第 3 节
物体的浮沉条件及应用
1.知道物体的浮沉条件。
2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。
3.知道密度计、盐水选种、潜水艇、热气球的原理。
神秘的“死海”
在亚洲西部，巴勒斯坦和约旦交界处，有一个“死海”。传说大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被投入死海，并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。
观察下面几个物体的浮沉情况
提问：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？

探究物体的浮沉条件
我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证。
小瓶上浮
小瓶下沉
小瓶静止
F浮 ＞G
F浮 ＜ G
F浮 ＝ G
结论：
1、物体在液体中的沉浮取决于物体所受的_____力和
_____力的大小．
通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。
2、 当 F浮＞G 时， 物体上浮
当 F浮＜G 时， 物体下沉
当 F浮＝G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态
浮
重
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
两个过程：
F浮＜ G物
物体下沉
F浮＞G物
物体上浮
三个状态：
F浮=G物
物体漂浮
F浮= G物
物体悬浮
F浮＜G物
物体下沉到水底
G物
F浮
水面
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
下沉到水底
把铜块和木块浸没在水中，铜块沉入水底，木块漂浮在水面上。通过查阅密度表，你发现铜的密度，水的密度和木的密度有什么关系？
那么，我们能否用比较物体的密度和液体的密度来判断物体在某种液体里是上浮，下沉还是悬浮？
下沉:
F浮< G
ρ液gV排<ρ物gV物
V排=V物
ρ液<ρ物
悬浮：
F浮= G
ρ液gV排=ρ物gV物
V排=V物
ρ液=ρ物
漂浮:
F浮= G
ρ液gV排=ρ物gV物
V排ρ液>ρ物
上浮:
F浮> G
ρ液gV排>ρ物gV物
V排=V物
ρ液>ρ物
浮沉条件
(1) 漂浮 F浮=G V排ρ物
(2) 悬浮 F浮=G V排=V物 ∴ρ液=ρ物
(3) 上浮 F浮>G V排=V物 ∴ρ液>ρ物
(4) 下沉 F浮简单的说,浸在液体中的物体的浮和沉,取决于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。
悬浮与漂浮有何不同？
悬浮物体全部浸入;漂浮物体部分浸入。
F浮 ＞G物
F浮 ＜G物
F浮 =G物
F浮 =G物
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度
浮沉条件的应用
（一）密度计
（1）密度计是一种什么仪器？
它的刻度有什么特点？
测量液体密度的仪器,刻度是上
小下大,上稀下密。
（2）密度计的工作原理是什么？
物体漂浮在液面上的条件F浮＝G
（3）密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大还是越小？
越小
（二）盐水选种
是沉底的种子好是浮出水面的种子好呢？为什么?
（三）潜水艇
（四）热气球
热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气（忽略体积变化）时，用喷嘴加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升了。
孔明灯
1、铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力＿＿＿重力，
在完全沉没下沉过程中，铁钉受到的浮力_____(均选
填“变大”“变小”或“不变”)
2、漂浮在水面上的皮球，用手将其慢慢压入水中的
过程中，皮球受到的浮力将＿＿＿，施加的压力将
＿＿＿＿。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
3、悬浮在液体中的物体受到的浮力与重力的关系是
F浮_____G物 ，那么液体的密度和物体密度会有什么
关系呢？ρ液_____ρ物（均选填“大于”“等于”或
“小于”）
小于
不变
变大
变大
等于
等于
4. 质量相等的甲、乙、丙三个实心球，放入某种液体
中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、
F丙之间的关系应为：F甲＿＿F乙＿＿F丙； 它们的密度
ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是：ρ甲＿＿ρ乙＿＿ρ丙。
（均选填“＞”“＜”或“＝”）
<
>
=
<
5. 质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中后
受到的浮力分别为F1、F2、F3，这三个力的大小关系
是( )
A. F1＞F2＞F3 B. F1＝F2＝F3
C. F1＜F2＜F3 D. 无法判断
B
6、密度计是用来测量＿＿＿＿＿＿的仪器，同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动，则密度计在两种液体中所受的浮力F甲＿＿F乙。两种液体的密度ρ甲＿＿ρ乙。（选填“＞”“＜”或“＝”）
7、盐水选种子的道理在哪里？
液体密度
=
<
8、中央电视台于2001年6月3日在云南抚仙湖第一次现场直播了水下考古过程。这次水下考古使用了我国科学家自行设计制造的现代化“鱼鹰一号”深潜器(原理与潜水艇相同)，它的下潜和上浮是靠改变＿＿＿＿来实现的；深潜器在水面下下潜过程中，受到水的浮力
＿＿＿。
9、热气球能够升空的原理是什么？
自身重力
不变
课外探索，超越自我
元宵节是我国的传统节日，这一天全家欢聚，常常煮汤圆以示庆贺。小华在帮姥姥煮汤圆时发现：把生汤圆放入锅中，汤圆先是沉入锅底，煮一段时间后汤圆才又浮起来，你知道原因是什么吗？
汤圆刚放入水中
汤圆煮熟时
F浮>G物
ρ 液> ρ物
F浮< G物
ρ 液< ρ物
盐水选种
潜水艇
热气球
密度计
F浮= G物
ρ 液= ρ物
F浮= G物
ρ 液> ρ物
凡事都要脚踏实地地去工作，不驰于空想，不骛于虚声，惟以求真的态度做踏实的功夫。以此态度求学，则真理可明，以此态度做事，则功业可就。
——李大钊