物体沉浮的条件（学生版）-八年级物理下册讲义（人教版）

课时10.3物体沉浮的条件（原卷版）

由屿【学习目标】

1.认识什么是漂浮、悬浮和下沉;

2.理解漂浮、悬浮和卜.沉的条件;

3.会进行物体沉浮的计算;

4.会解释生活中应用浮力的现象。

夥【知识导图】

修【基础知识】

知识点一、物体的沉浮条件

1.液体中常见的三种浮沉现象

（1）物体上浮，最终漂浮在液面上；

（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置;

（3）物体下沉，最终沉入底部。

2.物体的沉浮条件

（1）物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系

物体浸没在液体中物体部分浸在液体中

状态

上浮悬浮下沉漂浮

条件FQCF小GFif<G3G

1

示意图三*三二:二:

（2）密度与物体的沉浮

当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F=P液gV孔，物体受到的重力G桁mg=PftgV加比较F彳与G

物的大小可得:

①当/叠〉外,浸没时，FQG物,物体上浮直到漂浮在液面上;

②当&《。物,浸没时，F水G狗，物体卜沉直到接触容器底部;

③Pa二夕物,浸没时,F；7=G物,物体悬浮。

★特别提醒

该规律适用于实心物体，若物体是空心的，pg应为物体的平均密度（非材料的密度），V*为包含空心的全部体积，此

时该规律也适用。

3.对物体沉浮条件的理解

物体在液体中的沉浮不取决于受到浮力的大小，而是取决于物体所受浮力和重力的大小关系。

（1）当FQG制时，物体在液体中向上运动一上浮。随着物体不断上升，物体将有一部分露出液面，物

体所受的浮力液随着减小，一直减小到F存二G狗时，物体就不再上浮并处于漂浮状态。由此可知，物体上浮

是由不平衡状态演变为平衡状态的过程。

（2）当F》＜（；伤时，物体在液体中向下运动一下沉，知道容器底部对物体产生一定的支持力，这时物体

在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态，下沉运动结束。由此可知，物体下沉是由不平衡状态演变

为平衡状态的过程。

辨析比较

悬浮于漂浮的区别与疾系

悬浮'漂涔

在液体中的位置将止在液体中的任何位置静止在液体的表面

不同点体积关系v*<v-

密度关系P4=PftpP物

相同点F*G

4.漂浮物体的“五规律”

规律一：“二力平衡”，即物体所受浮力等于物体的重力。

规律二：“质量相等”，即拌开液体的质量等于物体自身质量。

规律四：“浮力恒等”，即物体漂浮在不同液体中时，所受浮力相等（F1=F2=・・=E,=G物）。

规律五：“密大浸少”，即物体漂浮在不同液体中时，密度大的液体浸入液体中的体积较小。

【归纳总结】实心物体的沉浮条件分析汇总

上浮漂浮悬浮下沉沉底

静止在液体内任静止在容器的底

运动状态向上运动静止在液面上向下运动

意深度处部

条件FQG物Fj?=G翔F/=G构F“<G物F#+Fx=G拘

P浓与P”的关系Pxi>P»pQP物PA=PnPa<PaP沧<Po

V产V鼠露出水面

笄与物的关系

VVV,»<V=Vi=V»V«=vw3V物

前）

F淳

|三立三|

示意图二阳闺

I.................」童

GJ

【典例1］在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体，把质量也相同的实心小

球A和B放入杯中，静止时如图所示，下列说法正确的是（）。

A.甲液体的密度大于乙液体的密度；

B.小球A的密度大于小球B的密度；

C.甲、乙烧杯底受到的液体压强相等；

D.球A受到的浮力比球B大

【典例2］如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水，将质地均匀，且不吸水的a、

b两实心体分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，a有五分之二的体积露出水面，b悬浮于水中，此时两烧

杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中，直争止时a的上表面刚好与液面相平，整个过程中水均未

溢出，下列说法正确的是（）。

A.a的密度是0.4Xl()3kg/m3B.a、b的重力之比为5:3

C.a、b的体积之比为5:2I),b的密度是O.gXIO'kg/nr

知识点二、浮力的应用

1.增大和减小浮力的方法

由阿基米德原理FikP液gV力可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体的体积

决定，故可以从改变液体密度和改变排开的液体体积两方面改变浮力。

（1）增大浮力的方法：

增大液体的密度（在水中加盐并搅拌，可以使沉底的鸡蛋浮起来）；

增大物体排开液体（或气体）的体积（如，飞艇、万吨巨轮等）。

（2）减小浮力的方法：

减小液体的密度（如，可以采用加清水的方法减小盐水的密度，使悬浮在盐水中的鸡蛋下沉）；

减小物体排开液体（或气体）的体积（如，通过将辅助气囊中的气体放出，减小飞艇排开空气的体积,

使飞艇降落）。

A.正在下潜的是甲艇;

B.没露出水面前，两艘潜艇所受的浮力相同;

C.没露出水面前，上浮潜艇所受的浮力不断增大;

D.正在下潜的潜艇所受的水的压强不变

【方法帮】

题型一：物体沉浮的条件

(1)比较浮力与重力:

FQG物，物体上浮至漂浮;

F/G加物体不上浮也不下沉;

F浮〈G加物体会下沉;

(2)比较密度:

Pst=P物，物体会悬浮;

P«<P15J>物体会下沉;

PQP的，物体会上浮至漂浮。

【典例4】小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想：水面高度会变

化吗?于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图所示;

然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将()。

A.下降B.上升C.不变

题型二：利用物体沉浮条件判断物体的沉浮状态

等效密度：判断物体在液体中上浮还是下沉，主要考虑物体的密度和物体浸入的液体的密度的关系。

当物体是空心的或者是几个物体纽合体时，需要计算出空心物体或组合体的“等效密度”，然后用”等效

密度”去和液体的密度进行比较。

【典例5】如图所示是3、万两种物质的质量与体积关系图，用幽质制成实心长方体，并将

其放入水中，则物体在水中最终（

A.漂浮B.悬浮C.沉底

题型三：潜水艇的工作原理

浸没在水中的潜水艇，无论下沉还是上浮,根据公式F浮=PjftgV外可知，因为V相不变，其受到的浮力

大小是一定的。要实现上浮，需排水减轻自身的重力，使FQG；要实现下沉，需冲水增加自身的重力，使

F/G。

【典例6］如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法正确的是（）。

A.要使潜水艇上浮，应向水舱充水；

B.要使潜水艇下沉，应将水舱里的水排出一部分；

C.当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇重等于同体积的水重：

D.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的

题型四：密度计工作原理

方法点按

密度计在不同液体中，均漂浮，所受浮力始终不变，大小等于密度计的重力G,因而排开液体的重力液

体相等。

【典例7】把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中，情况如图所示密度计在甲、乙两液

体中所受浮力分别为件和用，甲、乙两种液体的密度分别为Pl和P2。则居F2,P.P2（都选填

“>”、"V”或"=”）o

甲乙

题型五：利用物体沉浮条件解释生活中的现象

方法直接

根据物体沉浮条件分析现象的步骤：

（1）物体排开液体的体积如何变化，或液体的密度如何变化；

（2）确定浮力如何变化？与重力的大小关系？

【典例8］将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入装有浓度不同的盐水的容器中，鸡蛋静止在两个容器中的位置

如图所示.则下列说法正确的是（）。

A.鸡蛋在甲中受到的浮力大B.鸡蛋在甲、乙中受到的浮力一样大

C.鸡蛋在乙中受到的浮力大D.由于盐水密度不同，无法比较

题型六：浮力综合

【典例9】边长为20cm的薄壁正方形容器（质显不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖

直放在容器底部，其横截面积为200cm2,高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆

柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（魂lONkg）

（1）判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；

（2）当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；

⑶当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。

尸N

140

2mkg

图2

【中考帮】

考点一：物体沉浮条件的应用

【典例10］（2022•江西省）如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下

列操作可行的是（）。

A.向杯子中加盐B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.轻轻摇晃杯子

号好分口中考考题要求同学们能应用物体沉浮条件并结合阿基米德原理分析现象，这是物理核心

素养的物理概念的运动与相互作用的体现。

考点二：利用物体沉浮条件进行综合计算

【典例11］（2022•浙江宁波）2022年4月28日，“潮修使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨

1点26分，中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海

拔9032m超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。

（1）该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为_N：

（2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/n?。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060出

此时浮空艇受到的浮力大小约为_____N；

（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氨气（相同条件下氮气密度比空气小得多），中间隔

开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氨气

排出卜一层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。

考好分口中考考题要求同学们能运理解物体沉浮的条件，并能利用物体沉浮的条件对综合性的物

理问题进行分析和推理。这是物理核心素养的物理概念的的运动与相互作用的体现。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g浓盐水溢出；若将该物体轻

轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g煤油溢出（浓盐水密度为LZXlO'kg/nf',煤油密度为0.8X

103kg/m3,以下说法中（）<.

①该物体前后两次所受浮力之比为9：8

②该物体前后两次排开液体体积之比为4:3

③该物体的密度为0.9X10:,kg/m3

④该物体在煤油中可能沉底或悬浮

A.只有①③正确B.只有②③正确

C.只有①④正确D.只有②④正确

2.某同学在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成一个简易密度计（未标刻度），先后将该密度计

分别放入甲、乙两种液体中时均竖直漂浮，露出液面的长度用L和L表示（如图所示），在两种液体中受到

的浮力分别为件和F2,两种液体的密度分别为Pi和P2,则下列判断正确的是（）。

甲乙

A.FI<F2B.Fl=F2C.PI>P2D.Pi=P2

3.装有不同液体的甲、乙两烧杯，放入两个完全相同的物为，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,

如图所示，液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p甲、P乙，则下列判断正确的是（）。

77^77777777777/77777777777777777-

甲乙

A.p甲＞pziB.p甲二p乙C.p甲＜p乙D.不能判断

4.如图甲所示，一轻质钢丝固定在正方体木块的中央，木块浸入水的过程中，钢丝对木块在竖直方向

的作用力F与木块下表面到水面距离h的关系如图乙所示，P木块=0.7X10'kg/m3。下列说法正确的是（）。

A.木块的重力为10N：

B.木块的边长为7cm：

C.当F=6N时，木块排开水的体积为0.In?：

1）.木块全部浸没在水中受到的浮力为10N

5.将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的同规格烧杯中，甲

球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮，如图所示，下列说法中正确的是（）。

A.三个小球的质量大小关系是mQm内>m乙

B.三个小球受到的浮力大小关系是F.,.=Fz.<F,j

C.三个小球的密度大小关系是P甲〉P乙〉P丙

D.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲〉p内〉p乙

6.如图甲所示，质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm水）足够高的柱形容器B底面积为300cm?、

装有10cm深的水若将A水平切去高度为力的部分，并将切去部分竖直缓慢放入B中，水的深度也随切取高度力

的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是g/cm\当切去的高度力为某一值时，A剩余部分对水平桌面

的压强和水对容器底部的压强相等，然后向B中缓慢加水，当加入水的质量为2200g时，水中柱体仍保持直

立，水对容器底的压强为_______Paa

7.如图，小明自制了一个潜艇模型，为了让悬浮在水中的潜艇上浮，小明应该（选填“向右拉”、

“向左推”）注射器。在潜艇露出水面前，潜艇所受浮力_____,潜艇上表面所受液体压强______（以上

两空均选填“变大”、“变小”、“不变”）。

二、综合练（能力提升）

8.如图所示，水平桌面放有甲、乙两个完全相同的容器，容器中装有质量相等的不同液体,现将A、B

两个小球用细线连着放入甲容器中后，状态如图甲所示，剪断绳后放在乙容器中，A漂浮、B沉底，如图乙

所示（不计细绳质量和体积），两容器液面恰好相平。则甲容器中液体密度。％与乙容器中液体密度Qz的

关系：P-P乙。A、B两球在甲容器中受到总浮力描与A、B两球在乙容器中受到总浮力入的关系：F甲

殳。（均选填“大于”“小于”或“等于”）

9.两个质量相等、质地均匀的实心球中和乙，密度分别为分和。乙，且生。现将两球放入装有足

够深水的容器中，当它们静止时，分析发现水对甲球浮力小于对乙球的浮力。（水的密度用外表示）

（1）甲、乙两球受到的浮力大小之比坛为—

（2）对于（1）中结果应满足的相应条件为。

10.如图甲所示，一个边长为10cm的立方体木块，下面用一段长为15cm的细线与木块相连，细线另一

端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。现向容器中缓慢加水，直到装满容器，如图乙

所示。若细线中的拉力用房示，容器中水的深度用力表示，如图丙。求：

（1）图丙中的1点对应木块在水中的位置是处T-状态；

（2）该木块完全浸没在水中受到的浮力为多少N?：

（3）该木块的密度为多少？

（4）请在图丁中作出在此过程中木块所受浮力格随水位//变化的大致图像。.

三、培优练（挑战自我）

11.一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入A液体后密闭。把它分别放在盛有甲、乙两种液体的容器中,

如图所示。下列判断正确的是（）。

A.%一定小于凡，色一定大于2rB.仆一定小于凡，生一定大于。/