第三节物体的浮沉条件及应用
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？
到底什么决定了物体的沉浮？
知识点一：物体的浮沉条件
鸡蛋放入水中，然后加盐
结论：1浮力的大小与__________有关
观察
液体的密度
解释生活中的现象:
容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。
答：开始因为鸡蛋的密度大于水的密度所以沉底；加盐后，盐水的密度变大，当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋就会漂浮在水面上。
沉浮条件
当F浮＜G时,合力方向竖直
向下，物体在液体中向下运动称
为下沉．
G
F浮
下沉
F浮
当F浮＝G时,合力为零，即二力平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮。
G
悬浮
F浮
G
当F浮＞G时，合力方向竖直向上，
物体在液体中向上运动称为上浮。
G
上浮
F浮
F浮＝G时，合力为零，物体静止在
液面上称为漂浮。
漂浮
当F浮＝G时,
合力为零，
即二力平衡，
此时物体将
悬浮。
当F浮＞G时，
合力方向竖直
向上，物体就
上浮．
漂浮时F浮＝G。
当 F浮＜G时,
合力方向竖直
向下，物体就
下沉。
物体的浮沉条件
浸没在液体中静止的物体
　　当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下沉．
　　当F浮＝G时，合力为零，即二力平衡此时物体将悬浮．
　　当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上浮．
物体漂浮时，F浮＝G．
课堂思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
共同点：
在平衡力的作用下静止不动。
漂浮与悬浮在液面上的物体，其浮力等于重力。
不同点：
漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在液体中。
F浮
G
假设：实心物体完全浸没在液体中时,
V排=V物=V
=ρ液gV
=ρ物gV
迁移深化
图钉、铁块在水中－－下沉
小木块、大木块在水中－－上浮至漂浮
(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浮浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的合力的情况 。
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
重点：物体的浮沉条件
思考 改变物体浮沉的方法有哪些？
改变自身的重力大小。

改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。
知识点二：浮力的应用
浮沉条件在技术上的应用
1、轮船
小小竹筏
一叶小舟
长风破浪
航空母舰
不沉的航母
轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开水的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？
不变
不变
变小
轮船（1）工作原理：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是浮体，因而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。
2、潜水艇
——利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的 。
浮沉条件在技术上的应用
1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。
2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。
潜水艇
①过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时，F浮G时，则潜水艇上浮。
②原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮
过程和原理:
3、气象探测气球
球内充有密度比空气小得多得氢气，用于气象观察。
——利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排 ，达到增大浮力的作用 。
4、热气球
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。
喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小，浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。
5、孔明灯（热气球）
6、飞艇
——利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力而在空中上升 。
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
人类实现飞天的梦想
气球和飞艇的共同点（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气、热空气等。（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。
7、盐水选种
——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大， F浮越大。
ρ物< ρ液，物体上浮；
ρ物> ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。
盐水选种的道理：饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。
8密度计
工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮
力 等于重力的原理制成的。
密度计
刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。
读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度
用途：
一种可以直接测量液体密度的仪器。
水
液体甲
液体乙
1.0
1.2
1.4
原理：在各种液体中总是漂浮，F浮＝G。
刻度值的特点：
1、上面读数小，下面读数大；
2、刻度不均匀，上疏下密
１、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时F浮_____G物（填＝、<、>）的原理制成的。
　　２、使用密度计时必须使其______，才能正确测出液体的密度。
　　３、密度计在各种不同的液体中所受浮力是______（相同、不同）的，在密度_____ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_____下______（大、小）。
＝
漂浮
相同
大
大
小
9、浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。
打捞沉船
现代打捞沉船的方法是:将几个充满水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞沉船的道理
答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是G①将糖浆、水以及油注入高玻璃杯，由于密度不同，液体分成三层。
②把橡皮、蜡块、瓶塞及鸡蛋，等放入杯中，观察这些东西分别位于哪一层液面上？
——物体的密度小，就漂浮在上层，密度最大的就沉到最下层。
浮力与生活
气球（1） 气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。（2）原理：当ρ气> ρ空气时，必有F浮>G物，物体在空气中上浮．
知识拓展
鱼鳔的功能
当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；

鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。
鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。
当F浮＜G物时，合力方向竖直向下，物体就下沉．
当F浮＝G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮．
当F浮＞G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮．
当物体漂浮时，F浮＝G物．
一.物体的浮沉条件
轮船、密度计、热气球、潜水艇的浮沉原理。
二.浮沉条件的应用
小结
F浮=G排=ρ液gV排
F浮= F向上－ F向下
F浮= G物－ F
F浮=G物（悬浮或漂浮）
浮力公式总结：
水中的气泡上升过程中，汽泡的
2体积__
4重力__
5压强__
6浮力__
1质量__
3密度__
不变
变大
变小
不变
变大
变小
知识体系框架
浮

力
2、物体浮
沉的判定
受力比较法
a、
b、
c、
密度比较法
a、
b、
3、浮力计 算方法
a、称 重 法、 F浮=G物-F

b、压 力 差 法、 F浮=F向上-F向下

c、原 理 法、 F浮=G排= ρ液gV排

d、平 衡 法、 F浮= G物 （悬浮或漂浮）
ρ液﹥ρ物 上浮或漂浮
ρ液= ρ物 悬浮
ρ液﹤ρ物 下沉
4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等
1、阿基米德原理： F浮=G排= ρ液gV排 （也适用于气体）
F浮﹥G物 上浮
F浮= G物 悬浮或漂浮
F浮﹤G物 下沉
c、
冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，  冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体，冰化为水后液面下降。
一冰块放在一杯盐水中，若冰块全部溶化后，杯中液面将____（上升、下降、不变）
液面上升
由漂浮时，G物=G排 可知冰的重=排开的盐水重
冰变成水后，水密度小于盐水，则变成水的体积大于排开盐水的体积 即溶化后液体总体积变大，即液面上升
1、浸没在液体中的物体，当F浮>G物时,物体将____；当F浮 2、轮船是利用物体____的原理工作的。它是利用把密度比水大的钢材制成____的使它排开更多的水，增大可利用的____。
潜水艇是靠改变________来实现浮沉的。
气球是靠改变________来实现升降的。
密度计是利用物体____在液面上时浮力等于重力的原理来测量液体密度的.
上浮
下沉
漂浮或悬浮
自身重力
自身体积
漂浮
漂浮
空心
浮力
3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小
不等的两块后，仍放入水中，则（ ）
A、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮
C、两块都上浮 D、两块都悬浮
D
4、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（　　）
A　A球浮在水面上，受到的浮力最大
B　C球沉在底部，受到的浮力为零
C　A球受到的浮力与B球受到的浮力相等
D　B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
A
B
C
D
5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到
的浮力　　　　（　　　）
A、越大　　　B、越小　　
C、不变　　　D、都有可能
6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ ）
A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定
C
C
7、一实心铁球分别放入水、酒精、水银中,受到浮力最大的是 （ ）
A、水 B、酒精
C、水银 D、无法确定
8、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面将 （ ）
A、上升 B、下降
C、不变 D、无法确定
9、水池中有一木船，装有石块，将石块投入池水中后，水面将 （ ）
A、上升 B、下降
C、不变 D、无法确定
C
C
B