内容正文:
第十进
3
浮力
第1节浮力的基础知识
中考考点解读
考点二
浮力(10年1考)
定义
浸在液体或①
中的物体受到的向上的托力
概念
方向
②
向上
浸在液体(气体)中的物体受到液体(气体)对它向上和向下的压力差。表达式为:F浮=
产生原因
压力差
⊙
用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和浸在液体中所受的拉力F,则F浮
大小测量
称重法
0
液体对物体的浮力只与液体密度和物体排开液体的⑤
有关,与其他因素(如物
影响因素
P液,V舞
体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等)无关,溪力大小跟物体漫没的深度无关,压强大小
与液体的深度有关,二者不要混清,
考点已
阿基米德原理10年10考)→漫在分“部分浸在”和“金部浸没”两种情况。
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的
力。
2.表达式:F浮=⑦
,展开式为F浮=m排g=⑧
3.适用范围:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于⑨
易错警示
1.浸在液体中的物体不一定都受到浮力。例如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密接
触,水对它向上的压力F向上=0,故不受浮力作用。
2.浮力是物体在液体中所受液体对物体压力的合力。
3.浮力是液体对物体向上和向下的压力差,不能理解为一定是上表面与下表面受
到的压力之差(如右图所示,物体侧面也存在压力差)。
考点目
物体的浮沉条件及其应用(10年6考)
1.物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F*
F
F
-
F⑩
G
F学①
G
F浮四
G
F浮图
G
F<G
P装
P淡
)P物
P%6
物
P液>P新
P液<P物
可以停留在液体
是上浮过程的
是下沉过程的
处于动态(运动状态不断
的任何深度处
最终状态
最终状态
改变),受非平衡力作用
处于静态,受平衡力作用
68
己025安徽物理
2.浮沉条件的应用
原理
钢铁的密度大于水的密度,将它制成空心的,使它可以漂浮在水面上,增大了可以利用的浮力
轮船
排水量
排水量是轮船装满货物时排开水的质量
因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变(不考虑水的密
原理
潜水艇
度变化),潜水艇的上浮和下沉全靠改变⑦
来实现
结构
有多个水舱
原理
根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体的密度
密度计浸入液体中的体积越小,说明液体的密度越⑧
密度计
特点
→密度计漂浮在液面上,子传=日.根据公式子4=P0可得,液体的密度越大,密度计浸入液体
中的部分(巴抛越少,露出领面的部分越多。
答案速查
①气体
②竖直
③F向上一F南下④G一F#⑤体积⑥重
⑦G排⑧p液gV#⑨气体
①>①<②=
⑧=
@>⑤<G=
⑦自身重力⑧大
重点难点突破
重难点物体的浮沉条件及应用
的浮力大小关系为
【技法点拨】定性比较物体在液体中所受的
(3)A、B、C三个正方体受到的重力大小关
浮力,要先明确物体在液体中的状态,若漂浮,
系为
;三个正方体的密度
则V#<V物,若悬浮或沉底(下表面与容器底不
大小关系为
密合),则V舞=V物。定量计算浮力时,出现弹
(4)A、B、C三个正方体的底部受到水的压
簧测力计,宜用称重法;出现排开的液体体积或
强大小关系为
物体体积,宜用公式法;物体在液体中漂浮或悬
(5)甲、乙、丙三个容器的底部受到水的压强大
浮,宜用平衡法。
小关系为
;三个容器的底部
典题多角度设问原创题如下图所
受到水的压力大小关系为
示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装
(6)甲、乙、丙三个容器对桌面的压强大小关
有适量的水,将A、B、C三个体积相同但材料不同
系为
的实心正方体分别放入容器内,待正方体静止后,
类题如下图所示,两个容器中分别盛有
三个容器内水面高度相同。
甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两
个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液
甲
体中,两球静止时的情况如图所示。下列说法正
(1)容器甲、乙、丙中正方体的状态:A
确的是
、B
、C
(均选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)
B
(2)A、B、C三个正方体排开水的体积关系
甲
为
;三个正方体受到
A.小球A的质量大于小球B的质量
中考考点整合
69
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
D.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容
C.小球A在甲液体中受到的浮力等于在乙
器底的压强
液体中受到的浮力
实验核心讲练
实验日
探究浮力大小与哪些因素有关(10年1考,2022年版课标要求学生必做实验)
实验要点
【设计与进行实验】
1.实验原理:称重法(F浮=G一F拉)计算浮力。
2.实验过程注意事项
(1)在使用弹簧测力计前,需观察弹簧测力计的测量范围和分度值。若弹簧测力计的指针没有
指在零刻度线的位置,则需对弹簧测力计进行调零。
(2)读取弹簧测力计示数时,弹簧测力计需保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.实验方法:控制变量法。多次实验的目的:得出普遍规律,避免偶然性。
【实验结论】
1.物体受到浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
2.物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体受到的浮力就越大。
【交流与反思】实验时,若先将物体放入液体中,然后测量物体的重力,则浮力的测量结果会偏大。
针对训练
1.(2025云南改编)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图甲所示。
(1)中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐
变大,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无
关,前后结论不一致。分析发现以上实验过程中同时改变了深度和
(2)改用b中的物块继续探究,c、d中物块所受浮力均为
N。分析可知,浸在同种
液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度
关。
(3)根据b、d、三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,
排开液体的体积越大,所受浮力
。分析b、
三次实验可知,排开液体的体
积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物块换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是
70
己025安徽物理
素养拓展
【实验装置优化】
(5)如图乙所示,另一名同学用改进后的实验装置探究“浮力大小与哪
些因素有关”,将盛有适量水的烧杯放置在升降台上,使升降台逐渐上升。
该装置的优点是
物体完全浸没
在水中时,所受的浮力大小为
N。
【控制变量法的应用】
(6)要探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,实验中应保持
和
不变。
(7)若要探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关,应选择图丙中
(填字
母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
200g
20 cm'
20 cm
50 cm
200
铁块
铜块
铜块
铁块
铜块
R
D
E
丙
实验日
探究浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系(10年未考)
实验要点
【设计与进行实验】
1.正确使用弹簧测力计测量物体的重力G物,然后把物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数
F拉,计算物体受到的浮力F=G一F。
2.正确使用溢水杯:把物体放入溢水杯前,必须保证谧水标中的水达到谧水口,这样才能保证
物体排开的水全部流入小桶内。
3.测量物体排开的水受到的重力:先用弹簧测力计测量小桶的重力G桶,然后让物体排开的水
全部流入小桶内,用弹簧测力计测量小桶和水的总重力G急,物体排开的水受到的重力G排=
G总一G桶。
4.多次实验的目的:寻找普遍规律。
【分析与论证】
1.若溢水杯中未装满水,则所测排开水的重力会偏小。
2.若先测出物体浸入水中受到的拉力,再测出物体的重力,则因物体沾水,所测重力会偏大,浮
力也偏大。
3.若先测出小桶和溢出水的总重力G急,再测出小桶的重力G桶,则因桶壁沾水,所测出的G柄
偏大,计算出的G排偏小。
【实验结论】浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
表达式:F浮=G排。展开式:F浮=G排=m排g=P液gV排。
【交流与反思】物体一部分浸在水中,同样可得到该实验结论。
中考考点整合
71
针对训练
2.小金在“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中,选择溢水杯、水、弹簧测力计、
石块、小桶、细线等器材,步骤如图甲所示。
E
甲
(1)上述实验步骤中会导致实验中产生严重错误的是
(填字母)。
(2)在完善实验步骤后,小金重新实验:
①将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为F1;
②将石块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为F2:
③将石块浸在水中,弹簧测力计示数为F3:
④将装有排出水的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为F4。
通过多次实验,若等式
(用F1、F2、F3和F4表示)始终成立,则可验
证阿基米德原理。
(3)将实验中的水换成酒精,与浸没在水中相比,石块浸没在酒精中时,受到的浮力
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(p精=0.8×103kg/m3)
(4)小金完成此实验后,尝试计算了石块的密度,ρ石
(用已知量和测量量的
符号表示,水的密度P水已知)。
素养拓展
【实验设计】
(5)图乙所示的是小明做实验时的示意图。在小明的实验中,弹簧测力计的示数分别为F1、F2,
量筒中水面对应的刻度值分别为V,、V2,此时浸在水中的物体上、下表面的压力差为
若关系式
成立,则可以验证阿基米德原理。(水的密度为P水)
薄塑料袋
(6)你认为
(选填“小金”或“小明”)的方案更好。理由:
【创新实验】
(7)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量
72
己025安徽物理
忽略不计)等做实验,装置如图丙所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,发
现A的示数逐渐
,B的示数逐渐
,且A、B示数的变化量
(选填“相等”或“不相等”)。
中考真题体验
命题点一
阿基米德原理的应用
(1)求出该长方体侧面所受液体压力的合
1.(2021安徽T19)小华按下列步骤进行探究浮
力F合1。
力的实验。
(2)求出该长方体上、下表面所受液体压力的
合力F合2
2辈2
2
(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米
德原理的表述是一致的。
液体
甲
a.在弹簧测力计下悬挂一个金属球,如图甲所
示,弹簧测力计的示数为2.6N;
b.将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数
如图乙所示:
c.将金属球从水中取出并擦干,再将它浸没在
另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙
所示。
由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮
力大小为
N,图丙中液体的密度
(选填“大于”“小于”或“等于”)水
的密度。
命题点日
浮力产生的原因
2.(2016安徽T22)从理论上分析,浸在液体中
的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力
的合力。如下图所示,一个底面积为S、高为
h的长方体浸没在密度为P液的液体中。
温馨提示。复习完本节内容后,请完成集训本中相应的“模块分层练习”。
中考考点整合
73第九讲压强
时,其所受海水压强p=hg=1×103kg/m3×
第1节固体压强液体压强
1000mX10 N/kg=-1X10P,由压强公式p=号变
○重点难点突破
形可得,“奋斗者”号外部0.1m2的水平舱面上所受的
【典题】(1)==(2)==(3)<<(4)
海水压力约为F=pS=1×10°Pa×0.1m2=1×
<(5)>=
10N。
【解析】(1)根据p=Pgh可知,三个容器中液体的深度相
同,密度相同,则液体对容器底的压强相等,即p甲=p乙
3.0.2【解析】由p=Pgh得,内外液面高度差h=卫=
og
=p两。(2)根据F=pS可知,液体对容器底的压强相
760Pa
=0.2m。
等,容器的底面积相等,则液体对容器底的压力也相等,
1.0×103kg/m3×3.8N/kg
即F甲=Fz=F两。(3)由题图可知,三个容器内液体的
4.(1)大(2)<
体积大小关系是V甲<Vz<Vg,由m=pV可知,容器中
【解析】(1)由图丙可知,橡皮膜向左凸出,说明橡皮膜
液体的质量关系为m甲<mz<m两,所以有G甲<Gz<
右侧受到的液体压强较大,而橡皮膜右侧液体的密度
Gm,容器对桌面的压力F=G十G容器,所以F甲'<F乙'
较大,说明深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(2)由图丁可知,橡皮膜的形状几乎没有变化,说明橡
<F网'。(4)由于容器的底面积相等,由p=S可知,p甲
皮膜左右两侧的压强相等。左侧的C液体深度较大,
<pz'<p网'。(5)液体对容器底的压力F与液体受到
由p=Pgh可知,隔板左侧的C液体密度小于隔板右
的重力G之间的关系:对于圆柱形容器(如图乙所示),F
侧的D液体密度,即pe<pp。
-S=pghS=PgV=G:对于底大口小的容器(如图甲所
5.(1)深度越大(2)乙
示),F=pS=ghS>pgV=G;对于底小口大的容器(如
第2节大气压强流体压强
图丙所示),F=pS=pghS<pgV=G。
○重点难点突破
【典题】上
【类题】A【解析】由题意可知,本设计利用的是流体压
强与流速的关系。为了将肥吸上来,需要增大竖管上方
F>G
F=C
F<G
甲
的水的流速,竖管上方水的流速越大,压强越小,越容易
【类题】解:(1)水槽中水深为h=20cm=0.2m
将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左
水对橡胶塞子的压强p=pgh=1.0X10kg/m2×10N/
端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A选项的设
kg×0.2m-2×103Pa
计吸肥最快。
水对橡胶塞子的压力F=pS=2×103Pa×80×10-4m
○中考真题体验
=16N
1.2.5×102.大3.小
(2)塞子的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
4.纸条上方的空气流速增大,压强减小,产生向上的压
塞子对水槽的压力为F,=F+G=16N+0.5N=
力差
16.5N
第十讲浮力
F
16.5N
塞子对水槽的压强p,=
=5.5×
第1节浮力的基础知识
S
30×10-4m2
○重点难点突破
103Pa
【典题】(1)漂浮漂浮悬浮(2)VA#<VB#<Vc#
(3)对橡胶塞子进行受力分析可知,竖直方向上橡胶塞
F<F<Fe (3)GA<GB<Ge pa<pn<pe (4)PA
子受到竖直向下的重力、水对橡胶塞子竖直向下的压力
<pB<pc(5)p甲=pz=pgF甲=F乙=F丙
和绳子对塞子的拉力,根据力的平衡条件可知,拉力拉
(6)p甲'=pz'=p网
=G+F=0.5N+16N=16.5N
【解析】(1)A、B在水面上处于漂浮状态,C没有露出水
○实验核心讲练
面,也没有沉底,处于悬浮状态。(2)A、B、C三个正方
1.(1)海绵的凹陷程度(2)不合理没有控制压力的大
体排开水的体积关系为VA#<V#<Vc#,根据F#=
小相同(3)受压面的材料不同(4)受力面积压力
G#=P液V#g可知,液体密度相同时,三个正方体受到
(5)不同相同
的浮力大小关系为FA<FB<Fc。(3)A和B处于漂浮
2.(1)压强转换(2)增大相等(3)密度(4)1.1
状态,C处于悬浮状态,则由浮沉条件可知,GA=F4,GB
(5)①B②漏气③有色(6)①是②500
=FB,Gc=Fc,由于FA<FB<Fe,因此Gu<GB<Gc;
○中考真题体验
m G
1.10
由于三个正方体的体积相同,根据p一了一gV可知,三
2.1×10?【解析】当“奋斗者”号下潜到10000m深度
个正方体的密度大小关系为pA<pB<Pc。(4)A、B、C
参考答案
7
三个正方体的底部距离液面的深度逐渐增加,水的密度
开水的体积V排=
FnF:-F
,石块全部浸没在水
不变,由p=0gh可知,A、B、C三个正方体的底部受到
P水gP水g
水的压强大小关系为pA<pB<pc。(5)三个容器内水
中,则石块的体积V=V,石块的密度。=受
面高度相同,而水的密度不变,由p=Pgh可知,三个容
器的底部受到水的压强相等,即p甲=p乙=p网。因为三
F2P水
F,二F,。(5)物体受到的浮力等于物体的重力减去物
个容器的底部受到水的压强相等、底面积相同,所以根
据F=S可知,三个容器的底部受到水的压力相等,即
体浸没在水中时弹簧测力计的示数,即F弹=F,一F2;
F甲=Fz=F网。(6)因为三个正方体处于漂浮或悬浮状
量筒中水面两次对应刻度值的差(V2一V,)表示物体
态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受
排开水的体积,根据密度公式和G=mg可得,物体排
到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的
开的水所受重力的表达式为G#=n#g=P*gV#=
重力等于正方体排开水的重力,可以理解为容器中正方
P水g(V:-V);若F:-F2=P*g(V2-V),则可以验
证阿基米德原理。(6)实验中,为了得到排开液体的重
体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内
力,小明使用了量筒,他不需要添加其他工具,就可直
水和正方体的总重力相等:由于容器相同,因此三个容
接测得排开液体的体积,根据G#=m#g=P*gV#=
器对桌面的压力关系为F'=F乙'=Fm',根据力=S可
Pkg(V2一V)可计算得到排开液体的重力。(7)向下
知,三个容器对桌面的压强大小关系为p甲'=p乙
移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重
=p两。
物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法(F浮
【类题】B【解析】在乙液体中,A漂浮,则A的密度小
=G一F')可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开
于乙液体的密度:B下沉,B的密度大于乙液体的密度。
水的体积越大,薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力
比较可知,A的密度小于B的密度。两个小球的体积相
计B的示数越大:由阿基米德原理可知,弹簧测力计
同,根据m=pV可知,A的质量小于B的质量,A错误。
A、B示数的变化量相等。
A、B两个实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度
⊙中考真题体验
小于两个小球的密度。由上述分析可知,乙液体的密度
1.1小于
大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,B
【解析】图甲中弹簧测力计的示数为2.6N,即金属球
正确。A在甲液体中下沉,则Ga>F甲,A在乙液体中
的重力G=2.6N;由图乙知,弹簧测力计的分度值为
漂浮,GA=F乙,所以F#甲<F#乙,C错误。甲液体的密
0.2N,示数为1.6N,所以金属球浸没在水中时受到
度小于乙液体的密度,两个容器中液面相平,根据卫=
的浮力Fm=G-Fz=2.6N-1.6N=1N。由图丙
gh可知,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底
知,金属球浸没在液体中时,弹簧测力计示数为
的压强,D错误。
18N,所以金属球浸没在液体中时受到的浮力F'=
⊙实验核心讲练
G-Fg=2.6N-1.8N=0.8N,V#*=V#液,F浮>
1.(1)排开液体的体积(2)1.4无(3)越大e、f
F#',由F弹=P液gV排知,P液<P水。
(4)球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也
2.解:(1)以长方体的左、右侧面为例,两个侧面在液体中
不同,不能探究浮力与深度的关系(5)弹簧测力计
的深度相等,所以根据p=P液gh可知,左、右侧面受
示数稳定,方便读数0.4(6)液体的密度物体排
到液体的压强相等,即p左=p右
开液体的体积(7)C、D
又因为两个侧面的面积相等,根据F=S可知,两个
F20*
侧面受到液体的压力相等,即F左=F右
2.1)B(2)F:-F,=F-F(3)变小(4)-F
所以长方体左、右侧面所受液体压力的合力为0。同
(5)F-FF1-F,=P*(V:-V)g(6)小明
理可知,其前、后两个侧面受到液体压力的合力也为
小明在实验中不需要添加其他工具,就可直接测得排
0,所以F合1=0
开液体的体积,进而计算得到排开液体的重力(7)减
(2)设长方体下表面到液面的距离为h,,上表面到液
小增大相等
面的距离为h2,由液体压强公式p=P瓶gh及F=pS
【解析】(1)用排水法测物体受到的浮力,在实验前溢水
可得F下=prS=P液gh1S,F上=p上S=P流gh:S
杯中应装满水。由题图甲可知,在实验步骤B中,溢
长方体上、下表面所受液体压力的合力
水杯没有装满水,会影响实验结论。(2)物体受到的浮
F合2=F下-F上=P液gh1S-P微gh:S=P液gSh
力F=F2一F,物体排开水的重力G=F,一F,如
(3)由(1)可知,长方体浸没在液体中时,它的侧面受到
果F,一F:=F,一F:,则可验证阿基米德原理。(3)根
的液体压力相互平衡,即可以相互抵消掉。由(2)可
据阿基米德原理F#=P液gV#可知,在排开液体的体
知,V=V#,m#=P旅V#,则F=P液gSh=P微gV=
积相同时,液体的密度越小,物体受到的浮力越小。
P微gV排=m#g=G#,即浸在液体中的长方体受到向
(4)石块的质量m=
上的浮力,浮力的大小等于长方体排开液体的重力,这
,由F=P水V#g得,石块排
与阿基米德原理的表述是一致的。
8
A。己0已6安徽物理