第1节 浮力（举一反三讲义）物理人教版八年级下册

本初中物理讲义聚焦浮力核心知识点，从历史认知与现象观察切入，系统梳理浮力的概念、方向、施力物体及产生原因（上下表面压力差），通过实验探究明确液体密度和排开液体体积是决定浮力大小的关键因素，并掌握称重法（F浮=G-F）的计算原理，构建从现象到本质的学习支架。 资料以科学探究为核心，设计“决定浮力大小的因素”实验，运用控制变量法分析液体密度、排开体积等影响，结合轮船漂浮等生活实例培养科学思维。课中辅助教师引导实验操作与结论推导，课后通过典例变式和易错点分析帮助学生巩固知识，弥补薄弱环节。

第1节 浮力 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：历史认知与现象观察 2 知识点2：决定浮力大小的因素 5 【方法技巧】 7 方法技巧 1 浮力的判断与计算方法 7 方法技巧 2 控制变量法在浮力探究中的应用 7 方法技巧 3 易错点分析与规避方法 8 【巩固训练】 8 【学习目标】 学习目标 具体要求 核心概念 1.通过实验认识浮力，明确浮力的方向、施力物体，理解浮力产生的原因（上下表面压力差）； 2.掌握决定浮力大小的关键因素，能准确表述液体密度和排开液体体积对浮力的影响； 3.了解称重法测浮力的原理，能运用公式F浮=G-F进行简单计算。 能力素养 1. 能设计并完成 “探究浮力是否存在”“决定浮力大小的因素” 实验，分析实验现象并得出结论； 2. 能结合生活实例（如轮船漂浮、氢气球升空）判断物体是否受浮力，解释浮力的应用； 3. 能运用浮力大小的影响因素分析实际问题，培养实验探究与逻辑推理能力。 【学习目标】 重点 1. 浮力的概念、方向、产生原因及称重法测量； 2. 决定浮力大小的因素（液体密度ρ、排开液体体积 V排）； 3. 控制变量法在 “探究决定浮力大小的因素” 实验中的应用。 难点 1.浮力产生原因的理解（上下表面压力差的推导）； 2.区分 “排开液体体积” 与 “物体体积” 的差异（部分浸入与完全浸没的区别）； 3.运用控制变量法分析多因素对浮力的影响，排除无关变量干扰。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点 1：历史认知与现象观察 1.生活中常见 “木块漂浮在水面”“氢气球升空”“人能在死海中漂浮” 等现象，早期人们通过直 观观察认识到 “液体对浸入的物体有向上的托力”，随着物理学发展，逐步明确这一托力即为浮力。​ 2.浮力的定义与基本性质​ 定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对它竖直向上的托力，叫做浮力，用符号​ F浮表示。​ 关键词解析：“浸在” 包括两种情况 —— 部分浸入（如漂浮的木块）和完全浸没（如沉入水底的石 块）；“竖直向上” 是浮力的唯一方向，与重力方向（竖直向下）相反。​ 施力物体：产生浮力的液体（或气体）（如水中物体的浮力施力物体是水，空气中物体的浮力施力物 体是空气）；受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。 3.浮力的产生原因 核心原理：物体上下表面受到的液体压力差​ 推导过程：根据液体压强公式​p=ρ液​gh，物体浸在液体中时：​ ①下表面：深度​h下较大，受到的液体压强​p下​=ρ液gh下，压力​F下​=p下​S（​S为物体下表面面积），方 向竖直向上；​ ②上表面：深度​h上较小（或部分浸入时上表面在液面外，​h上​=0），受到的液体压强​p上​=ρ液​gh上，压 力​F上​=p上S，方向竖直向下；​ ③ 浮力大小：​ F浮=F下​−F上¸（若物体漂浮，上表面无液体压力，​F上​=0，则​F浮​=F下​）。​ 典例：边长为​a的正方体完全浸没在水中，上表面距水面深度为​h，则：​ F上=ρ液gha2，​F浮​=ρ液g(h+a)a2，​ F浮=F下​−F上​=ρ液​ga3（​a3为正方体体积，即排开液体体积，为后续阿基米德原理铺垫）。 4.浮力的测量方法 —— 称重法​ 实验器材：弹簧测力计、待测物体、烧杯、液体（如水）、细线。 实验步骤：​ ①用细线系住物体，用弹簧测力计测出物体在空气中的重力​G（记录数据）；​ ② 将物体缓慢浸入液体中（不接触烧杯底和侧壁），待弹簧测力计示数稳定后，读出拉力​F（记录数 据）；​ ③ 计算浮力：根据 “拉力的减小量等于浮力大小”，得​F浮​=G−F。​ 注意事项：物体浸入液体时需缓慢移动，避免液体晃动导致示数不稳定；确保物体不接触容器壁和 底，防止额外力影响测量结果。 【典例 1】（24-25・陕西西安・期末）如图列举的物体中，利用空气浮力升空的是（　　） A．无人机 B．飞机 C．火箭 D．热气球 【典例 2】（24-25・湖北武汉・期末）如图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为F浮，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是（　　） A．长方体只有上下表面受到液体压力 B．F1和F2的大小关系是F1＞F2 C． F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮 D．若物体浸没于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2大小均不变 【变式 1】（2024・河南开封・期末）某自助火锅店安装了一套回转水道流水传菜设备，利用小船传菜，有效地提高了上菜效率，请在图中画出空置小船在水面上水平运动时，在竖直方向的受力示意图。 【变式 2】（24-25・四川眉山・期中）浸没在水中的物体，受到水对它向上和向下的压力分别为12N、6N，其受到浮力的大小为 N。 增大物体在水中的深度后，水对物体向上的压力将变为 18N，则物体受到水对它向下的压力变为 N。 【变式 3】(24-25八下·山东滨州·期末) 如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（    ） A．不受水的压力，受浮力 B．受到水的压力，不受浮力 C．既受水的压力，也受浮力 D．不受水的压力，也不受浮力 知识点 2：决定浮力大小的因素 1．猜想与假设​ 结合生活经验提出猜想：浮力大小可能与物体的质量、体积、形状、浸没深度、液体密度、排开液体 体积等因素有关。​ 2．实验探究：决定浮力大小的因素​ （1）实验目的：探究影响浮力大小的关键因素，排除无关变量。​ （2）实验器材：弹簧测力计、长方体铁块（或其他规则物体）、烧杯、水、盐水（密度大于水）、细 线、刻度尺。​ （3）实验方法：控制变量法（每次只改变一个待探究因素，控制其他因素不变）。​ （4）实验设计与现象分析：​ 探究因素​ 控制变量​ 实验操作​ 实验现象​ 结论​ 排开液体体积（​V排）​ 液体密度、浸没深度、物体形状​ ①将铁块部分浸入水中，测弹簧测力计示数​F1​； ②将铁块完全浸没水中（深度相同），测示数​F2​ ​F1​>F2​→ ​ F浮​1<F浮2 液体密度相同时，排开液体体积越大，浮力越大​ 液体密度（​Ρ液） ​ 排开液体体积（完全浸没）、浸没深度、物体形状​ ①将铁块完全浸没水中，测示数​F水； ②将铁块完全浸没盐水中，测示数​F盐水�​ ​F水>F盐水→ ​ F水浮​<F盐水浮��​ 排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大​ 浸没深度​ 液体密度（水）、排开液体体积（完全浸没）、物体形状​ ①将铁块完全浸没水中较浅处，测示数​F浅； ②将铁块完全浸没水中较深处，测示数​F深 ​F浅​=F深→ ​ F浅浮​=F深浮 ​ 物体完全浸没后，浮力与浸没深度无关​ 物体形状​ 液体密度（水）、排开液体体积（完全浸没）、浸没深度​ ① 将长方体铁块平放完全浸没水中，测示数​F平； ②将铁块竖放完全浸没水中（深度相同），测示数​F竖​ ​ F平=F竖→ ​ F平浮​=F竖浮 ​ 浮力大小与物体形状无关​ 物体质量​ 液体密度（水）、排开液体体积（完全浸没）、浸没深度​ 用弹簧测力计测质量不同但体积相同的铁块 A 和铁块 B（均完全浸没水中），分别得​FA​和​FB​ ​FA​=FB​→ ​ FA浮=F B​浮 浮力大小与物体质量无关​ ​（5）实验结论：​ 浸在液体中的物体所受浮力的大小，跟液体的密度和物体排开液体的体积有关；液体的密度越大、排 开液体的体积越大，浮力越大；与物体的质量、形状、浸没深度（完全浸没后）等无关。​ 3．关键概念辨析​ 排开液体体积（​V排）：物体浸入液体的体积，并非物体的总体积。部分浸入时，​V​排<V物；完全浸没 时，​V排=V物（如将一个体积为​100cm3的石块完全浸没水中，​V排​=100cm3；若仅一半浸入，​V排​=50cm3）。​ 液体密度（​ρ液）：指物体所浸入的液体的密度，而非物体自身的密度。例如，同一木块分别浸在水（​ ρ水​=1.0×103kg/m3）和酒精（​ρ酒=0.8×103kg/m3）中，因液体密度不同，即使排开体积相同，浮力也 不同。 【典例 3】（24-25・上海徐汇区・期末）如图所示，将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中（饮料罐未浸没），桶中水不断溢出，此过程中手用力的大小将 ，饮料罐受到浮力的大小将 ，水桶底部受到桶内水的压强将 。（以上均选填“变大”“不变”或“变小”） 【典例 4】（2024・广东・中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中； （1）观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值；调零时，弹簧测力计应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零； （2）如题图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力，将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h，请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像； （3）分析图像可知：浸没前，h增加，F浮 ；浸没后，h增加，F浮 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”） （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 （选填“相同”或“不同”）； （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： 。 【变式 1】（2024・四川成都・期末）在图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法是正确的，这是 因为当两条鱼浸没在同种液体中时， 越大，受到的浮力就越大。 【变式 2】（2024・河北省承德・期末）小杰同学在游玩海底世界时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（　　） A．浮力不变，压强不变 B．浮力变小，压强变小 C．浮力变大，压强变大 D．浮力变大，压强变小 【变式 3】（2024・广东省深圳・期末）关于浮力，下列说法中正确的是（　　） A．将同一物体放在不同的液体中漂浮，其露出液面部分越多，说明物体所受浮力越大 B．石块在水中逐渐下沉时浮力变小，沉底后浮力不变，且此时浮力小于石块自身重力 C．浸没在水中的物体，也可能不受浮力 D．浮力的方向总是向上的，但不一定是竖直向上的 【方法技巧】 方法技巧 1浮力的判断与计算方法 浮力的判断方法：​ 条件法：浸在液体（或气体）中且上下表面有压力差（F 向上 > F 向下），则受浮力；若物体与容器 底紧密接触（无液体），则不受浮力；​ 状态法：漂浮、悬浮的物体一定受浮力（F 浮 = G 物）；下沉的物体也受浮力（F 浮 < G 物）。​ 浮力的计算方法：​ 称重法：F 浮 = G - F 拉（适用于所有浸在液体中的物体，可直接测量）；​ 压力差法：F 浮 = F 向上 - F 向下（适用于形状规则、上下表面压力可计算的物体）；​ 方法技巧 2 控制变量法在浮力探究中的应用​ 控制变量法是探究多因素问题的核心方法，在 “决定浮力大小的因素” 实验中，需明确 “改变哪个因 素、控制哪些因素不变”，确保实验结论的科学性和唯一性。以下从操作原则、常见场景、易错点、实 例应用四方面详细说明：​ 核心操作原则​ 单一变量原则：每次实验只改变一个待探究的因素（如液体密度），其他可能影响浮力的因素（如排 开液体体积、浸没深度、物体形状）必须保持不变；​ 可重复性原则：同一条件下多次实验，避免偶然误差（如多次测量弹簧测力计示数取平均值）；​ 清晰记录原则：记录每次实验的 “变量数据”（如液体密度、排开体积）和 “结果数据”（如弹簧测力计 示数、浮力大小），便于对比分析。 方法技巧 3易错点分析与规避方法​ 易错点 1：混淆 “物体体积” 与 “排开液体体积”​ 错误操作：探究浮力与排开体积关系时，用体积不同的物体，认为 “物体体积越大，排开体积越大”；​ 规避方法：必须用同一物体，通过 “部分浸入” 和 “完全浸没” 改变排开体积，或用体积相同的不同 物体（确保排开体积相等）。​ 易错点 2：未控制 “浸没深度” 导致误差​ 错误操作：探究浮力与液体密度关系时，物体在水中和盐水中的浸没深度不同；​ 规避方法：用刻度尺测量并记录物体浸没深度，确保两次实验深度相同（或均完全浸没，因完全浸没 后深度不影响浮力）。​ 易错点 3：忽略 “物体与容器壁 / 底的接触”​ 错误操作：物体浸入液体时触碰容器壁或底，导致弹簧测力计示数偏小（额外受到支持力）；​ 规避方法：缓慢放入物体，确保物体在液体中悬浮或匀速运动，不与容器接触，待示数稳定后再读 数。 【巩固训练】 1.下列物体中，利用空气浮力而升空的是（　　） A．氢气球 B．人造卫星 C．风筝 D．飞机 2．如图所示，画出氦气球所受空气浮力的示意图。 3．取一个雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶内注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮，如图甲。用手指堵住瓶口，乒乓球上浮起来，如图乙、丙、乒乓球不上浮的原因是：乒乓球上表面 水对它的压强，下表面 （以上两空选填“受到”或“不受”）水对它的压强。乒乓球上浮的原因是：水对乒乓球上表面的压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）水对乒乓球下表面的压强。 4．如图所示，已知边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，浸入水中深度h为6cm，木块下表面受到的水的压强为 Pa，木块受到的浮力为 N。 5．用弹簧测力计在空气中称一物块，测得其重力为8.4N，当把这个物块的一半浸在水中时，弹簧测力计的示数为4.8N，这时物块受到的浮力是 N，若将物块浸没在水中静止，此时弹簧测力计的示数为 N。 6．如图所示大小相同的两条鱼分别静止在甲、乙两个容器中。下列说法正确的是（　　） A．甲鱼所受的压强和浮力都比乙鱼大 B．甲鱼所受的压强和浮力都比乙鱼小 C．甲鱼所受的压强比乙鱼大，所受浮力与乙鱼相同 D．甲鱼所受的压强比乙鱼小，所受浮力与乙鱼相同 7．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，长方体都保持静止。下列说法正确的是（　　） A．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差相等 B．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差不相等 C．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差不相等 D．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差相等 8．小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0，则所制作的浮沉子（　　） A．质量为ρ0(h1-h0)S B．质量为ρ0(h2-h0)S C．材料的密度为 D．材料的密度为 9.小明在学习了浮力相关知识后，在实验室利用弹簧测力计和量筒分别测出了未知液体和石块的密度。如图甲，小明先用弹簧测力计测出石块的重，示数F1=0.4N；随后将适量液体倒入量筒中测得体积如图乙所示；再将石块浸没在液体中，测力计示数F2=0.2N，量筒中液体和石块的总体积如图丙所示。（g取10N/kg）求： （1）石块浸没在液体中受到的浮力； （2）石块的密度。 10．小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题： （1）乙图中金属块所受浮力为 N； （2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 有关； （3）比较 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。 2 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 浮力 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：历史认知与现象观察 2 知识点2：决定浮力大小的因素 6 【方法技巧】 10 方法技巧 1 浮力的判断与计算方法 10 方法技巧 2 控制变量法在浮力探究中的应用 10 方法技巧 3 易错点分析与规避方法 11 【巩固训练】 11 【学习目标】 学习目标 具体要求 核心概念 1.通过实验认识浮力，明确浮力的方向、施力物体，理解浮力产生的原因（上下表面压力差）； 2.掌握决定浮力大小的关键因素，能准确表述液体密度和排开液体体积对浮力的影响； 3.了解称重法测浮力的原理，能运用公式F浮=G-F进行简单计算。 能力素养 1. 能设计并完成 “探究浮力是否存在”“决定浮力大小的因素” 实验，分析实验现象并得出结论； 2. 能结合生活实例（如轮船漂浮、氢气球升空）判断物体是否受浮力，解释浮力的应用； 3. 能运用浮力大小的影响因素分析实际问题，培养实验探究与逻辑推理能力。 【学习目标】 重点 1. 浮力的概念、方向、产生原因及称重法测量； 2. 决定浮力大小的因素（液体密度ρ、排开液体体积 V排）； 3. 控制变量法在 “探究决定浮力大小的因素” 实验中的应用。 难点 1.浮力产生原因的理解（上下表面压力差的推导）； 2.区分 “排开液体体积” 与 “物体体积” 的差异（部分浸入与完全浸没的区别）； 3.运用控制变量法分析多因素对浮力的影响，排除无关变量干扰。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点 1：历史认知与现象观察 1.生活中常见 “木块漂浮在水面”“氢气球升空”“人能在死海中漂浮” 等现象，早期人们通过直 观观察认识到 “液体对浸入的物体有向上的托力”，随着物理学发展，逐步明确这一托力即为浮力。​ 2.浮力的定义与基本性质​ 定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对它竖直向上的托力，叫做浮力，用符号​ F浮表示。​ 关键词解析：“浸在” 包括两种情况 —— 部分浸入（如漂浮的木块）和完全浸没（如沉入水底的石 块）；“竖直向上” 是浮力的唯一方向，与重力方向（竖直向下）相反。​ 施力物体：产生浮力的液体（或气体）（如水中物体的浮力施力物体是水，空气中物体的浮力施力物 体是空气）；受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。 3.浮力的产生原因 核心原理：物体上下表面受到的液体压力差​ 推导过程：根据液体压强公式​p=ρ液​gh，物体浸在液体中时：​ ①下表面：深度​h下较大，受到的液体压强​p下​=ρ液gh下，压力​F下​=p下​S（​S为物体下表面面积），方 向竖直向上；​ ②上表面：深度​h上较小（或部分浸入时上表面在液面外，​h上​=0），受到的液体压强​p上​=ρ液​gh上，压 力​F上​=p上S，方向竖直向下；​ ③ 浮力大小：​ F浮=F下​−F上¸（若物体漂浮，上表面无液体压力，​F上​=0，则​F浮​=F下​）。​ 典例：边长为​a的正方体完全浸没在水中，上表面距水面深度为​h，则：​ F上=ρ液gha2，​F浮​=ρ液g(h+a)a2，​ F浮=F下​−F上​=ρ液​ga3（​a3为正方体体积，即排开液体体积，为后续阿基米德原理铺垫）。 4.浮力的测量方法 —— 称重法​ 实验器材：弹簧测力计、待测物体、烧杯、液体（如水）、细线。 实验步骤：​ ①用细线系住物体，用弹簧测力计测出物体在空气中的重力​G（记录数据）；​ ② 将物体缓慢浸入液体中（不接触烧杯底和侧壁），待弹簧测力计示数稳定后，读出拉力​F（记录数 据）；​ ③ 计算浮力：根据 “拉力的减小量等于浮力大小”，得​F浮​=G−F。​ 注意事项：物体浸入液体时需缓慢移动，避免液体晃动导致示数不稳定；确保物体不接触容器壁和 底，防止额外力影响测量结果。 【典例 1】（24-25・陕西西安・期末）如图列举的物体中，利用空气浮力升空的是（　　） A．无人机 B．飞机 C．火箭 D．热气球 【答案】D 【详解】A．无人机当电机带动旋翼转动，对空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的， 空气对它施加向上的反作用力，故A不符合题意； B．飞机是利用机翼上下方空气的流速不同获得向上的压力差，产生的升力升空的，故B不符合题意； C．火箭利用喷出的燃气的反作用力升空的，故C不符合题意； D．升空的热气球里所充热空气的密度小于空气的密度，气球受浮力作用而上升，故D符合题意。 故选D。 【典例 2】（24-25・湖北武汉・期末）如图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为F浮，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是（　　） A．长方体只有上下表面受到液体压力 B．F1和F2的大小关系是F1＞F2 C． F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮 D．若物体浸没于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2大小均不变 【答案】C 【详解】A．长方体的六个表面都会受到液体压力，故A错误； B．液体内部压强的大小与深度有关，深度越深，压强越大，根据F=pS可知，F2＞F1，故B错误； C．根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上下表面的压力差，即浮力为故C正确D．若物体浸没于更深的位置，受到的压强增大，受力面积不变，受到的压力增大，F1、F2大小均变大，故D错误。 故选C。 【变式 1】（2024・河南开封・期末）某自助火锅店安装了一套回转水道流水传菜设备，利用小船传菜，有效地提高了上菜效率，请在图中画出空置小船在水面上水平运动时，在竖直方向的受力示意图。 【答案】 【详解】对空置小船进行受力分析可知，空置小船受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如下图所 示 【变式 2】（24-25・四川眉山・期中）浸没在水中的物体，受到水对它向上和向下的压力分别为12N、6N，其受到浮力的大小为 N。 增大物体在水中的深度后，水对物体向上的压力将变为 18N，则物体受到水对它向下的压力变为 N。 【答案】 6 12 【详解】根据浮力产生的原因可知，浸没在水中的物体，受到水对它向上和向下的压力分别为 12N、6N，其受到浮力的大小为 F浮= F向上-F向下=12N-6N=6N 增大物体在水中的深度，水对物体向上的压力将变为18N，物体排开液体的体积不变，由 F浮=ρ液 gV排可知，物体受到的浮力不变，由F浮= F下-F上可得，物体受到水对它向下的压力变为 F向下ʹ= F向上ʹ-F浮=18N-6N=12N 【变式 3】(24-25八下·山东滨州·期末) 如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（    ） A．不受水的压力，受浮力 B．受到水的压力，不受浮力 C．既受水的压力，也受浮力 D．不受水的压力，也不受浮力 【答案】B 【详解】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有 水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 知识点 2：决定浮力大小的因素 1．猜想与假设​ 结合生活经验提出猜想：浮力大小可能与物体的质量、体积、形状、浸没深度、液体密度、排开液体 体积等因素有关。​ 2．实验探究：决定浮力大小的因素​ （1）实验目的：探究影响浮力大小的关键因素，排除无关变量。​ （2）实验器材：弹簧测力计、长方体铁块（或其他规则物体）、烧杯、水、盐水（密度大于水）、细 线、刻度尺。​ （3）实验方法：控制变量法（每次只改变一个待探究因素，控制其他因素不变）。​ （4）实验设计与现象分析：​ 探究因素​ 控制变量​ 实验操作​ 实验现象​ 结论​ 排开液体体积（​V排）​ 液体密度、浸没深度、物体形状​ ①将铁块部分浸入水中，测弹簧测力计示数​F1​； ②将铁块完全浸没水中（深度相同），测示数​F2​ ​F1​>F2​→ ​ F浮​1<F浮2 液体密度相同时，排开液体体积越大，浮力越大​ 液体密度（​Ρ液） ​ 排开液体体积（完全浸没）、浸没深度、物体形状​ ①将铁块完全浸没水中，测示数​F水； ②将铁块完全浸没盐水中，测示数​F盐水�​ ​F水>F盐水→ ​ F水浮​<F盐水浮��​ 排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大​ 浸没深度​ 液体密度（水）、排开液体体积（完全浸没）、物体形状​ ①将铁块完全浸没水中较浅处，测示数​F浅； ②将铁块完全浸没水中较深处，测示数​F深 ​F浅​=F深→ ​ F浅浮​=F深浮 ​ 物体完全浸没后，浮力与浸没深度无关​ 物体形状​ 液体密度（水）、排开液体体积（完全浸没）、浸没深度​ ① 将长方体铁块平放完全浸没水中，测示数​F平； ②将铁块竖放完全浸没水中（深度相同），测示数​F竖​ ​ F平=F竖→ ​ F平浮​=F竖浮 ​ 浮力大小与物体形状无关​ 物体质量​ 液体密度（水）、排开液体体积（完全浸没）、浸没深度​ 用弹簧测力计测质量不同但体积相同的铁块 A 和铁块 B（均完全浸没水中），分别得​FA​和​FB​ ​FA​=FB​→ ​ FA浮=F B​浮 浮力大小与物体质量无关​ ​（5）实验结论：​ 浸在液体中的物体所受浮力的大小，跟液体的密度和物体排开液体的体积有关；液体的密度越大、排 开液体的体积越大，浮力越大；与物体的质量、形状、浸没深度（完全浸没后）等无关。​ 3．关键概念辨析​ 排开液体体积（​V排）：物体浸入液体的体积，并非物体的总体积。部分浸入时，​V​排<V物；完全浸没 时，​V排=V物（如将一个体积为​100cm3的石块完全浸没水中，​V排​=100cm3；若仅一半浸入，​V排​=50cm3）。​ 液体密度（​ρ液）：指物体所浸入的液体的密度，而非物体自身的密度。例如，同一木块分别浸在水（​ ρ水​=1.0×103kg/m3）和酒精（​ρ酒=0.8×103kg/m3）中，因液体密度不同，即使排开体积相同，浮力也 不同。 【典例 3】（24-25・上海徐汇区・期末）如图所示，将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中（饮料罐未浸没），桶中水不断溢出，此过程中手用力的大小将 ，饮料罐受到浮力的大小将 ，水桶底部受到桶内水的压强将 。（以上均选填“变大”“不变”或“变小”） 【答案】变大 变大 不变 【详解】将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中（饮料罐未浸没），桶中水不断溢出，饮料 罐排开的液体的体积逐渐变大，根据 此过程中饮料罐受到的浮力将逐渐变大，饮料罐受力情况为 浮力大小逐渐变大，重力大小不变，故手用力的大小将逐渐变大；桶底受到水的压强大小和液体的 深度有关，由于将空的饮料罐开口朝上，缓缓按入装满水的桶中，桶中的水的深度不变，故根据 可知水桶底部受到桶内水的压强将不变。 【典例 4】（2024・广东・中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中； （1）观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值；调零时，弹簧测力计应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零； （2）如题图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力，将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h，请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像； （3）分析图像可知：浸没前，h增加，F浮 ；浸没后，h增加，F浮 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”） （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 （选填“相同”或“不同”）； （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： 。 【答案】量程 竖直 见详解 变大 不变 不同 酒精 【详解】（1）使用弹簧测力计前，应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值；调零时，应该 在竖直方向下拉动弹簧测力计，防止卡壳。 （2）由甲图可得，物块重力G=1.0N，当物块慢慢浸入水中时，在竖直方向上只受竖直向上的拉力， 浮力和竖直向下的重力作用，即 当浸入水中深度为2cm时，此时弹簧测力计的示数为0.8N，则浮力为 同理，当深度为4cm和6cm时，浮力分别为0.4N和0.6N；当物块完全浸入水中后，根据 随着浸入水中的深度增加，排开水的体积保持不变，所以浮力大小保持不变，如图所示 （3）分析图像可知，物块浸没前，根据深度h增加，物块排开水的体积增加，浮 力变大。物块浸没后，根据深度h增加，物块排开水的体积等于物块的体积，此时排开水 的体积保持不变，浮力大小不变。 （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，物块的高度和体积不变，但物块在浸入水中的过程中，排开 水的体积增加的速率变小，最后浸没水中时浮力依然会保持不变，故两次实验所得的F浮随h变化的图 像会不相同。 （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，只需要增加密度不等于水的液体，重复上述实验，形 成对比数据。 【变式 1】（2024・四川成都・期末）在图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法是正确的，这是 因为当两条鱼浸没在同种液体中时， 越大，受到的浮力就越大。 【答案】大 排开液体的体积（重力） 【详解】由图可知，大鱼排开液体的体积大于小鱼排开液体的体积，根据阿基米德原理 可知，大鱼受到的浮力大，所以大鱼的说法是正确的。 根据阿基米德原理，浮力的大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，受到的浮力就越大。 【变式 2】（2024・河北省承德・期末）小杰同学在游玩海底世界时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（　　） A．浮力不变，压强不变 B．浮力变小，压强变小 C．浮力变大，压强变大 D．浮力变大，压强变小 【答案】D 【详解】气泡上升时，体积不断变大，排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知，气泡受到的浮力 变大；气泡上升时，在水中的深度变小，受到水的压强变小，所以，气泡内的气体压强也变小，故D 符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式 3】（2024・广东省深圳・期末）关于浮力，下列说法中正确的是（　　） A．将同一物体放在不同的液体中漂浮，其露出液面部分越多，说明物体所受浮力越大 B．石块在水中逐渐下沉时浮力变小，沉底后浮力不变，且此时浮力小于石块自身重力 C．浸没在水中的物体，也可能不受浮力 D．浮力的方向总是向上的，但不一定是竖直向上的 【答案】C 【详解】A．将同一物体放在不同的液体中漂浮，浮力等于重力，重力不变，物体所受浮力不变，故A 错误； B．石块在水中逐渐下沉时排开水的体积不变，由可知浮力不变，石块沉底时浮力小于石块自身重力，故B错误； C．浮力产生的原因是：物体上、下表面受到的液体向上的压力差，当物体的下表面不受液体的压力时，如物体下表面与容器底紧密接触，则物体就不受浮力的作用，故C正确； D．浮力的方向总是竖直向上的，故D错误。 故选C。 【方法技巧】 方法技巧 1 浮力的判断与计算方法 浮力的判断方法：​ 条件法：浸在液体（或气体）中且上下表面有压力差（F 向上 > F 向下），则受浮力；若物体与容器 底紧密接触（无液体），则不受浮力；​ 状态法：漂浮、悬浮的物体一定受浮力（F 浮 = G 物）；下沉的物体也受浮力（F 浮 < G 物）。​ 浮力的计算方法：​ 称重法：F 浮 = G - F 拉（适用于所有浸在液体中的物体，可直接测量）；​ 压力差法：F 浮 = F 向上 - F 向下（适用于形状规则、上下表面压力可计算的物体）；​ 方法技巧 2 控制变量法在浮力探究中的应用​ 控制变量法是探究多因素问题的核心方法，在 “决定浮力大小的因素” 实验中，需明确 “改变哪个因 素、控制哪些因素不变”，确保实验结论的科学性和唯一性。以下从操作原则、常见场景、易错点、实 例应用四方面详细说明：​ 核心操作原则​ 单一变量原则：每次实验只改变一个待探究的因素（如液体密度），其他可能影响浮力的因素（如排 开液体体积、浸没深度、物体形状）必须保持不变；​ 可重复性原则：同一条件下多次实验，避免偶然误差（如多次测量弹簧测力计示数取平均值）；​ 清晰记录原则：记录每次实验的 “变量数据”（如液体密度、排开体积）和 “结果数据”（如弹簧测力计 示数、浮力大小），便于对比分析。 方法技巧 3易错点分析与规避方法​ 易错点 1：混淆 “物体体积” 与 “排开液体体积”​ 错误操作：探究浮力与排开体积关系时，用体积不同的物体，认为 “物体体积越大，排开体积越大”；​ 规避方法：必须用同一物体，通过 “部分浸入” 和 “完全浸没” 改变排开体积，或用体积相同的不同 物体（确保排开体积相等）。​ 易错点 2：未控制 “浸没深度” 导致误差​ 错误操作：探究浮力与液体密度关系时，物体在水中和盐水中的浸没深度不同；​ 规避方法：用刻度尺测量并记录物体浸没深度，确保两次实验深度相同（或均完全浸没，因完全浸没 后深度不影响浮力）。​ 易错点 3：忽略 “物体与容器壁 / 底的接触”​ 错误操作：物体浸入液体时触碰容器壁或底，导致弹簧测力计示数偏小（额外受到支持力）；​ 规避方法：缓慢放入物体，确保物体在液体中悬浮或匀速运动，不与容器接触，待示数稳定后再读 数。 【巩固训练】 1.下列物体中，利用空气浮力而升空的是（　　） A．氢气球 B．人造卫星 C．风筝 D．飞机 【答案】A 【详解】A．氢气球里所充氢气的密度小于空气密度，气球所受浮力大于重力而上升，故A符合题 意； B．人造卫星是通过火箭向下喷射气体，利用气体的反推力升空，故B不合题意； C．风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故C不合题意， D．飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故D不合题意。 故选A。 2．如图所示，画出氦气球所受空气浮力的示意图。 【答案】 【详解】氢气球所受浮力的方向竖直向上，作用点在气球的重心O处，如图所示 3．取一个雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶内注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮，如图甲。用手指堵住瓶口，乒乓球上浮起来，如图乙、丙、乒乓球不上浮的原因是：乒乓球上表面 水对它的压强，下表面 （以上两空选填“受到”或“不受”）水对它的压强。乒乓球上浮的原因是：水对乒乓球上表面的压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）水对乒乓球下表面的压强。 【答案】 受到 不受 小于 【详解】如图甲、乙，乒乓球受到受到上面液体压强的作用，而乒乓球下部没有液体，不受向上的压 强，因而乒乓球不能上浮。 当用手堵住瓶口，乒乓球下面瓶口处充满水，乒乓球下面受到液体向上压强，乒乓球上表面受到向下 的液体压强小于下表面受到的向上的液体压强，从而产生一个竖直向上的压力差，使乒乓球上浮。 4．如图所示，已知边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，浸入水中深度h为6cm，木块下表面受到的水的压强为 Pa，木块受到的浮力为 N。 【答案】600 6 【详解】由压强公式可得木块下表面受到的水的压强 p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa 因为木块下表面和水面相平，所以木块的重力大小等于木块对水的压力，而水对木块的浮力和木块对 水的压力为一对相互作用力，大小相等，所以木块受到的浮力 F浮=pS=pl2=600Pa×(0.1m)2=6N 5．用弹簧测力计在空气中称一物块，测得其重力为8.4N，当把这个物块的一半浸在水中时，弹簧测力计的示数为4.8N，这时物块受到的浮力是 N，若将物块浸没在水中静止，此时弹簧测力计的示数为 N。 【答案】3.6 1.2 【详解】当把这个物块的一半浸在水中，弹簧测力计的示数F=4.8N，则这时物块受到的浮力 F浮=G-F=8.4N-4.8N=3.6N 将物块全部浸没在水中时，排开水的体积变为原来的2倍，则物块受到的浮力 F浮′=ρ水gV排′=ρ水g×2V排=2F浮=2×3.6N=7.2N 此时弹簧测力计的示数F'=G-F浮′=8.4N-7.2N=1.2N 6．如图所示大小相同的两条鱼分别静止在甲、乙两个容器中。下列说法正确的是（　　） A．甲鱼所受的压强和浮力都比乙鱼大 B．甲鱼所受的压强和浮力都比乙鱼小 C．甲鱼所受的压强比乙鱼大，所受浮力与乙鱼相同 D．甲鱼所受的压强比乙鱼小，所受浮力与乙鱼相同 【答案】D 【详解】两鱼大小相同，根据图示可知，排开水的体积相同，由可知，甲鱼和乙鱼受到的 浮力相同；根据图示可知，乙鱼所在位置离水面较深，由可得，乙鱼所受的压强大，故ABC 错误，D正确。 故选D。 7．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，长方体都保持静止。下列说法正确的是（　　） A．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差相等 B．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差不相等 C．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差不相等 D．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差相等 【答案】A 【详解】长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变；而长方体物块上下表面受到水的压强差 竖直放置比水平放置上下表面积小，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等，综上分析知，故A正确，BCD错误。 故选A。 8．小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0，则所制作的浮沉子（　　） A．质量为ρ0(h1-h0)S B．质量为ρ0(h2-h0)S C．材料的密度为 D．材料的密度为 【答案】AD 【详解】AB．刚放入水中时，排开水的体积为 刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，浮力等于浮沉子的重力，等于排开水的重力，故浮子的重力为 经整理可知 故A符合题意，B不符合题意； CD．一段时间后，空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2，则空腔部分的体积为 实心部分的体积为 材料的密度为 故C不符合题意，D符合题意。 故选AD。 9.小明在学习了浮力相关知识后，在实验室利用弹簧测力计和量筒分别测出了未知液体和石块的密度。如图甲，小明先用弹簧测力计测出石块的重，示数F1=0.4N；随后将适量液体倒入量筒中测得体积如图乙所示；再将石块浸没在液体中，测力计示数F2=0.2N，量筒中液体和石块的总体积如图丙所示。（g取10N/kg）求： （1）石块浸没在液体中受到的浮力； （2）石块的密度。 【答案】（1）0.2N；（2） 【详解】（1）用弹簧测力计测出石块的重力为0.4N，石块浸没在液体中，测力计示数为0.2N，则石块浸没在液体中受到的浮力 （2）由得石块的质量 因为石块浸没在液体中，故石块的体积 则石块的密度 答：（1）石块浸没在液体中受到的浮力为0.2N；（2）石块的密度为。 10．小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题： （1）乙图中金属块所受浮力为 N； （2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 有关； （3）比较 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。 【答案】0.4 液体的密度 甲乙丙 【详解】（1）由图甲所示，物体重力为2.7N，如图乙所示，弹簧测力计示数为2.3N，物体所受浮力 为 （2）比较甲、丙、丁三幅图可得，物体排开液体中体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同， 可得图丙中浮力为 图丁中浮力为 根据控制变量法可得结论：浮力大小与液体密度有关。 （3）要得结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关，根据控制变量法，需控制液体密度相同， 使物体没在液体中体积改变，故应比较图甲乙丙。 2 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $