八年级：物体的浮沉条件

【知识回顾】

●浮力

1.定义

浸在液体中的物体都会受到液体向上的力，这个力就叫做浮力。

2.浮力三要素

作用点：

浮力的施力物体是液体，浸入的物体是受力物体，所以，浮力的作用点在受物体的重心上.

方向：

浮力的方向跟重力的方向相反，竖直向上.

如下图所示：

浮力示意图

大小:

浮力的大小可用压力差法：

F浮=F向上-F向下或称重法：F浮=G-F算出.

如下图所示：

压力差法

称重法

●重力

1.定义

重力是物体由于受到地球吸引产生的力.

2.三要素

作用点：

重力作用点在物体重心上.

方向：

重力方向竖直向下.

大小：

重力的大小跟质量成正比，即G=mg.

重力示意图

●力和运动的关系

1.力可以改变物体的运动状态.

2.物体在平衡力作用下保持静止或匀速直线运动状态。

平衡力示意图

【举手提问】

1.物体的浮沉条件是什么？

2.什么是平衡法？

3.如何应用“平衡法”判断浮力的大小？

【新课学习】

一、物体的浮沉条件

浸在液体中的物体受到重力和浮力两个力的作用，两个力的大小关系决定物体的状态。

如下图所示：

甲图小球在水中上浮；乙图小球在水中悬浮；丙图小球在水中下沉.

上浮

（甲）

悬浮

（乙）

下沉

（丙）

为什么有的物体在水中上浮，有的物体在水中下沉，还有的物体在水中悬浮？

[观察与实验]

视频：物体的浮沉条件

（选择音量横屏看）

[实验反思]

1.物体的浮沉条件

①当F浮＜G时，物体下沉；

②当F浮=G时，物体悬浮；

③当F浮＞G时，物体上浮。

下沉         悬浮             上浮

F浮＜G          F浮=G          F浮>G

2.物体浮沉动态分析受力示意图

下沉                悬浮             上浮

二、什么是平衡法？

1.当F浮>G时，物体上浮，直至有一部分露出液面，使浮力减小到等于重力时，物体受力平衡停止上浮，最后漂浮在液面上。

所以，漂浮在液面上的物体浮力等于重力，即： F浮=G

上浮                   漂浮

F浮>G         F浮=G

漂浮受力示意图

F浮=G

2.当F浮=G时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内部任何地方。

悬浮及受力示意图

所以，物体悬浮时，受力平衡，浮力的大小等于重力，即：F浮=G

3.平衡法

漂浮在液面上或悬浮在液体内部的物体，受到平衡力的作用，浮力的大小等于物体的重力，即：F浮=G ，通常把这种计算浮力大小的方法 叫做平衡法  。

公式：F浮=G=mg

受力分析图解

【温馨提示】

中考复习的同学可以看一下老师课堂分析，理一下思路.

三、应用平衡法计算、判断浮力的大小

例题1：

如图所示，将质量为200g的小球分别放入甲、乙两种液体中，求小球在两种液体中受到浮力的大小，并比较两种液体密度的大小。

（g取10N/kg）

【例题分析】

解：①因为小球在甲液面漂浮，浮力等于重力.

所以，F浮=G=mg=0.2kgx10N/kg=2N

②因为小球在甲液面悬浮，浮力等于重力.

所以F浮=G=mg=0.2kgx10N/kg=2N

③根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，

ρ液=F浮/gV排,

因为漂浮和悬浮浮力相等，V漂排＜V悬排，

所以，ρ甲液＞ρ乙液

例题2：(2019鄂州)

如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是（  ）

A.物体受到的浮力大小关系为

FA>FB>FC

B.三个物体的密度大小关系为

ρA>ρB>ρC

C.容器底部受到水的压力大小关系为

F甲>F乙>F丙

D.容器对桌面的压强大小关系为

P甲=P乙=P丙

【例题分析】

A选项

三个容器中水的密度相同,正方体排开水的体积关系为V排A<V排B<V排c,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体受到的浮力大小关系FA<FB<FC,A错误;

B选项

由于A和B漂浮,C悬浮,所以根据物体浮沉条件可知，它们受到的浮力均等于自身重力,所以有GA<GB<Gc,又因为三个正方体体积相等,所以根据公式G=mg=ρgV可知,三个物体的密度大小关系为ρA<ρB<ρc,B错误;

C选项

因为三个容器内水面高度相同,根据液体压强公式可知,水对容器底部的压强相等,根据二力平衡可知,容器底部受到水的压力大小相等,C错误;

D选项

容器对桌面的压力大小等于容器的重力与水对容器底的压力之和,又由P=F/S和三个容器完全相同,因此有p甲=P乙=P丙,D正确.

故选D

【中考真题训练】

1.（2019临沂18题）

将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图所示。下列判断正确的是 （      ）

A.两小球所受浮力大小相等

B.乙烧杯中液体的密度大

C.乙烧杯中小球排开的液体质量大

D.甲烧杯底部受到液体的压强小

2.（2018莱芜）

水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器，现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中，两小球静止时液面恰好相平，如图所示，下列说法正确的是 （   ）

A.两小球受到的浮力相等

B.乙容器中小球的密度较大

C.甲容器底部受到的水的压强大

D.两容器底部对水平桌面的压力相等

3.（2019西宁）

同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，将两个相同的物块分别放入两容器中.当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示.则（   ）

A.甲容器中液体的密度较大

B.乙容器底部受到液体的压力较大

C.甲容器中物块排开液体的重力较大

D.乙容器对水平面的压强较小

4.（2018龙东）

甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中的液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则 （   ）

A.甲杯中的盐水密度较大

B.乙杯底部所受液体的压强较大

C.甲杯底部所受的液体压力较大

D. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大

5.（2018西宁）

实心正方体木块（不吸水）漂浮在水面上，如图所示，此时浸入水中的体积为6×10^-4m³，然后在其上表面放置一个重4N的铅块，静止后木块上表面刚好与水面相平（g取10 N/kg，ρ水=1.0×10³kg/m³）.则该木块 （     ）

A.未放置铝块前，木块受到的浮力是10N

B.放置铝块后，木块排开水的体积是1×10^-3m³

C.木块的密度是0.7×10^-3kg/m³

D.放置铝块后，木块下表面受到水的压强增大了600 Pa

6.(2020牡丹江)

如图所示,小智将质量相同的木块、塑料球、石块投入到水中，静止时,三个物体所受的浮力分别是F1、F2、F3,下列说法正确的是(  )

A.F1=F2>F3     B.F1>F2>F3

C.F1=F2<F3  D.F1=F2=F3

7.(2020淄博)

如图所示,烧杯中装有一定量的水,把金属箔卷成一卷放入水中,金属箔沉底再把它做成碗状放入水中(水的质量未变),金属箔漂浮.与原来相比,金属箔受到的浮力和水对容器底的压强将会(  )

A.变大    变大   B.变大   不变

C.不变   不变    D.不变   变小

8.(2020铜仁)

如图所示,容器内有15cm深的水,水面上漂浮一木块,木块露出水面的体积为总体积的2/5,则木块的密度是         kg/m³,水对容器底部的压强是          Pa.

(g取10N/kg)

参

考

答

案

在

下

边

找

哦

！

参考答案：

1. A  2.D  3. B  4. B

5. B  6. A  7.  A

8. 0.6×10³   1.5×10³