10.5物体的浮与沉(原卷版+解析).docxVIP

§10-5物体的浮与沉

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1、知道物体浮沉条件；

2、知道浮力的利用；

3、了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降。

知识精讲

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知识点01物体的浮沉条件

浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。在重力和浮力的作用下，若物体静止在液面上，有一部分露出液面，这种状态成为漂浮；若物体浸没在液体中，处于静止状态，则称为悬浮。

【知识拓展】

1．当F浮G时，合力方向向上上浮

当F浮=G时，合力为零悬浮

当F浮G时，合力方向向下下沉

2．对于实心的物体，由，G=mg=ρ物gV物，浸没时V排=V物，所以当时，F浮G物体上浮；当时，F浮=G，物体悬浮；当，F浮G物体下沉。

3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G)。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积V物＞V排；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积V物=V排。

4．物体浮沉各种状态比较表

浮沉状况

物理现象

运动状态

条件

物液密度关系

V排与V物的关系

浮

上浮

在液体中向上运动

向上运动

F浮G物

V排=V物

漂浮

浮在液面上

静止在液面上

F浮=G物

V排＜V物

悬

悬浮

停留在液体中任何深度的地方

静止在液体中

F浮=G物

V排=V物

沉

下沉

在液体中向下运动

向下运动

F浮＜G物

V排=V物

沉底

停留在容器底部

静止在容器底部

F浮+FN=G物

V排=V物

【即学即练1】如图所示是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确的是(??)

A.为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热

B.为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分

C.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将立即上升

D.正在匀速下降的热气球，假如有一物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升

【即学即练2】如图所示，A、B体积相同，B、C质量相等，将他们放入水中静止后，A漂浮，B悬浮，C沉底．下列说法，正确的是(????)

A.A所受浮力可能大于B所受浮力

B.C所受浮力一定小于A所受浮力

C.B物体所受浮力一定是最大的

D.A下表面所受压力可能大于B下表面所受的压力

【即学即练3】小球漂浮在酒精中，排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量(????)

A.一定大于0.2千克 B.可能小于0.2千克

C.一定等于0.2千克 D.一定小于0.2千克

知识点02物体浮沉条件的应用

从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。

【微点拨】

1．轮船

①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。

②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。

2．潜水艇

潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。

3．气球和飞艇

气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。

热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。

4．密度计

密度计是利用物体漂浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，则V排越小，密度计浸入液体中的体积越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，则V排越大，密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。

【即学即练5】下列关于浮力的应用叙述不正确的是

A.同一艘轮船从长江驶