内容正文:
2026年中考物理一轮复习专题★★ 浮力 阿基米德原理
四
浮力
定义 浸在液体(气体)中的物体受到1 的力
产生
原因
及
条件 原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对
它的压力不同,向上的压力 2 向下的压力,这
两个压力之差就是液体对浸入物体的浮力;如图,则
F浮= 3 0
条件:物体下表面在液体中,与容器底部没有 4 0
向上
大于
F向上-F向下
紧密接触
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测浮力 称重法:先用 5 测出物体的重力G,再把物体浸入液体中,读出弹簧测力计的示数F拉,则物体所受的浮力F浮=
6 0
方向 总是 7 (与重力的方向相反)
影响
因素 与浸在液体中的 8 及液体 9 有关,浸在液体中的体积越大、液体密度越大,浮力就越 10 0
易错 (1)物体在液体中不一定受到浮力,如底部密合的桥墩;
(2)浮力实质上是液体对物体各个表面的压力的合力,分析物体受力时,浮力与液体的压力不能同时考虑
弹簧测力计
浮力
G-F拉
竖直向上
体积
密度
大
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内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 11 0
0
公式
及其
推导 F浮=G排
⇓
F浮=m排g
⇓
F浮=ρ液gV排
阿基米德原理
它排开的
液体所受的重力
排开液体所受的重力
物体排开液体的体积
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表明 物体在液体中所受浮力的大小与浸在液体中的 14 及液体的
15 有关
易错 (1)V排等于物体浸入液体中的体积,全部浸入时(悬浮或沉底):V排=V物;部分浸入时(漂浮):V排=V物-V露;
(2)V排等于溢水杯溢出液体的体积(放入物体前盛满水);
(3)V排等于液体上升的体积,等于量筒示数的增加值(无溢出);
(4)阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体
体积
阿基米德原理
密度
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1.【压力差法求浮力】(人教、沪科图片改编)如图,一个浸没在水中的物块,若其下表面受到水对它向上的压力F下为20 N,上表面受到的压力
F上为 12 N,则此物体在水中受到的浮力大小是 N,方向为 。若增大物块在水中的深度,则F上 ,F下 ,其受到的浮力将 。
8
竖直向上
增大
增大
不变
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2.【称重法求浮力】(人教、沪科素材改编)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称重为5 N,浸没在水中但不接触水底称重为 4.7 N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为 N,王冠的密度是
kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
0.3
16.7×103
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3.【阿基米德原理】(人教、沪科素材改编)四个体积相同但材料不同的小球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的位置如图所示,则所受浮力最小的为 球。
甲
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4.【阿基米德原理求浮力】(人教、沪科素材改编)一量筒中装有60 mL的水,若将一个小物块完全浸没在这个量筒的水中时,量筒中水的液面读数为90 mL,则这个物块受到的浮力为 N。
0.3
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重难点1:浮力的相关判断
方法一:用阿基米德原理判断 根据F浮=ρ液gV排,若ρ液不变,V排越大,F浮越大;若V排不变,ρ液越大,F浮越大
方法二:用受力分析法判断 对物体进行受力分析,以重力等不变量为中间量,对比分析来判断浮力大小
方法三:用浮沉条件判断 G物=F浮⇒漂浮或悬浮;G物>F浮⇒下沉;G物<F浮⇒上浮
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【用阿基米德原理判断】下列有关浮力的说法中正确的有( )
A.潜水员浸没在水中下潜时所受浮力变大
B.轮船从淡水中进入海水中所受浮力变大
C.木头陷入河底淤泥中的部分也受到浮力
D.木块上浮时所受浮力大小与浸没体积有关
【思路点拨】物体受到浮力的大小只与ρ液、V排有关,即等于排开液体所受到的重力。
D
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【用受力分析法判断】将三块相同的橡皮泥分别做成空心球、实心球与碗形,放入同一容器中,静止时如图,下列浮力关系正确的是( )
A.F实心球 >F碗形>F空心球
B.F实心球<F碗形=F空心球
C.F实心球=F碗形<F空心球
D.无法确定
【思路点拨】同一材料质量相同,可分析受力判断F浮大小。
B
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【用浮沉条件判断】潜水员潜入海水中后,通常会放出浮力调节装置中的适量空气,使其受到的浮力逐渐 ,从而浮力 于重力实现下沉;当停止放气后,潜水员受到的浮力 。
【思路点拨】放气减小排开水的体积,从而减小所受浮力,使重力逐渐大于浮力而下沉。
减小
小
不变
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重难点2:浮力的简单计算
方法 图示 公式 适用范围及注意事项
阿基
米德
原理 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 已知物体排开液体的质量或排开液体的体积与密度,在计算时要注意统一单位,分清V排与V物
称重法 F浮=G物-F 能浸没在液体中的物体,已知物体的重力、浸入液体中时向上的拉力
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方法 图示 公式 适用范围及注意事项
压力
差法 F浮=F下-F上 形状规则的物体,已知上、下表面的压力或上、下表面的压强及面积或浸入液体的深度、液体的密度
平衡法 F浮=G物=
m物g 漂浮或悬浮的物体,已知物体的质量或体积与密度
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【阿基米德原理法】将质量为0.5 kg的金属实心球轻轻放入盛满水的溢水杯中,若溢出0.2 kg的水,小球受到的浮力为( )
A.0.5 N B.2 N
C.3 N D.5 N
【思路点拨】物体受到的浮力等于排开液体所受的重力。
B
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【称重法】如图甲,一个质量为270 g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,从下表面刚好接触液面开始缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙。则铝块浸没时所受的浮力为 N,液体的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg, ρ铝=2.7×103 kg/m3)
1.2
1.2×103
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【思路点拨】分析图乙:拐点处铝块刚好完全浸没,拐点之后深度增加但所受拉力始终不变。
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【压力差法】某质量为0.5 kg的正方体物块边长为10 cm,用手将它浸没在水中,使其上表面距水面5 cm,松手的那一刻物块上、下表面受到压力分别为 N、 N,受到的浮力为 N;若将其再下压5 cm,松手时受到的浮力为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【思路点拨】液体中物体某个表面受到的压力用F压=ρ液ghS计算,浮力实质上是上下表面的压力差。
5
15
10
10
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变式:【平衡法】这个正方体物块松手后会由运动变为静止最终处于
状态,最终状态下其受到的浮力为 N。
【思路点拨】根据受力情况由力的平衡得出浮力。
漂浮
5
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实验1:探究浮力大小与哪些因素有关(2022年版新课标必做实验)
实验思路:
实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸入液体的体积、液体的密度有关,物体浸入液体的体积越 、液体的密度越 ,浮力就越大。
大
大
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要点1:实验原理
称重法:F浮= 。
要点2:测量浮力大小的方法
实验中测量浮力是用弹簧测力计测出物体所受的 ,把被测物体浸没在液体中记下此时弹簧测力计的 ,则F浮= 。
G-F示
重力G物
示数 F
G物-F
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要点3:实验方法控制变量法
①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系:用弹簧测力计提着同一物体浸没在液体中,控制 不变,改变物体浸没在液体中的 ;
②探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:控制 不变,改变 ;
③探究浮力的大小与液体密度的关系:控制 不变,改变 。
浸入液体中物体的体积
深度
液体的密度
物体浸入液体中的体积
物体排开液体的体积
液体的密度
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要点4:选用不同液体进行多次实验的目的
一次实验具有偶然性,多次实验使实验结论具有 。
普遍性
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实验小组用如图所示实验步骤探究浮力的大小跟哪些因素有关。
( ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
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(1)实验前,需沿 方向将弹簧测力计调零,通过图甲操作可得物块的质量为 kg。
(2)(2025•齐齐哈尔)分析比较图乙、丙实验现象可知:浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟 成 比。
(3)分析比较图 实验现象可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
竖直
0.6
物体排开液体体积
正
丙、丁
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(4)分析比较图甲、丙、戊实验现象可知:物体浸在液体中的体积一定时,
,受到的浮力越大。
(5)物块浸没在水中时所受浮力为 N,物块的体积为 m3,物块的密度是 kg/m3。
液体的密度越大
4
4×10-4
1.5×103
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(6)通过分析比较图 实验现象可以计算出图戊中液体的密度,此液体的密度为 kg/m3;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度 影响。
(7)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择 0
的两个物体,将它们浸没在 液体中进行实验,测出其所受浮力的大小来进行比较。
甲、丙、戊
1.1×103
不受
体积相同、
密度不同
同种
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(8)【图像分析能力】从物块下表面刚好接触水面至完全浸没,下列能正确反映弹簧测力计的示数与物块下表面到水面距离h关系的图像是 ;能正确反映物块受到的浮力与物块下表面到水面距离h 关系的图像是 。
B
D
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(9)【辨别分析能力】小明同学用一块橡皮泥(不吸水)、烧杯、水和细线、刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,探究“浮力的大小可能与物体的形状有关”。你认为该方案是否可行,并说明理由: 0
0
0
。
可行。用橡
皮筋先后吊着不同形状的橡皮泥浸没水中,记录每次橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小与物体形状是否有关
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实验2:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验思路:
实验结论:浸在液体中的物体受到 的浮力,浮力的大小等于 0
。
向上
它排
开液体所受的重力
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要点1:主要实验器材的选取及使用
①物体的选取要求:重力不能超过弹簧测力计的 ,密度大于水且不
;
②正确使用溢水杯:溢水杯中的液体应达到 ,以保证物体排开的液体全部流入小桶。
量程
吸水
溢水口
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要点2:实验测量顺序
①要先测小空桶的重,再测小桶与溢出水的总重,否则所得结果偏 ;
②要先测被测物体的重,再测被测物体放入液体中受到的拉力,否则所得结果偏 。
要点3:要选用不同的液体进行多次实验的目的:使实验结论具有 。
小
大
普遍性
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某兴趣小组用如图的实验操作探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。( ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
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(1)为了减小误差,实验过程的最佳顺序是按如图中的 来进行。
(2)由图甲可知物体A重 N,结合图甲、乙可知物体A受到的浮力是 N,由图 可知物体排开水的重力是 N,初步可得:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于 。
丁、甲、乙、丙
2
丙、丁
1
排开液体所受的重力
1
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(3)由测得的数据可得物体A的密度为 kg/m3;若将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),物体A受到的浮力 。
(4)若将物体A浸入溢水杯前,水面未加至溢水杯的溢水口,则 影响实验结果;若做如图乙的实验,未将物体A浸没在水中,会不会影响实验结果? ,理由是 。
2×103
变小
会
不会
所受浮力等于排开液体所受重力
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(5)若在图乙的测量中,溢水口还在溢水,小亮便急忙把小杯移开去测量小杯、溢出水的总重,这样测得的排开液体所受重力偏 。
(6)若先将物体A放入液体中测拉力,再测物体A的重力,则所测浮力会
;若先测桶和排开液体的总重力,再测桶的重力,则测得物体A排开液体所受重力会 。(均选填“偏小”“不变”或“偏大”)
小
偏大
偏小
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(7)实验中,物体A从刚接触水面到全部浸没水中(未触杯底),水对溢水杯底的压强 。
(8)【实验改进能力】小红用一个木块替换物体A来进行同样的探究,则实验中的图 步骤不需要弹簧测力计,理由是 0
。
保持不变
乙
木块放入水中最终会漂
浮,此时木块所受浮力等于其重力
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(9)【装置创新能力】如图戊所示,将弹簧测力计固定在
铁架台上,用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上,
在粗铁丝框上端吊一金属块,下端放一小杯,装满水的
溢水杯放置在铁架台的支架上,并使装满水的溢水杯跟
金属块、粗铁丝都不接触。随后平稳缓慢地抬高溢水杯
支架,使金属块逐渐浸入水中(图A→图B),弹簧测力计示数稳定时:
FA 0FB,该装置的优点是 0
。
=
可以直接验证阿基米德原理,不需要再次测
量排开水的重力
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命题点1:浮力 阿基米德原理
1.★(2017•云南5题3分)潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
B
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2.★(2018•云南6题3分)如图所示,用量筒和水测量小石头体积时,小石头在水里下沉的过程中,下列判断正确的是( )
A.水的密度变大
B.水对小石头的压强不变
C.小石头受到的浮力不变
D.量筒对桌面的压力变大
C
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命题点2:浮力作图
3.[2024•云南17(1)题2分]如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。
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命题点3:探究浮力的大小与哪些因素有关
4.(2025•云南20题8分)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
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(1)a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 ,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。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 。
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N。由此可知,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。
变大
排开液体的体积
3.8
1.4
无
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(3)根据b、d、e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、 0三次实验可知,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中的物体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 。
越大
e、f
若为球体则c、d两次实验排开液体体积相同时深度也相同
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5.(2018•云南23题7分)小李猜想:浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验猜想,他设计了如图的实验进行探究。
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(1)铝块在水中受到的浮力F浮= N。
(2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李得出浮力的大小与液体的密度无关的结论。你认为这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
1
错误
没有控制铝块排开液体的体积相同
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(3)小赵认为用以下方法检验更为简便:将同一个新鲜鸡蛋
依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下
沉,在浓盐水中悬浮,如图丁,分析鸡蛋受力可知,在水
中下沉是因为它受到的浮力 0(选填“大于”“小于”或
“等于”)重力;在浓盐水中悬浮时,根据 的知识可得,鸡蛋受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。从而得出结论:浮力的大小与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
小于
二力平衡
等于
有关
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命题点4:探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
6.(2021•云南22题7分)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
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(1)弹簧测力计使用前要先进行 。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= 。
(3)以下选项中若 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2
C.F3-F2=F1-F4
竖直调零
F1-F3
B
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(4)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(质量忽略)对实验进行改进,装置如图2。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到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”)。
变小
变大
相等
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(5)(多选)比较两种实验方案,改进后的优点是 (选填字母代号)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
BC
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