物体沉浮与密度的关系

物体沉浮与密度的关系新人教版九年级物理第十四章涉及了物件沉浮条件，但未对沉浮的直接原因作祥细的解释，现用数学推导的方式阐述一下：浸在液体中物体，当它所受浮力大于重力时，物体上浮；与它所受的浮力小于所受重力时，物体下沉；与它所受浮力等于所受重力时，物体悬浮在液体中，或漂浮在液面上。一、漂浮当物体处于漂浮状态时，F浮=G.∵F浮=ρ液gV排G=ρ物gV物∴ρ液gV排=ρ物gV物又∵V排＜V物∴ρ物＜ρ液即当物体处于漂浮状态时，物体的密度小于液体的密度；或者反过来说，当物体密度小于液体密度时，物体处于漂浮状态。二、悬浮当物体处于悬浮状态时，F浮=G。∵F浮=ρ液gV排G=ρ物gV物∴ρ液gV排=ρ物gV物又∵V排=V物∴ρ物=ρ液即当物体处于悬浮状态时，物体密度等于液态密度；或是说，当物体密度等于液态密度时，物体处于悬浮状态。三、上浮（动态）当物体处于上浮状态时（物体自下到上运动），F浮＞G。∵F浮=ρ液gV排G=ρ物gV物∴ρ液gV排＞ρ物gV物又∵V排=V物（完全浸没）或V排＜V物（部分浸没）∴ρ物＜ρ液即物体处于上浮状态时，物体密度小于液体密度；或是说，物体密度小于液体密度时，物体处于上浮状态。四、下沉当物体处于下沉状态时，F浮＜G。∵F浮=ρ液gV排G=ρ物gV物∴ρ液gV排＜ρ物gV物又∵V排=V物∴ρ物＞ρ液即为物体处于下沉状态时，物体密度大于液体密度；或是说，物体密度大于液体密度时，物体处于下沉状态。注：（1）文中“物体密度”均指物体的平均密度。（2）文“上浮（动态）”主要相对漂浮的静态而言，即上浮状态物体在运动，而漂浮状态物体静止。（3）综合文中“一、三”可知：当物体密度小于液体密度时，物体可能处于漂浮状态或上浮状态，所以不能绝对化，应视具体情况而定。