专题02 浮力 （考点清单)-2024-2025学年八年级物理下学期期中考点大串讲（沪科版（五四学制）2024）

专题02 浮力 考点清单 •考点1 浮力 •考点2 阿基米德原理 •考点3 浮沉条件及其应用 考点1：浮力 1、 浮力产生的原因： 如图7-1-2 所示，立方体物块浸没在水中，水对立方体各个表面都有压力。水对立方体各侧面的压力可以相互平衡。下表面所处深度较深，液体压强较大，受到液体压力较大；上表面所处深度较浅，受到液体压力较小。由于下表面受到的压力向上，上表面受到的压力向下，两者的合力向上，所以水对浸没在水中的物体的作用力向上。 注意：对于漂浮在水面的物体，上表面不受水的压力，下表面受到水向上的压力，物体受到的水的作用力向上。 2、 浮力：浸在液体或气体中的物体受到的向上的力，称为浮力 3、 浮力的方向：竖直向上。 4、 称重法测浮力：如图 7-1-6 所示，在弹簧测力计下悬挂金属块 A，此时弹簧测力计示数 F1等于金属块 A 受到的重力大小；将金属块 A浸没在水中，弹簧测力计示数为 F2。比较 F1与F2 。 由上述实验可以看出，物体浸没在水中后， 弹簧测力计示数变小，说明物体受到浮力。根据物体的平衡条件，物体受到的竖直向下的重力大小 G应该等于竖直向上的浮力大小F浮和弹簧测力计对物体的拉力大小F2之和，即G = F2 + F浮，又因为重力大小与F1相等，所以浮力F浮 = F1-F2。 5、探究浮力大小与哪些因素有关 提出问题 将漂浮在水面的泡沫塑料缓慢压入水中，泡沫塑料浸入水中的体积增大,感到越来越费力，表明泡沫塑料受到的浮力增大。与水相比，盐水密度更大，鸡蛋能浮在盐水中，表明鸡蛋在盐水受到的浮力更大。根据对以上现象的观察和思考，影响浮力大小的因素可能是物体浸入液体中的体积及液体的密度。 搜集证据 器材 现有以下实验器材供选用： 水、浓盐水、容器、金属块、弹簧测力计、天平、刻度尺。 本实验无需使用的器材是天平 。 方案 1 图 7-1-7（a）（b）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的体积有关的大致过程。根据图 7-1-7（a）（b），写出相应的探究方案。 实验方案①：用弹簧测力计挂着金属块从空气中缓慢地浸入液体中，直至全部浸没，观察弹簧测力计的示数变化。 现象：弹簧测力计的示数逐渐增大（从金属块底部浸入液体开始） ②图 7-1-7（b ）（c）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的深度有关的大致过程。根据图 7-1-7（b ）（c）写出相应的探究方案。 实验方案②：在实验方案①的基础上，继续向下移动，在没有触碰到杯底前，观察弹簧测力计的示数变化。 ③图 7-1-7（c）（d）表示探究浮力大小是否和液体的密度有关的大致过程。根据图 7-1-7（c）（d），写出相应的探究方案。 现象：弹簧测力计的示数不变 实验方案③：将杯中的水更换为食盐水，重复实验方案①、②的步骤观察弹簧测力计的示数变化。 现象：从金属块底部浸入液体开始，弹簧测力计的示数逐渐增大，且变化量比实验方案①大；后面完全浸没也是随着深度的增大，弹簧测力计的示数不变 记录 根据以上方案，你所观察到的现象是如上所述。 作出解释 分析 根据实验现象，影响浮力大小的因素是物体浸入液体中的体积和液体的密度。 结论 由上述实验现象的记录可得，液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大；物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 考点2：阿基米德原理 一、实验：物体所受浮力的大小与排开液体的重力大小的关系 如图 7-2-2 所示，在溢水杯中盛入适量的水，使水面与出水口相平，在杯中放入一个物体，物体排开的水就会从出水口流出到烧杯中，烧杯中的水的重力即为物体排开水的重力。 如图 7-2-3 所示，往溢水杯中注满水。用力传感器 A 悬挂一物体，用另一力传感器 B 悬挂杯子。将物体逐渐浸入到溢水杯中， 观察力传感器 A 与 B 示数的变化， 猜想浮力大小与排开水的重力的关系。 二、阿基米德原理 大量实验表明：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力大小。 这就是阿基米德原理。古希腊数学家阿基米德发现了这一规律。 用 F浮表示浸在液体中的物体所受的浮力，用G排表示物体排开液体的重力大小，则F浮 = G排 如果用 V排表示物体排开液体的体积，用 ρ 液 表示液体的密度，由于G排 = ρ液V排g，物体所受浮力大小就可以表示为F浮 = ρ液V排g 研究表明，阿基米德原理也适用于气体。 3、 浮力的本质 1、浮力来源于液体或气体在竖直方向上对物体的压力差。 2、如图 7-2-4 所示，取一个塑料矿泉水瓶， 用剪刀剪去底部。将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，乒乓球不会上浮；拧上瓶盖，乒乓球会上浮。解释你观察到的现象。 通过上述实验发现，当乒乓球下方的水不断漏出时，尽管乒乓球浸在水中，但下表面并不受到水对它向上的压力，所以不会形成水对乒乓球的浮力，乒乓球无法上浮。 3、 我们也可以从浮力的本质出发，推导出阿基米德原理。如图 7-2-5 所示，在密度为 ρ液的液体中悬吊一个底面积为 S、高度为 h 的长方体，长方体上表面距水面 h1 ，下表面距水面 h2。 液体对长方体上、下两个表面的压力差就是物体所受浮力。即 考点3：浮沉的条件及应用 1.物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系。 （1）物体浸没在液体中时：，； 　　①如果，物体下沉，； 　　②如果，物体上浮，； 　　③如果，物体悬浮，。 （2）漂浮在液面上的物体： ， 展开为：， 因为：， 所以：。 （3）沉底的物体：， 所以：，。 2.浮力的应用 （1）自由活动：浮沉子 装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，漂浮在矿泉水瓶内的水中，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。小玻璃瓶（含瓶内的水和空气）称为浮沉子 （图 7-3-3 ）。 挤压矿泉水瓶，水进入小玻璃瓶，浮沉子下沉；松手后，水排出小玻璃瓶，浮沉子上浮。 (2)轮船、气球、飞艇的浮沉原理——调节重力、浮力的关系： 　　①要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船，就是根据这一道理。 　　②潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。当F浮＞G时，潜水艇上浮；当水箱中充水时，自身重力增大，增大到F浮=G时，可悬浮于某一位置航行；水箱中再充水，至F浮＜G时，则潜水艇下沉。 　　③利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积，从而改变所受浮力的大小，来实现升降，气球和飞艇就是利用空气浮力升空的。 要点： 1.物体浮沉条件 浮沉状况 物理现象 运动状态 　条件 物液密度关系 与的关系 浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动 　　 漂浮 浮在液面上 静止在液面上 悬 悬浮 停留在液体中任何深度的地方 静止在液体中 沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动 沉底 停留在容器底部 静止在容器底部 2.计算浮力的方法： （1）根据浮力产生的原因：F浮=F向上－F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。 （2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。 （3）称重法：F浮=G物－F拉，将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡。 （4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。 　注：运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。 考点1：浮力 【典例1】．下图所示的物体中，没有受到浮力的是（    ） A．遨游的中国空间站 B．上升的热气球 C．航行的辽宁舰 D．下潜的蛟龙号 【答案】A 【详解】A．浮力的施力物体是气体或液体，太空中无气体和液体，因此遨游的中国空间站不会受到浮力的作用，故A符合题意； B．上升的热气球受到气体向上托起的力，即浮力，故B不符合题意； CD．航行的辽宁舰、下潜的蛟龙号均受到水向上托起的力，即浮力，故CD不符合题意。 故选A。 【典例2】．如图所示，重为4牛的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1牛，则金属块受到的浮力大小为 牛。若此时金属块上表面受到水的压力为3牛，则它下表面所受水的压力为 牛。若剪断细线，金属块在下沉过程中，它所受合力为 牛。 【答案】 3 6 1 【详解】[1]金属块受到的浮力为 [2]浮力等于液体对物体上下表面的压力差，则下表面水的压力为 [3]金属块下沉过程中，受到重力和浮力，它们的合力为 【典例3】．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为4N，下表面受到液体的压力为12N。下列说法中正确的是（    ） A．正方体受到的浮力为12N B．液体对正方体下表面的压强为 C．正方体上表面所处的深度为40cm D．正方体的密度为 【答案】D 【详解】A．正方体受到的浮力为 故A错误； B．正方体一个面的面积为 液体对正方体下表面的压强为 故B错误； D．正方体悬浮在液体中，受到的浮力等于重力，则它的质量为 正方体的体积为 正方体的密度为 故D正确； C．悬浮ρ液=ρ，液体对正方体上表面的压强为 正方体上表面的所处的深度为 故C错误。 故选D。 考点2：阿基米德原理 【典例4】．重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，该物体排开水的重力（　　） A．等于5牛 B．小于2牛 C．等于3牛 D．等于2牛 【答案】D 【详解】由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，则物体排开水的重力等于其受到的浮力，为2N。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【典例5】．浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜），它们所受浮力（　　） A．铜球大 B．铝球大 C．大小相等 D．无法确定 【答案】B 【详解】根据题意知道，m铜=m铝，ρ铜＞ρ铝，由知道 当两个金属球浸没在水中时，排开水的体积等于各自的体积，由知道，铝球受到的浮力较大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【典例6】．如图1所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，小红将重为4牛的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数变为2.5牛，则浮力的大小为 牛，方向竖直 。如图2所示，在远洋轮船的船舷上，都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线（b）表示在东海航行时的吃水线，则在淡水中航行时的吃水线应是线 。（选填“a”或“c”） 【答案】 1.5 向上 a 【详解】[1][2]根据称重法可得物体受到的浮力，即F浮=G-F示=4N-2.5N=1.5N 浮力方向竖直向上。 [3]远洋轮船在东海和淡水中均处于漂浮状态，受到的浮力等于其重力大小，且自身的重力不变，故远洋轮船受到的浮力不变。淡水的密度小于海水的密度，所以，由的变形式有，可知，远洋轮船排开淡水的体积大于海水的体积，则远洋轮船要下沉一些，即若线（b）表示在东海航行时的吃水线，则在淡水中航行时的吃水线应是a线。 【典例7】．在图（Ⅰ）中，P、Q的示数分别如图（Ⅰ）所示，则在图（Ⅱ）中，P、Q的示数分别是（　　） A．2.0牛、1.0牛 B．1.9牛、1.1牛 C．2.1牛、1.1牛 D．2.0牛、1.1牛 【答案】D 【详解】因为用弹簧测力计提着物体，相当于物体悬浮在液体中，容器内水深不变，P的示数不变，仍为2N；物体受到液体的浮力 则0.1N的液体被排到了右边容器，所以Q的示数增加了0.1N，现在为1.1N，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点3：浮沉条件及应用 【典例8】．将重为4N，体积为6×10-4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中，溢出200g水。当物体静止时，下列判断正确的是（　　） A．物体漂浮，F浮=2N B．物体悬浮，F浮=6N C．物体漂浮，F浮=4N D．物体沉在水底，F浮=2N 【答案】C 【详解】物体重为4N，所以它的质量为 物体的密度 由于物体的密度小于水的密度，所以把物体放入水中后将漂浮，漂浮时物体所受的浮力等于物体的重力，所以浮力为4N。故C正确，ABD错误。 故选C。 【典例9】．如图所示是潜水艇浮出水面时的情景，在潜水艇露出水面的过程中，潜水艇受到的浮力和下表面水的压强的大小变化情况是（　　） A．浮力不变，压强不变 B．浮力不变，压强变小 C．浮力变大，压强不变 D．浮力变小，压强变小 【答案】D 【详解】在潜水艇露出水面的过程中，水的密度不变，排开水的体积变小，由阿基米德原理可知所受的浮力变小，深度变小，由p=ρgh可知下表面水的压强变小。 故选D。 【典例10】．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图）。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　） A．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 C．如果小瓶中的水过少，小瓶将无法下沉 D．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，小瓶不会下沉 【答案】B 【详解】A．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，瓶内空气压强增大，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，小瓶内的气体质量不变，体积减小，则小瓶内的气体密度变大，故A正确，不符合题意； B．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，一部分水被压入小瓶中，即浮沉子里进入一些水，它的重力增加，重力等于它受到的浮力，会悬浮在水中，故B错误，符合题意； C．如果小瓶中的水过少，它的重力小于或等于浮力，小瓶将无法下沉，故C正确，不符合题意； D．松开大瓶瓶盖，大瓶子内气压等于外界大气压，用力捏大瓶，瓶内气压保持不变，则小瓶内的水量不会改变，则小瓶不会下沉，故D正确，不符合题意。 故选B。 【典例11】．体积相同的甲、乙、丙、丁四个铁球放在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　）    A． B． C．丁球质量最小 D．甲球空心部分体积最小 【答案】A 【详解】四个小球的体积相同，由图可知，排开液体的体积 由可知，四个小球受到的浮力 又因为甲、乙漂浮，丙悬浮，丁沉底，所以根据物体的浮沉条件可知 所以 由可知 由可知 由图可知，甲、乙漂浮，丙悬浮，所以甲、乙、丙一定是空心的，由于甲的质量最小，所以甲空心部分的体积最大，故A正确，BCD错误。 故选A。 1．如图所示，小鱼吐出的泡泡在温度恒定的水中上升的过程中逐渐变大，分析气泡受到的压强、浮力的变化情况，则下列判断正确的是（　　） A．压强变大，浮力变小 B．压强变小，浮力变大 C．压强、浮力变小 D．压强、浮力变大 【答案】B 【详解】气泡在温度恒定的水中上升过程中，所处的深度减小，由p=ρgh可知所受的压强变小，因为气泡在上升过程中体积变大，根据F浮=ρ液V排g可知，气泡所受的浮力变大。 故选B。 2．某种潜水服，通过气瓶对潜水服进行充气或放气，以改变体积的大小来实现浮沉。如图是潜水员穿着这种潜水服正在潜水，下列说法正确的是（　　） A．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 B．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小 C．下潜过程中，潜水员受到的浮力等于排开液体的重力 D．在下潜过程中，受到的压强越来越小 【答案】C 【详解】A．对背心进行放气后，背心的体积变小，排开海水的体积变小，由可知，受到海水的浮力变小，故A错误； B．对背心进行充气后，背心的体积变大，排开海水的体积变大，由可知，受到海水的浮力变大，故B错误； C．由阿基米德原理可知，物体在液体中受到的浮力等于物体排开液体受到的重力，所以在下潜过程中，潜水员受到的浮力等于排开液体的重力，故C正确； D．在下潜过程中，深度逐渐变深，由可知，受到的压强越来越大，故D错误。 故选C。 3．图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　） A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 【答案】D 【详解】由可知，浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时，要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，而深度不同，所以应选择图中①③④进行实验，由图①可知，物体的重力为4.8N，图中③④测力计示数相同，说明拉力相同，均为2.8N，则浮力均为 即物体深度不同，但浮力相同，故可得：浮力的大小与液体深度无关。 故选D。 4．如图所示，重为12牛的长方体A静止在水中，若弹簧测力计的示数为5牛，则A受到的浮力为 牛。若长方体A下表面受到的液体压力为9牛，则其上表面受到的液体压力为 牛。增大A浸没的深度，它受到的浮力将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。 【答案】 7 2 不变 【详解】[1]称重法测浮力知 [2]浮力产生原因 所以上表面受到的液体压力为 [3]物体受到的浮力与物体浸没在液体中深度无关，所以受到的浮力不变。 5．如图所示，水平桌面上有一个圆柱形容器，内装密度为的液体，一个底面积为S的长方体直立浸没在液体中。长方体相对的侧面所受压力相互平衡，对物体水平方向受力没有影响，而其下表面和上表面所受液体压力存在差值即为，其差值 ，长方体排开液体的重力 ，（以上两空均用S，，，，g表示），比较与的大小关系，请提出一个合理的猜想： 。 【答案】 ρS(h2-h1)g ρS(h2-h1)g 见解析 【详解】[1]由图可知，上表面所处的深度为h1，则上表面受到的压强为p1=ρgh1，受到的压力 F1=p1S=ρgh1S 下表面所处的深度h2，则下表面受到的液体压强p2=ρgh2，受到的压力 F2=p2S=ρgh2S 因此，液体对长方体物块产生一个向上的压力和向下的压力不相等，浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差，即 F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S      ① [2]长方体排开液体的体积 V=S(h2-h1)长方体排开液体的重力 G=mg=ρVg=ρS(h2-h1)g       ② [3]由①②可知，长方体排开液体的重力等于长方体受到的浮力，提出的猜想是物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力。 6．李老师做了一个探究浮力产生原因的实验：如图，将一个饮料瓶去掉瓶盖，剪去底部，然后倒放，把一个乒乓球放入瓶内，卡在瓶口，从上面不断往瓶里倒水，乒乓球 上浮，用手在下面堵住瓶口后，乒乓球 上浮。（选填“会”或“不会”）有一桥墩浸没在水面下部分的体积为，则桥墩所受浮力为 。 【答案】 不会 会 0 【详解】[1]图中乒乓球放入瓶内，卡在瓶口，乒乓球下部没有水，它的底部不受水的向上的压力，所以，乒乓球不受浮力，不会上浮，乒乓球上部有水，水对乒乓球有一个向下的压力。 [2]用手在下面堵住瓶口后，乒乓球上浮时，上下表面受到水的压力，所以产生了一个向上的压力差，该压力差就是浮力。 [3]由于桥墩底部没有水，没有产生向上的压力，故不受浮力作用。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 浮力 考点清单 •考点1 浮力 •考点2 阿基米德原理 •考点3 浮沉条件及其应用 考点1：浮力 1、 浮力产生的原因： 如图7-1-2 所示，立方体物块浸没在水中，水对立方体各个表面都有压力。水对立方体各侧面的压力可以相互平衡。下表面所处深度较深，液体压强较大，受到液体压力较大；上表面所处深度较浅，受到液体压力较小。由于下表面受到的压力向上，上表面受到的压力向下，两者的合力向上，所以水对浸没在水中的物体的作用力向上。 注意：对于漂浮在水面的物体，上表面不受水的压力，下表面受到水向上的压力，物体受到的水的作用力向上。 2、 浮力：浸在液体或气体中的物体受到的向上的力，称为浮力 3、 浮力的方向：竖直向上。 4、 称重法测浮力：如图 7-1-6 所示，在弹簧测力计下悬挂金属块 A，此时弹簧测力计示数 F1等于金属块 A 受到的重力大小；将金属块 A浸没在水中，弹簧测力计示数为 F2。比较 F1与F2 。 由上述实验可以看出，物体浸没在水中后， 弹簧测力计示数变小，说明物体受到浮力。根据物体的平衡条件，物体受到的竖直向下的重力大小 G应该等于竖直向上的浮力大小F浮和弹簧测力计对物体的拉力大小F2之和，即G = F2 + F浮，又因为重力大小与F1相等，所以浮力F浮 = F1-F2。 5、探究浮力大小与哪些因素有关 提出问题 将漂浮在水面的泡沫塑料缓慢压入水中，泡沫塑料浸入水中的体积增大,感到越来越费力，表明泡沫塑料受到的浮力增大。与水相比，盐水密度更大，鸡蛋能浮在盐水中，表明鸡蛋在盐水受到的浮力更大。根据对以上现象的观察和思考，影响浮力大小的因素可能是物体浸入液体中的体积及液体的密度。 搜集证据 器材 现有以下实验器材供选用： 水、浓盐水、容器、金属块、弹簧测力计、天平、刻度尺。 本实验无需使用的器材是天平 。 方案 1 图 7-1-7（a）（b）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的体积有关的大致过程。根据图 7-1-7（a）（b），写出相应的探究方案。 实验方案①：用弹簧测力计挂着金属块从空气中缓慢地浸入液体中，直至全部浸没，观察弹簧测力计的示数变化。 现象：弹簧测力计的示数逐渐增大（从金属块底部浸入液体开始） ②图 7-1-7（b ）（c）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的深度有关的大致过程。根据图 7-1-7（b ）（c）写出相应的探究方案。 实验方案②：在实验方案①的基础上，继续向下移动，在没有触碰到杯底前，观察弹簧测力计的示数变化。 ③图 7-1-7（c）（d）表示探究浮力大小是否和液体的密度有关的大致过程。根据图 7-1-7（c）（d），写出相应的探究方案。 现象：弹簧测力计的示数不变 实验方案③：将杯中的水更换为食盐水，重复实验方案①、②的步骤观察弹簧测力计的示数变化。 现象：从金属块底部浸入液体开始，弹簧测力计的示数逐渐增大，且变化量比实验方案①大；后面完全浸没也是随着深度的增大，弹簧测力计的示数不变 记录 根据以上方案，你所观察到的现象是如上所述。 作出解释 分析 根据实验现象，影响浮力大小的因素是物体浸入液体中的体积和液体的密度。 结论 由上述实验现象的记录可得，液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大；物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 考点2：阿基米德原理 一、实验：物体所受浮力的大小与排开液体的重力大小的关系 如图 7-2-2 所示，在溢水杯中盛入适量的水，使水面与出水口相平，在杯中放入一个物体，物体排开的水就会从出水口流出到烧杯中，烧杯中的水的重力即为物体排开水的重力。 如图 7-2-3 所示，往溢水杯中注满水。用力传感器 A 悬挂一物体，用另一力传感器 B 悬挂杯子。将物体逐渐浸入到溢水杯中， 观察力传感器 A 与 B 示数的变化， 猜想浮力大小与排开水的重力的关系。 二、阿基米德原理 大量实验表明：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力大小。 这就是阿基米德原理。古希腊数学家阿基米德发现了这一规律。 用 F浮表示浸在液体中的物体所受的浮力，用G排表示物体排开液体的重力大小，则F浮 = G排 如果用 V排表示物体排开液体的体积，用 ρ 液 表示液体的密度，由于G排 = ρ液V排g，物体所受浮力大小就可以表示为F浮 = ρ液V排g 研究表明，阿基米德原理也适用于气体。 3、 浮力的本质 1、浮力来源于液体或气体在竖直方向上对物体的压力差。 2、如图 7-2-4 所示，取一个塑料矿泉水瓶， 用剪刀剪去底部。将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，乒乓球不会上浮；拧上瓶盖，乒乓球会上浮。解释你观察到的现象。 通过上述实验发现，当乒乓球下方的水不断漏出时，尽管乒乓球浸在水中，但下表面并不受到水对它向上的压力，所以不会形成水对乒乓球的浮力，乒乓球无法上浮。 3、 我们也可以从浮力的本质出发，推导出阿基米德原理。如图 7-2-5 所示，在密度为 ρ液的液体中悬吊一个底面积为 S、高度为 h 的长方体，长方体上表面距水面 h1 ，下表面距水面 h2。 液体对长方体上、下两个表面的压力差就是物体所受浮力。即 考点3：浮沉的条件及应用 1.物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系。 （1）物体浸没在液体中时：，； 　　①如果，物体下沉，； 　　②如果，物体上浮，； 　　③如果，物体悬浮，。 （2）漂浮在液面上的物体： ， 展开为：， 因为：， 所以：。 （3）沉底的物体：， 所以：，。 2.浮力的应用 （1）自由活动：浮沉子 装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，漂浮在矿泉水瓶内的水中，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。小玻璃瓶（含瓶内的水和空气）称为浮沉子 （图 7-3-3 ）。 挤压矿泉水瓶，水进入小玻璃瓶，浮沉子下沉；松手后，水排出小玻璃瓶，浮沉子上浮。 (2)轮船、气球、飞艇的浮沉原理——调节重力、浮力的关系： 　　①要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船，就是根据这一道理。 　　②潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。当F浮＞G时，潜水艇上浮；当水箱中充水时，自身重力增大，增大到F浮=G时，可悬浮于某一位置航行；水箱中再充水，至F浮＜G时，则潜水艇下沉。 　　③利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积，从而改变所受浮力的大小，来实现升降，气球和飞艇就是利用空气浮力升空的。 要点： 1.物体浮沉条件 浮沉状况 物理现象 运动状态 　条件 物液密度关系 与的关系 浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动 　　 漂浮 浮在液面上 静止在液面上 悬 悬浮 停留在液体中任何深度的地方 静止在液体中 沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动 沉底 停留在容器底部 静止在容器底部 2.计算浮力的方法： （1）根据浮力产生的原因：F浮=F向上－F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。 （2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。 （3）称重法：F浮=G物－F拉，将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡。 （4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。 　注：运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。 考点1：浮力 【典例1】．下图所示的物体中，没有受到浮力的是（    ） A．遨游的中国空间站 B．上升的热气球 C．航行的辽宁舰 D．下潜的蛟龙号 【典例2】．如图所示，重为4牛的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1牛，则金属块受到的浮力大小为 牛。若此时金属块上表面受到水的压力为3牛，则它下表面所受水的压力为 牛。若剪断细线，金属块在下沉过程中，它所受合力为 牛。 【典例3】．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力为4N，下表面受到液体的压力为12N。下列说法中正确的是（    ） A．正方体受到的浮力为12N B．液体对正方体下表面的压强为 C．正方体上表面所处的深度为40cm D．正方体的密度为 考点2：阿基米德原理 【典例4】．重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，该物体排开水的重力（　　） A．等于5牛 B．小于2牛 C．等于3牛 D．等于2牛 【典例5】．浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜），它们所受浮力（　　） A．铜球大 B．铝球大 C．大小相等 D．无法确定 【典例6】．如图1所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，小红将重为4牛的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数变为2.5牛，则浮力的大小为 牛，方向竖直 。如图2所示，在远洋轮船的船舷上，都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线（b）表示在东海航行时的吃水线，则在淡水中航行时的吃水线应是线 。（选填“a”或“c”） 【典例7】．在图（Ⅰ）中，P、Q的示数分别如图（Ⅰ）所示，则在图（Ⅱ）中，P、Q的示数分别是（　　） A．2.0牛、1.0牛 B．1.9牛、1.1牛 C．2.1牛、1.1牛 D．2.0牛、1.1牛 考点3：浮沉条件及应用 【典例8】．将重为4N，体积为6×10-4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中，溢出200g水。当物体静止时，下列判断正确的是（　　） A．物体漂浮，F浮=2N B．物体悬浮，F浮=6N C．物体漂浮，F浮=4N D．物体沉在水底，F浮=2N 【典例9】．如图所示是潜水艇浮出水面时的情景，在潜水艇露出水面的过程中，潜水艇受到的浮力和下表面水的压强的大小变化情况是（　　） A．浮力不变，压强不变 B．浮力不变，压强变小 C．浮力变大，压强不变 D．浮力变小，压强变小 【典例10】．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图）。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　） A．用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”都不可能悬浮在水中 C．如果小瓶中的水过少，小瓶将无法下沉 D．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，小瓶不会下沉 【典例11】．体积相同的甲、乙、丙、丁四个铁球放在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　）    A． B． C．丁球质量最小 D．甲球空心部分体积最小 1．如图所示，小鱼吐出的泡泡在温度恒定的水中上升的过程中逐渐变大，分析气泡受到的压强、浮力的变化情况，则下列判断正确的是（　　） A．压强变大，浮力变小 B．压强变小，浮力变大 C．压强、浮力变小 D．压强、浮力变大 2．某种潜水服，通过气瓶对潜水服进行充气或放气，以改变体积的大小来实现浮沉。如图是潜水员穿着这种潜水服正在潜水，下列说法正确的是（　　） A．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 B．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小 C．下潜过程中，潜水员受到的浮力等于排开液体的重力 D．在下潜过程中，受到的压强越来越小 3．图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　） A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 4．如图所示，重为12牛的长方体A静止在水中，若弹簧测力计的示数为5牛，则A受到的浮力为 牛。若长方体A下表面受到的液体压力为9牛，则其上表面受到的液体压力为 牛。增大A浸没的深度，它受到的浮力将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。 5．如图所示，水平桌面上有一个圆柱形容器，内装密度为的液体，一个底面积为S的长方体直立浸没在液体中。长方体相对的侧面所受压力相互平衡，对物体水平方向受力没有影响，而其下表面和上表面所受液体压力存在差值即为，其差值 ，长方体排开液体的重力 ，（以上两空均用S，，，，g表示），比较与的大小关系，请提出一个合理的猜想： 。 6．李老师做了一个探究浮力产生原因的实验：如图，将一个饮料瓶去掉瓶盖，剪去底部，然后倒放，把一个乒乓球放入瓶内，卡在瓶口，从上面不断往瓶里倒水，乒乓球 上浮，用手在下面堵住瓶口后，乒乓球 上浮。（选填“会”或“不会”）有一桥墩浸没在水面下部分的体积为，则桥墩所受浮力为 。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$