第四章 · 第三节
物体的浮沉条件及应用
浮沉条件 · 密度判断法 · 轮船 · 潜水艇 · 气球 · 密度计
🧪 互动实验：浮沉条件模拟
💡 拖动滑块改变物体密度和液体密度，观察物体的浮沉状态
物体密度
1.0 g/cm³
液体密度
1.0 g/cm³
密度比较
ρ物 = ρ液
浮沉状态
悬浮
📋 实验结论
物体浮沉由密度决定：ρ物 < ρ液时上浮（最终漂浮），ρ物 = ρ液时悬浮，ρ物 > ρ液时下沉。这是判断物体浮沉的简便方法。
📝 例题精讲
💡 提示：点击「下一步」按钮，逐步查看详细解题过程
将一个铁块（ρ铁 = 7.9 g/cm³）和一个木块（ρ木 = 0.6 g/cm³）同时放入水中（ρ水 = 1.0 g/cm³）。判断它们的浮沉情况。
ρ铁 = 7.9 g/cm³，ρ木 = 0.6 g/cm³，ρ水 = 1.0 g/cm³
🔍 解题过程
1
分析铁块：ρ铁 = 7.9 g/cm³ > ρ水 = 1.0 g/cm³
物体密度大于液体密度 → 下沉
2
分析木块：ρ木 = 0.6 g/cm³ < ρ水 = 1.0 g/cm³
物体密度小于液体密度 → 上浮（最终漂浮在水面）
3
总结：
铁块：下沉（ρ铁 > ρ水）
木块：漂浮（ρ木 < ρ水）
✅ 铁块下沉（ρ铁 > ρ水），木块漂浮（ρ木 < ρ水）
一艘轮船的排水量为 10000 t（即满载时排开水的质量为 10000 t）。g = 10 N/kg。求：(1) 轮船满载时受到的浮力；(2) 轮船和货物的总重力。
排水量 m排 = 10000 t = 10⁷ kg
🔍 解题过程
1
计算浮力：轮船漂浮，F浮 = G排 = m排·g
F浮 = 10⁷ kg × 10 N/kg = 10⁸ N
2
计算总重力：轮船漂浮时 F浮 = G总
G总 = F浮 = 10⁸ N
3
说明：排水量等于轮船满载时排开水的质量，也等于轮船和货物的总质量（因为漂浮时 F浮 = G总，即 m排·g = m总·g，所以 m排 = m总）。
✅ 浮力 F浮 = 10⁸ N，总重力 G总 = 10⁸ N
一个潜水艇在水下悬浮时，总质量为 1000 t。g = 10 N/kg，ρ海水 = 1.0×10³ kg/m³。求：(1) 潜水艇受到的浮力；(2) 潜水艇的体积。
悬浮：m = 1000 t = 10⁶ kg
🔍 解题过程
1
求浮力：悬浮时 F浮 = G = mg = 10⁶ kg × 10 N/kg = 10⁷ N
2
求体积：悬浮时完全浸没，V排 = V物
由 F浮 = ρ液gV排 → V排 = F浮 / (ρ液g) = 10⁷ N / (1.0×10³ kg/m³ × 10 N/kg) = 1000 m³
3
说明：潜水艇悬浮时完全浸没，V排 = V物。要改变浮沉，潜水艇通过注水/排水改变自身重力，而不是改变浮力。
✅ 浮力 F浮 = 10⁷ N，体积 V = 1000 m³
✏️ 练习巩固
💡 提示：每道题作答后会立即显示解析，请认真思考后再作答
一个物体的密度为 0.8 g/cm³，放入水中（ρ水 = 1.0 g/cm³），物体将？
关于轮船能浮在水面上的原因，下列说法正确的是？
A钢铁的密度小于水
B做成空心增大排开水的体积，使浮力等于重力
C海水密度很大，能托起任何物体
D轮船不受重力
潜水艇能实现上浮和下沉，是通过改变什么来实现的？
A改变受到的浮力
B改变自身的重力
C改变自身的体积
D改变液体的密度
一艘轮船从河流驶入海洋（海水密度大于河水密度），轮船受到的浮力和吃水深度（浸入深度）分别怎样变化？（轮船始终漂浮）
A浮力变大，吃水变深
B浮力不变，吃水变浅
C浮力不变，吃水变深
D浮力变小，吃水变浅
一个实心铁块放入水中会下沉，其原因是？
A铁块在水中不受浮力
B铁块受到的浮力小于自身的重力
C铁块受到的浮力大于自身的重力
D铁块的密度小于水的密度
🧠 知识点问答
老师来考考你！下面的问题都来自本节课的知识点，看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦！