面上。
钢铁的密度大于水，但用钢铁 制成的轮船却可以在水面上行驶， 这是为什么？
探究一：轮船与空心的问题
橡皮泥的密度比水大， 它在水中会下沉。 如何使 橡皮泥漂浮在水面上？
【探究】潜水艇的工作原理 思维程序： 问题——困难——综合转换——解决问题（“困难——综合转换”探究模式）
水中
盐水中
在波涛汹涌的大海上潜艇又是怎 样实现其下潜和上浮的呢？
潜水艇是靠什么实现浮沉的？
原理：潜水艇所受的浮力不变，靠改 变自身的重力来实现下潜和上浮的。
你知道“蛟龙号” 是如何下潜下去的吗？
压载铁
气球为什么会升入高空呢？
飞 艇
氢气、热空气、氦气 的密度比空气的密度 小，使F浮＞G物而升 空。
一、物体的浮沉条件
调节物体 受到的F浮
应用
调 节 物 二 、 体 的 浮 沉
轮船：重力不变时，采用“空 心”的办法增大V排 ，从而增大 浮力。（排水量：轮船装满货物 时排开水的质量。） 潜水艇：所受的浮力不变，靠 改变自身的重力来实现下潜和上 浮的。 气球和飞艇：浮力不变，ρ 气＜ ρ 空 气 ，使它受到的 F 浮 ＞ G 物 而升 空。
调节物体 受到的G物
应用
【探究】物体的浮沉条件 思维程序： 问题—分类—比较—解决问题（“分类—比较”探究模式） 【探究】物体浮沉与密度的关系 思维程序： 问题—分类—再次分类—解决问题（“分类—再次分类”探究模式）
4.1物体沉浮条件及其应用(解析版)
一、物体浮沉的条件(1)从密度的角度。
浸没在液体中的物体，上浮、下沉时物体的运动状态在改变，物体受到非平衡力作用；悬浮、漂浮、沉底时，物体可以处于静止状态，物体受到平衡力作用。
漂浮：物体一部分浸在液体中，另一部分在液面上方，此时浮力等于重力。
悬浮：物体可以停留在液体的任何深度处，物体全部浸没在液体中，此时浮力也等于重力。
沉底：物体下沉过程的最终状态，物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。
当ρ物＜ρ液时，物体上浮后漂浮；当ρ物＝ρ液时，物体悬浮；当ρ物＞ρ液时，物体下沉后沉底。
(2)从力的角度。
当F浮＞G物时，物体上浮后漂浮(此时F浮＝G物)；当F浮＝G物时，物体悬浮；当F浮＜G物时，物体下沉后沉底。
【温馨提示】①密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
【微点拨】如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力。
牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。
采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。
二、浮力的应用(1)轮船①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海，其受到的浮力不变。
②根据F浮＝ρ液gV排，同一艘轮船从大海行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以V排必增大，即船身稍下沉。
③排水量：船满载货物时排开水的质量。
(2)潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力不变。
它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。
浮力的计算和浮沉条件及应用讲义
浮力的计算和浮沉条件及应用讲义一、浮力的计算浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力，其大小等于物体排开液体（气体）的重量。
根据阿基米德原理，物体所处的液体（气体）中所受的浮力Fb可以用下式计算：Fb=ρVg其中，ρ为液体（气体）的密度，V为物体排开液体（气体）的体积，g为重力加速度。
二、浮沉条件1.能浮于液体（气体）中的物体必须受到液体（气体）的浮力大于物体的重力，即Fb>Fg。
2.能浮于液体（气体）中的物体的平均密度必须小于液体（气体）的密度。
三、浮力的应用1.潜水艇潜水艇是一种能够在水下航行的船只，其原理是通过控制艇体内外水的进出实现升降。
潜水艇的浮力控制是通过调节艇体内外的水的体积来实现的，被排出水的体积与进入水的体积相等，从而保持浮力不变。
2.水上飞机水上飞机是一种能够在水面上起降和在空中飞行的飞机。
水上飞机在水面上起降时需要借助浮力来支撑飞机的重量，防止飞机下沉。
3.水下管道水下管道是用于输送水或其他液体的管道系统，通常会沉入水中。
在设计水下管道时，需要考虑管道的浮力，避免管道浮出水面或沉入水底。
可以通过在管道上安装浮筒或设置沉重物来控制浮力，保持管道的平稳运行。
4.水下桥梁水下桥梁是指在水中建造的桥梁。
水下桥梁的设计和施工需要考虑浮力的影响，避免桥梁浮起或下沉。
常用的措施包括在桥墩底部设置沉重物以增加重力，或在桥墩周围设置浮筒以提供足够的浮力。
五、总结浮力的浮沉条件是Fb>Fg，并且物体的平均密度小于液体（气体）的密度。
浮力在潜水艇、水上飞机、水下管道和水下桥梁等方面有着广泛的应用。
正确运用浮力原理可以确保相关设备和结构的安全运行。
浮力应用及浮沉条件
浮力应用及浮沉条件浮力是指由于流体的压力作用在浸入其中的物体上产生的一个向上的力。
浮力是物体浸入流体中所受到的压力差的结果，其大小等于物体所排开的流体的体积乘以流体单位体积的压强，方向则与重力相反。
浮力的应用非常广泛，以下是几个常见的浮力应用：1. 鱼类游泳：鱼类通过调整体态和腹鳍、胸鳍等的运动来控制浮力和重力的平衡，实现在水中的游泳。
鱼类通过改变胸鳍的形状和角度，可以改变浮力的大小，在上下移动时保持平衡。
2. 潜水装备设计：在设计潜水装备时，需要考虑浮力的大小以及人体重力的平衡。
通常情况下，潜水装备会给予潜水员一定的正浮力，以帮助他们在水中浮起。
同时，通过调整装备的气囊、重物位置等，可以使潜水员在需要时增加或减少浮力，从而控制下潜或上浮。
3. 飞行器设计：飞行器的设计也需要考虑浮力的作用。
例如，气球飞行器就是通过充气气球里的气体使其比周围空气轻，由于浮力大于重力，所以可以在空中飞行。
而飞机则利用机翼的形状和空气动力学原理产生升力，实现飞行。
浮力的大小由浸入流体中物体的体积和流体密度决定，同时也受到物体形状、几何尺寸以及流体流动状态等因素的影响。
对于一般的物体来说，只有当物体的平均密度小于流体时，才会产生浮力。
根据浮力和重力之间的比较，可以确定物体在流体中的浮沉条件。
根据阿基米德原理，如果物体的浮力大于其自身的重力，那么物体将会浮起；如果物体的浮力小于其自身的重力，那么物体将会沉下。
当物体的浮力等于重力时，物体将保持在流体中的悬浮状态，即物体将会浮在流体中，但不会上浮，也不会下沉。
浮沉的条件还可以通过物体的密度与流体密度的比较来确定。
如果物体的密度小于流体密度，物体将会浮起；如果物体的密度大于流体密度，物体将会沉下；如果物体的密度等于流体密度，物体将会悬浮在流体中。
需要注意的是，虽然密度是决定浮沉的一个重要因素，但物体的形状和体积也会对浮力产生影响。
例如，对于一个密度大于水的物体来说，如果它的形状足够空洞，可以容纳更多的水，从而减小物体的平均密度，这样就可能会在水中浮起。
人教版 八年级物理下册 第十章 浮力第3节 物体的浮沉条件及应用
基础巩固题
2. 在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,
如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载
重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大
西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有（ ）
C
A．浮力增大,ρ1＝ρ2
B．浮力减小,ρ1＝ρ2
C．浮力不变,ρ1>ρ2
石块的密度ρ=
V2 V3
V1 V1
水
连接中考
例1（2019•成都）将一枚重为0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中,静止
时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则（ ）A
A．鸡蛋会下沉 B．鸡蛋5N
盐水密度 会减小
悬浮 F浮=G
连接中考
例2（2019•江西）“远征号”潜水艇在南海执行任务根据任务的
物体的浮沉条件
条件 状 态 条件
F浮＜G 下沉 ρ液＜ρ物
浸 没
F浮＝G 悬浮 ρ液＝ρ物
实 心
F浮＞G 上浮 ρ液＞ρ物
漂浮：F浮＝G
A B C
密度比较,看状态
A B C
浮力大小的比较
m相等,看状态
质量相等的A、B、C三球,放于同一液体 中静止后如图,可知密度最小的是____A_球, 受浮力最小的是________C球。
积相等,因此物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体的密度大
小来描述。
根据F浮=ρ液gV排 G=ρ物gV物（实心）
F浮
F浮>G
上升
ρ液>ρ物
F浮=G
悬浮
ρ液=ρ物
G
F浮<G
下沉
ρ液<ρ物
石块不论多小,在水中总会下沉；冰块不论多大,在水中总会漂着。
物体浮沉条件及应用实例
物体浮沉条件及应用实例物体浮沉是指物体在液体中的浮力与重力之间的平衡状态。
当物体的浮力大于或等于重力时，物体浮起；当物体的浮力小于重力时，物体下沉。
物体浮沉的条件主要取决于物体的密度和形状。
以下是物体浮沉的一些条件：1. 液体的密度：物体在液体中的浮沉与液体的密度有关。
如果物体的密度大于液体的密度，物体将下沉；如果物体的密度小于液体的密度，物体将浮起；如果物体的密度等于液体的密度，物体将处于浸泡状态。
2. 物体的密度：物体的密度也是影响浮沉的重要因素。
比如，一个坚果浮在水上是因为坚果的密度小于水的密度，而同样是坚果，但如果浸泡在重质液体中，由于液体的密度大于坚果的密度，坚果将下沉。
3. 物体的形状：物体的形状也会影响其浮沉状态。
当物体的形状不规则时，例如一块石头，其浮沉将受到挤压和液体的阻力的影响。
相比之下，规则形状的物体，如球体或圆柱体，更容易测量其浮沉状态。
物体浮沉的应用非常广泛，以下是一些应用实例：1. 力学原理验证：物体的浮沉状态是力学原理的基础。
通过设计实验，例如将不同密度的物体浸泡在不同液体中观察其浮沉状态，可以验证阿基米德原理的有效性。
2. 潜水设备设计：潜水设备的设计需要考虑到水中物体的浮沉状态。
例如，潜水艇的浮沉设备可以通过控制压水室内的水的压力来调整潜水艇的浮力，从而实现潜水或浮起的目的。
3. 船舶设计与航行：物体浮沉的理论也应用于船舶的设计与航行。
通过合理设计船体的结构和重心位置，可以使得船只在不同的荷载条件下保持平衡和稳定的浮沉状态，确保安全航行。
4. 水下工程：在水下工程中，需要对物体的浮沉状态进行精确的控制。
例如，海上油井的装置可以通过调整装置的浮力来进行水下钻井操作。
另外，在水下工程中，需要对物体的浮力进行精确计算，设计符合工程要求的浮力系统。
5. 水上娱乐：浮力的应用也常见于水上娱乐项目中。
例如，浮力驱动的游乐设备，如游泳圈、充气床等，使得人们可以在水面上舒适地休闲娱乐。
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浮力及沉浮条件与应用
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力，是由于物体在液体或气体中受到的压力差所产生的。
根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体所排开的液体或气体的重量，方向则与重力相反。
浮力的大小与物体所排开的液体或气体的体积有关，而与物体的质量无关。
浮力的沉浮条件主要有两个方面：物体的密度和液体或气体的密度。
当物体的密度小于液体或气体的密度时，物体会浮在液体或气体中；当物体的密度大于液体或气体的密度时，物体会沉在液体或气体中。
浮力的应用非常广泛，以下是一些常见的应用：
1. 船只的浮力：船只的设计原理就是利用浮力来支撑船体，使船只能够浮在水面上。
船只的形状和体积都是根据浮力的原理来设计的，以确保船只能够稳定地浮在水面上。
2. 潜水艇的浮力控制：潜水艇可以通过调节内部的浮力来控制自身的浮沉。
当潜水艇需要浮起时，可以通过排放一部分水来减小潜水艇的密度，从而增加浮力；当潜水艇需要下潜时，可以通过注入水来增加潜水艇的密度，从而减小浮力。
3. 水上飞机的浮力：水上飞机的设计也是基于浮力的原理。
水上飞机的机身底部通常有一个浮筒，可以增加浮力，使得飞机能够在水面上起降。
4. 气球的浮力：气球是利用气体的浮力来悬浮在空中的。
气球内充满了轻气体，如氦气或氢气，这些气体的密度比空气小，因此气球会受到向上的浮力，从而悬浮在空中。
5. 水下潜水员的浮力控制：潜水员在水下进行工作时，通常会穿着潜水服和配备气瓶。
潜水服中的气囊可以通过调节气体的压力来控制潜水员的浮力，使其能够在水下保持平衡。
6. 水上救生衣的浮力：水上救生衣是为了在紧急情况下提供浮力，使人能够在水中保持浮起状态。
救生衣内部通常充满了轻质材料，如泡沫塑料，这些材料的密度比水小，因此能够提供浮力。
总结起来，浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力，其大小等于物体所排开的液体或气体的重量。
浮力的沉浮条件与物体的密度和液体或气体的密度有关。
浮力的应用非常广泛，包括船只的浮力、潜水艇的浮力控制、水上飞机的浮力、气球的浮力、水下潜水员的浮力控制以及水上救生衣的浮力等。
这些应用都是基于浮力的原理来设计和实现的。