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物体的浮沉条件及应用（基础）
责编：冯保国
【学习目标】
1、知道物体的浮沉条件；
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。
【要点梳理】
要点一、物体的浮沉条件（高清课堂《浮力的应用》）
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 。而物体的运动状态
浮
取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。
要点诠释：
1．当F >G时，合力方向竖直向上 上浮
浮
当F =G时，合力为零 悬浮
浮
当F <G时，合力方向竖直向下 下沉
浮
2．对于实心的物体，由 ， ，浸没时 ，所以当
时， F >G 物体上浮；当 时， F =G， 物体悬浮；当 ，F <G
浮 浮 浮
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 =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
浮
于排开液体的体积 ；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积 。
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 与 的关系
在液体中向上运
上浮 向上运动
动
浮
漂浮 浮在液面上 静止在液面上
停留在液体中任
悬 悬浮 静止在液体中
何深度的地方
在液体中向下运
下沉 向下运动
动
沉
沉底 停留在容器底部 静止在容器底部
要点二、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。
要点诠释：宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
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。
【典型例题】
类型一、物体的浮沉条件
1、（2015•重庆模拟）如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯
中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确是（ ）
A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
【答案】A
【解析】AB、物体在甲中漂浮，所以物体的密度小于甲盐水的密度；在乙中悬浮，所以物体的
密度等于乙盐水的密度，所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度．则A正确，B错误；
CD、鸡蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中悬浮，所以浮力等于重力，所以甲乙中受到
的浮力相等，则C、D错误。
【总结升华】此题考查了学生对物体浮沉条件的应用，会根据物体重力和浮力的大小关系或
密度关系判断物体的浮沉，同时也要会根据浮沉情况判断浮力与重力的关系或密度关系。宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
举一反三：
【变式】为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清
水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( )
A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大
C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮
【答案】D
2、（2016•六合区一模）用手将一重为8N的物体全部压入水中，物体排开的水重为
10N，此时物体受到的浮力为 N；放手后物体将 （选填上浮、下沉或悬浮）；待物体
静止时所受浮力为 N。
【思路点拨】根据阿基米德原理，物体所受浮力等于它排开的水重，物体的浮沉情况要根据浮
沉条件来进行判断，确定了放手后物体的浮沉，再进一步判断变化后的浮力。
【答案】10，上浮，8
【解析】物体排开的水重就是它的浮力，因此，F =10N，大于重力8N，放手后物体将上浮。待
浮
物体静止时，会漂浮在水面上，物体的重力等于浮力，为8N，故答案为：10，上浮，8。
【总结升华】浮沉条件是我们应该熟知的重要知识，根据它可以判断物体浮沉，也可以在已知
浮沉的情况下判断浮力与重力的关系。
类型二、浮沉条件的应用
3、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时，所受的浮力是 N（g=10N/kg，ρ
海
=1.03×103kg/m3）；把水舱中的水排出一部分后，潜水艇将上浮，在未露出水面之前，潜水艇
水
所受的浮力 （填“变大”“变小”或“不变”），潜水艇上浮的原因 是
。
【思路点拨】由浮力的计算公式可求得潜水艇所受浮力；根据浮力公式可知潜水艇上浮时所
受浮力的变化；由潜水艇的原理可知潜水艇上浮的原因。
【答案】7.21×107；不变；排出水后，潜水艇的重力小于浮力。
【解析】潜水艇在海水中所受浮力F=ρ gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×7×103m3=7.21×107N；将
海水
水排出一部分后，由于潜水艇的重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮；潜水艇之所以能上
浮是因为将水舱内的水排出后，潜水艇自身的重力减小，浮力大于重力，故上浮。
【总结升华】潜水艇为物体浮沉条件的典型应用，应掌握其原理。
举一反三：
【变式1】如图，体积相同的氢气球和空气球，释放前它们所受浮力的大小
关系是 ；刚释放时，氢气球上浮，而空气球却浮不起来，这
是因为氢气球所受浮力 它所受重力，空气球所受浮力 它所受
重力。（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】相等；大于 ；小于
【变式2】（高清课堂《浮力的应用》例3）用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和
水等，按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
（填“吹气”或“吸气”）,潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强
（填“减小”“不变 ”或“增大”），浮力 （填“减小”“不变 ”或“增
大”）。
【答案】吸气；增大；不变
4、在远洋轮船的船舷上都漆着五条“吃水线”又称
“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，
标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，
轮船受到的浮力变化以及北大西洋与印度洋的海水密度
和 的关系有（ ）
A．浮力增大 B．浮力减小
C．浮力不变 D．浮力不变
【思路点拨】轮船都漂浮，受到的浮力都等于轮船受到的重力；
得出了受到浮力的大小关系，由载重线知道排开水的体积的大小关系，再根据阿基米德原理
分析海水密度的大小关系。
【答案】C
【解析】轮船在北大西洋和印度洋中均漂浮在海水面上，满足F =G，轮船重力不变，从北大
浮
西洋驶向印度洋所受浮力相等。由图可知，北大西洋载重线W在印度洋载重线S下方，即轮
船在北大西洋中排开海水的体积小于在印度洋中排开海水的体积。由公式
， ，得 。
【总结升华】解此题关键是从选项中知需要比较船在两种海水中浮力和密度大小。两种情况
都漂浮，都等于船重，故浮力不变。根据 知， 大的 小，V ＜V ，故
1 2
。
举一反三：
【变式】（2015•重庆中考）如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发
现，水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度
下降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
A．先下沉然后上浮 B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉 D．浮力变大，一直上浮
【答案】C
5、某课外小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过
往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时
他们没有及时收拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发
现原来浮在水面的马铃薯又都沉到容器底部，如图所示，他们
决定对这现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想：
猜想1、可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；
猜想2、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉。
猜想3、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。
经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由是____________。接着他
们就猜想2和猜想3进行如下的实验操作：①取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质
量和体积；②配制一大杯盐水；③将这三块马铃薯放在盐水中使其漂浮。几天后发现马铃薯
都沉在容器底部，将其捞出擦干，分别测出其质量和体积。
实验数据记录如下表所示
质量（g） 体积(cm3)
马铃薯的编号
放入盐水前 在盐水中下沉后 放入盐水前 在盐水中下沉后
A 44.8 39.2 40 33
B 56.1 48.8 50 41
C 77.3 67.9 69 57
请分析上述实验数据后回答，猜想2是_______(填“正确”或“错误”)的；你认为导致
马铃薯下沉的原因是_____。
【答案】盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上；错误；马铃薯
密度变大，大于盐水密度使其下沉的。
【解析】盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上，错误；马铃薯
的密度增大，大于盐水的密度导致马铃薯下沉。表中数据显示马铃薯在盐水中下沉后质量减
小，显然猜想 2 是错误的 ,以编号 A 的马铃薯为例 ,放入盐水前的密度为
， 而 在 盐 水 中 下 沉 后 的 密 度 为
，马铃薯的密度变大了，可以得出结论，是由于马铃薯密度宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
变大，大于盐水密度使其下沉的。
【总结升华】对于实心的物体，当 时，漂浮；当 时， 物体悬浮；当
，物体下沉。
