《第九章浮力第二节探究:浮力大小与哪些因素有关》 讲义 ----2025-2026学年沪科版物理八年级下学期
2026-01-07
|
2份
|
28页
|
240人阅读
|
1人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 探究:浮力大小与哪些因素有关 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.44 MB |
| 发布时间 | 2026-01-07 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 明珠数理化驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55840075.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦浮力大小与液体密度、物体排开液体体积关系的核心知识点,通过课前预习(浮力定义、称重法测浮力)、课堂实验(控制变量法探究V排、ρ液、深度影响)、课后巩固(知识清单、分层训练)构建学习支架,衔接浮力概念与探究应用的脉络。
该资料以科学探究为主线,创新采用力传感器与传统弹簧测力计对比实验,提升测量精度与数据直观性,培养科学思维。融入“奋斗者”号深潜、古诗等跨学科案例,渗透科学态度与责任。课中助力教师实验教学,课后通过例题、检测帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
2025-2026学年沪科版八年级物理
《第九章浮力第二节探究:浮力大小与哪些因素有关》精品讲义
(
一.学习
目标
1.能准确说出浮力的定义,知道浮力的方向总是竖直向上。理解浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系,能区分影响浮力的关键因素与无关因素。
2.经历
“
提出问题
—
猜想假设
—
设计实验
—
进行实验
—
分析论证
”
的探究过程,培养控制变量法的应用能力。能根据实验现象归纳推理浮力大小的影响因素,提升分析与概括能力。
3.会使用弹簧测力计、溢水杯等器材设计探究实验,规范记录实验数据。能通过对比实验排除干扰因素(如物体浸没深度),得出科学结论。
4.体会物理与生活的联系,激发对浮力现象的探究兴趣。养成严谨求实的实验态度,尊重实验事实,敢于修正自己的错误猜想。
)
(
二.重点难点
1.重点
(1)浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系。
(2)控制变量法在探究实验中的应用。
2.难点
(1)理解
“
物体排开液体的体积
”
与
“
物体体积
”
的区别。
(2)排除
“
物体浸没深度
”
对浮力大小的干扰,建立正确的认知。
)
三.课前预习
1.浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体对它向______的托力,这个力叫做浮力。
2.用弹簧测力计测物体重力时,示数为G;将物体浸入液体中,弹簧测力计示数变为F,则物体受到的浮力F浮= ______。
3.猜想:浮力大小可能与______、______、______等因素有关。
4.在探究多个因素对物理量的影响时,常用的科学方法是______。
5.物体排开液体的体积是指物体______液体的那部分体积,不一定等于物体的总体积。
【答案】1.上 2.G - F 3.液体密度;物体排开液体的体积;物体浸没深度(合理即可)
4.控制变量法 5.浸入
四.课堂探秘
人在水中会沉下去,却可躺在含盐浓度高的死海看书。
将盖紧的空瓶按入装满水的桶中,在空瓶全部没人水中前,随着按压深度增加,你会感到需要的力越来越大。
这是为什么?我们知道,浸入液体中的物体会受到浮力,浮力的大小与什么因素有关呢?下面,我们通过实验进行探究。
(一)探究:浮力的大小与哪些因素有关
1实验猜想
(1)问题1:手托一个西瓜,慢慢放入水中,:手用的力会怎样变化?你猜想西瓜所受浮力跟什么因素有关?
【解析】慢慢变小;猜想浮力大小可能与浸入水中体积(物体排开液体体积) 。
(2)动手操作:
①将鸡蛋放入盛水的玻璃杯子中,发现鸡蛋下沉;分析鸡蛋受浮力情况。
【解析】鸡蛋受浮力较小,下沉 。
②往杯子中加盐,发现鸡蛋开始上浮,最终漂浮。分析鸡蛋所收浮力有什么变化?
【解析】鸡蛋所受浮力变大 。
③你猜想鸡蛋所受浮力大小可能与什么因素有关?
【解析】鸡蛋所收浮力大小可能跟液体密度有关。
(3)将空铁罐,倒放入水槽中,然后用力下压,需要的力越来越大,可能是浮力越来越大。【解析】我们猜想浮力大小可能与 物体浸入液体深度 有关。
(4)综合以上分析,我们猜想,物体浸入液体所收浮力大小跟物体排开液体体积、物体浸入液体深度、液体密度有关。
2.实验目的:
(1)探究浮力大小与哪些因素有关。
(2)学习制订实验步骤进行实验。
3.实验器材:
铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水。
4.实验设计:
用弹簧测力计测量物体(金属块或小石块)所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的物体浸人液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。
5.实验步骤
记录实验数据表格:
探究因素
探究因素变化情况
G/N
弹簧测力计示数/N
浮力大小
/N
液面位置变化
(大/小/相同)
浮力与V排
浸入体积小
5
4.2
0.8
小
浸入体积大
3.4
1.6
大
浮力与h
深度较小
5
3.4
1.6
相同
深度较大
3.4
1.6
相同
浮力与ρ液
清水
5
3.4
1.6
于盐水对比
盐水
3.0
2.0
于清水对比
6.实验结论:
(1)浮力与物体排开液体体积(V排):同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,液面上升的幅度也越大。
(2)浮力与浸没深度(h):物体完全浸没后,改变浸没深度,浮力大小不变,液面位置也不变。
(3)浮力与液体密度(ρ液):物体排开液体体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大。
【归纳】物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
(二)用力传感器探究影响浮力大小的因素
用力传感器代替弹簧测力计悬挂物体,调整升降台的高度,让物体逐渐浸入水中。观察物体浸没前和浸没后浮力的变化,看看能得出什么结论。将水换成盐水,比较物体浸没在这两种液体中的浮力,又能得到什么结论?
1.实验现象与结论(物体浸入水中阶段)
(1)物体逐渐浸入水中(未浸没)
用力传感器的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力逐渐变大;升降台高度上升,物体排开液体的体积逐渐增大。
结论:同种液体中,浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
(2)物体浸没在水中后(继续升高升降台)
用力传感器的示数保持不变,说明物体受到的浮力大小不变。
结论:物体完全浸没在液体中后,浮力大小与物体浸没的深度无关。
2.实验现象与结论(水换成盐水阶段)
将水换成盐水,让物体完全浸没在盐水中,用力传感器的示数比浸没在水中时更小,说明物体在盐水中受到的浮力更大。
结论:物体排开液体的体积相同时,浮力大小与液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大。
3.实验整体总结
影响浮力大小的因素是物体排开液体的体积和液体的密度;物体完全浸没后,浮力大小与浸没深度无关。
4.用力传感器做该实验的优势与传统弹簧测力计的对比
对比维度
用力传感器
传统弹簧测力计
测量精度
精度更高(通常达0.01N),能捕捉微小浮力变化(如物体刚接触液面时的浮力)
精度较低(一般为0.1N),微小变化难以察觉
数据记录
可连接电脑实时采集数据、绘制图像(如图像),自动记录数值,避免人为读数误差
需人工观察刻度并记录,易因视线偏差、反应延迟产生读数误差
操作便捷性
无需手动固定读数,物体浸入过程中数据持续更新,便于观察动态变化
需在物体静止时读数,多次实验需重复固定、观察,操作较繁琐
数据处理
可直接通过软件分析数据、计算浮力,快速得出实验结论
需手动计算,数据整理耗时,易出现计算错误
实验直观性
实时图像能直观呈现浮力与排开液体体积、深度的关系,便于理解规律
需通过多次数据对比归纳规律,直观性较弱
适用场景
适合精准探究、定量分析,或需要展示动态实验过程的教学场景
适合基础探究、定性分析,器材简单易获取,适合课堂分组实验
【经典例题】
例1.2025年4月,珠晖区某中学开展“漂浮的鸡蛋”实验,向清水中加盐后鸡蛋上浮。若保持鸡蛋排开液体体积不变,下列说法正确的是( )
A.清水密度大,浮力大 B. 盐水密度大,浮力大
C.浮力大小与液体密度无关 D. 鸡蛋重力变小导致上浮
【答案】:B
【解析】:浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,排开体积不变时,液体密度越大,浮力越大,盐水密度大于清水,故B正确,A、C错误;实验中鸡蛋重力不变,D错误。
例2、如图所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,下列说法正确的是( )
A.压强增大,浮力变大 B.压强增大,浮力变小
C.压强减小,浮力变大 D.压强减小,浮力变小
【答案】:C
【解析】:液体压强的变化:气泡在水中上升时,深度h逐渐减小,根据液体压强公式p = ρgh(ρ为水的密度,g为重力常数),水对气泡的压强减小。浮力的变化:气泡压强减小会导致体积变大,即排开水的体积V排变大;根据浮力公式F浮= ρ水gV排,水的密度不变,V排变大则浮力变大。综上,压强减小、浮力变大,正确答案为C。
例3.宋·朱熹《泛舟》中“昨夜江边春水生,艨艟巨舰一毛轻”,春水生后船变“轻”,原因是( )
A. 船的重力变小 B. 排开水的体积变大,浮力变大
C. 水的密度变小 D. 浮力与水深成正比
【答案】:B
【解析】:春水上涨后,船排开水的体积增大,同种液体中排开体积越大,浮力越大,船受到的托力变大,故感觉“轻”,B正确。
例4.小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”实验中,如图F,用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面,开始缓慢没入水中描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入水中深度h的变化关系图像与图乙中相符合的是(物体高2cm)( )
A.B.C.D.
【答案】:B
【解析】:圆锥形物体从底部刚接触水面开始浸入时,排开液体体积的变化速率先快后慢(圆锥的形状特点),因此浮力先快速增大、后缓慢增大,弹簧测力计示数F=G-F浮则先快速减小、后缓慢减小。当物体完全浸没(深度超过2cm,物体高2cm)后,排开体积不变,浮力不变,弹簧测力计示数保持恒定。结合图像特征,B选项的曲线先快速下降、再缓慢下降,最后水平,符合上述规律。
例5.2025年我国“奋斗者”号在北极密集冰区深潜时,若潜水器未完全浸没,随着下潜深度增加,排开海水的体积______,海水密度不变,潜水器受到的浮力______;当完全浸没后,继续下潜,浮力大小与浸没深度______。
【答案】:变大;变大;无关
【解析】:未完全浸没时,下潜深度增加则排开液体体积变大,同种液体中浮力随排开体积增大而变大;完全浸没后,排开体积和液体密度均不变,浮力与深度无关。
例6.古籍“古人见窾木浮而知为舟”中,中空的木头能浮于水面,若将木头部分浸入水中,浸入体积越大,排开液体的体积______,浮力______;若将相同体积的空心木和实心木完全浸入水中,排开体积相同,受到的浮力______。
【答案】:变大;变大;相同
【解析】:部分浸入时,浸入体积与排开体积成正比,浮力随排开体积增大而变大;完全浸入时,体积相同则排开体积相同,同种液体中浮力相同。
例7.小明用弹簧测力计探究浮力,将铁块逐渐浸入水中(未浸没),随着浸入深度增加,铁块排开水的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这一过程中,弹簧测力计示数的变化与______有关。
【答案】:变大;变大;物体排开液体的体积
【解析】:未浸没时,浸入深度增加使排开体积变大,浮力变大;弹簧测力计示数减小的本质是浮力增大,而浮力与排开体积相关。
例8.如图所示是小强同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程.
(1)如图甲所示,小强用弹簧测力计测出圆柱体的 .
(2)如图乙所示,小强将圆柱体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数如何变化.这是为了研究 .
(3)如图丙、丁所示,小强将圆柱体浸没在水中的不同深度处,弹簧测力计的示数 (填“变化”或“不变”),这表明 .
(4)为了研究浮力大小与液体密度的关系,小强分别将圆柱体浸没在水和盐水中,比较弹簧测力计的示数,如图丁、戊所示,将同一圆柱体浸没在不同液体中,是为了控制 .小强在实验时发现,圆柱体浸没在水和盐水中时,弹簧测力计示数没有明显的变化,产生这种现象的原因可能是 (写出一条即可).
【答案】(1)重力 (2)浮力的大小与排开液体体积的关系 (3)浮力的大小与浸没的深度无关 (4)体积 可能是弹簧测力计的精度不够(或盐水的密度与水的密度相差太小,导致浮力变化量太小,弹簧测力计无法显示出差异)
【解析】(1)探究浮力实验的第一步,通常先测量物体的重力,为后续用称重法计算浮力做准备。(2)将圆柱体浸入水中的过程中,排开液体的体积逐渐变大,弹簧测力计示数变化反映浮力变化,控制了液体密度不变,探究的是浮力与排开液体体积的关系。(3)圆柱体浸没在水中不同深度时,排开液体的体积和液体密度均未改变,根据阿基米德原理,浮力不变,因此弹簧测力计示数不变。(4)探究浮力与液体密度的关系时,需用控制变量法,保证排开液体的体积、浸没深度等变量相同,只改变液体密度。圆柱体在水和盐水中的浮力差异较小,若弹簧测力计的分度值较大,就无法显示出这个微小的示数变化。
五.课堂检测
(一).选择题
1.2025年11月,济南某科技营开展“浮沉子”实验,捏紧矿泉水瓶时浮沉子下沉。若换用密度更大的盐水做该实验,保持浮沉子排开液体体积不变,浮沉子受到的浮力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:根据浮力影响因素,排开液体体积不变时,液体密度越大,浮力越大,盐水密度大于清水,故浮力变大,A正确。
2.2026年我国某科考船在南海开展深海探测,科考船部分浸入海水中时,随着吃水深度增加(未浸没),下列说法正确的是( )
A. 排开海水体积变大,浮力变大 B. 排开海水体积变大,浮力变小
C. 排开海水体积不变,浮力不变 D. 浮力大小与排开体积无关
【答案】:A
【解析】:同种液体中,未浸没时吃水深度增加,排开液体体积变大,浮力变大,符合浮力与排开体积的关系,A正确。
3.2025年杭州丁荷中学开展“浮桥大冒险”活动,学生用相同木块搭建浮桥。若木块浸入水中的体积越大,木块受到的浮力( )
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 与浸入体积无关
【答案】:A
【解析】:同种液体(水)中,浮力大小与排开液体体积成正比,浸入体积越大,排开体积越大,浮力越大,A正确。
4.如图甲所示将物体缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F随h(h为物体底面到水面的距离)变化的关系图像如图乙所示,分析图像可知( )
A.物体受到浮力方向竖直向上 B.物体的重力为1.2 N
C.物体所受浮力与其浸入水中的深度成正比 D.物块所受的最大浮力为1.8 N
【答案】A;
【解析】选项A:浮力的方向始终是竖直向上的,这是浮力的基本性质,该选项正确。选项B:当物体未浸入水中(h=0)时,弹簧测力计示数等于物体重力,由图乙可知此时示数为3N,并非1.2N,该选项错误。选项C:物体部分浸入水中时,浮力随排开液体体积增大而变大(与浸入深度成正比);但完全浸没后,排开体积不变,浮力不再随深度变化,该选项错误。 选项D:物体完全浸没时,浮力F浮=G-F=3N-1.2N=1.8N,但题目问的是“所受最大浮力”,完全浸没时浮力达到最大且保持1.8N,该选项描述本身无错误,但需结合单选逻辑,A为基础正确结论,若为单选则优先选A;
5.如图所示,在装满水的烧杯中,将空饮料罐慢慢向下按,我们发现向下按的力越来越大.根据以上的实验过程,下列猜想最符合研究目的的是( )
A.物体的体积越大,所受的浮力越大 B.物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
C.向下按的力越大,物体所受浮力越大 D.物体浸在液体中的体积越大,所受浮力越大
【答案】D
【解析】向下按的力越大,说明饮料罐浸入水中的体积(排开液体体积)越大,液体密度不变时,V排越大,浮力越大。选项A:物体的体积是固有属性,不会随浮力变大而变大,该选项错误。选项B:物体浸在液体中的深度大,若未完全浸没,浮力变大;但完全浸没后,深度增加浮力不变,不能仅由深度判断浮力,该选项错误。选项C:向下按的力是外力,浮力变大是因为V_{排}变大,并非外力大导致浮力大(因果倒置),该选项错误。选项D:物体浸在液体中的体积越大,V排越大,浮力越大,该选项正确。
6.唐·孟郊《浮石亭》中“曾是风雨力,崔巍漂来时”,浮石能漂浮在水中。若将浮石切去一半,保持浸入水中的体积比例不变,剩余浮石受到的浮力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 与体积无关
【答案】:B
【解析】:切去一半后,浮石排开液体的体积变小,同种液体中,排开体积越小,浮力越小,B正确。
7.古籍记载“古人见窾木浮而知为舟”,中空的木头能浮在水面。若将相同体积的实心木头和空心木头分别浸入水中相同深度(未浸没),下列说法正确的是( )
A. 实心木头浮力大 B. 空心木头浮力大 C. 浮力大小相同 D. 无法比较
【答案】:C
【解析】:浸入深度相同、体积相同,则排开液体体积相同,同种液体中浮力大小相同,与物体实心或空心无关,C正确。
8.宋·陆游《浮萍寄水行》中“浮萍寄诸水,漂流本无要”,浮萍漂浮在水面。若浮萍浸入水中的体积增大,其受到的浮力( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 与浸入体积成反比
【答案】:A
【解析】:同种液体中,浮力与排开液体体积成正比,浸入体积增大则排开体积增大,浮力增大,A正确。
9.小明同学在做“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)。下列说法正确的是( )
A.丙图中金属块所受浮力为1N
B.乙图中金属块受到的浮力大于丁图
C.由丙、丁两图知浮力的大小与物体浸没在液体中的体积有关
D.比较甲、丙、丁三幅图可得出浮力的大小与浸入液体的体积有关
【答案】:A
【解析】:选项A:甲图中金属块重力G=2.7N,丙图中拉力F=1.7N,则浮力F浮=2.7N-1.7N=1N,该选项正确。选项B:乙图中浮力F浮乙=2.7N-2.2N=0.5N,丁图中浮力F浮丁=2.7N-1.9N=0.8N,乙图浮力小于丁图,该选项错误。选项C:丙、丁图中金属块均完全浸没,排开液体体积相同,液体密度不同(水和盐水),浮力不同,说明浮力与液体密度有关,而非排开体积,该选项错误。选项D:甲、丙、丁图中,丙和丁的液体密度不同,无法单独探究浮力与浸入体积的关系,该选项错误。
10.小明将同一乒乓球分别放入清水和盐水中,乒乓球浸入液体的体积不同,但排开液体体积对应的浮力相同(均等于重力)。若保持排开液体体积相同,乒乓球在盐水中受到的浮力( )
A. 更大 B. 更小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:排开液体体积相同,盐水密度大于清水,故盐水中浮力更大,A正确。
11.小组实验中,将两个外形相同的小球(密度不同)完全浸没在水中,下列说法正确的是( )
A. 密度大的小球浮力大 B. 密度小的小球浮力大 C. 浮力大小相同 D. 无法比较
【答案】:C
【解析】:外形相同则体积相同,完全浸没时排开液体体积相同,同种液体中浮力相同,与物体密度无关,C正确。
12.小红在做“浮力与排开体积关系”实验时,先将石块部分浸入水中,再完全浸入,两次实验中浮力的变化是( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】:A
【解析】:同种液体中,完全浸入时排开液体体积大于部分浸入,故浮力变大,A正确。
13.课堂练习中,关于浮力大小的影响因素,下列说法正确的是( )
A. 只与液体密度有关 B. 只与排开液体体积有关
C. 与液体密度和排开液体体积都有关 D. 与物体的形状有关
【答案】:C
【解析】:浮力大小的核心影响因素是液体密度和物体排开液体的体积,与物体形状无关,C正确。
14.课堂上,老师演示“弹簧测力计挂重物浸入水中”实验,重物完全浸没后,继续下移,弹簧测力计的示数( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 随深度增加而增大
【答案】:C
【解析】:完全浸没后,排开液体体积和液体密度不变,浮力不变,弹簧测力计示数等于重力减浮力,故示数不变,C正确。
15. 如图,重为G金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为F.当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力的大小为( )
A. G B. G+F C. G﹣F D. F
【答案】:C
【解析】:金属块静止在水面下时,受力平衡,重力G等于弹簧测力计的拉力F加上浮力F浮,即G = F + F浮,因此浮力F浮=G - F。当剪断细线后,金属块排开液体的体积不变,液体密度也不变,根据阿基米德原理,浮力大小保持不变,仍为G - F。
(二).填空题
16.2026年我国载人深潜累计下潜将突破2000次,“蛟龙”号与“奋斗者”号协同作业时,若两潜水器排开海水体积相同,在同一海域(海水密度相同)中受到的浮力______;若“奋斗者”号排开体积更大,则其浮力______,这说明浮力与______有关。
【答案】:相同;更大;物体排开液体的体积
【解析】:液体密度相同时,排开体积相同则浮力相同;排开体积越大,浮力越大,体现了排开液体体积对浮力的影响。
17.2025年“深海勇士”号在南海开展海底沉船调查,若沉船部分浸入海水中,随着潮水上涨,沉船排开海水的体积______,浮力______;若海水密度因洋流略有增大,排开体积不变时,浮力将______。
【答案】:变大;变大;变大
【解析】:潮水上涨使沉船浸入体积增大,排开体积变大则浮力变大;排开体积不变时,液体密度增大,浮力随之增大。
18.2026年国际联合深海科考中,科考船部分浸入不同海域,在密度较大的海域中,若排开液体体积相同,受到的浮力______;在同一海域中,装载科考设备后排开体积变大,浮力______,这表明浮力与______和排开液体体积相关。
【答案】:更大;变大;液体密度
【解析】:排开体积相同时,液体密度越大浮力越大;同一海域(密度不变)中,排开体积变大则浮力变大,核心影响因素为液体密度和排开体积。
19.宋·宋太宗《缘识》中“巧拙高含识,轻浮力不任”,若“轻浮”物体排开液体的体积增大,液体密度不变,受到的浮力______;若排开体积不变,液体密度增大,浮力将______;这体现了浮力与______和排开体积的关系。
【答案】:变大;变大;液体密度
【解析】:排开体积增大时,同种液体中浮力变大;液体密度增大时,排开体积不变则浮力变大,符合浮力的两大影响因素规律。
20.古诗“浮江浮淮,泝汴之湍”描述船只在不同河流航行,同一船只排开液体体积相同时,在密度较大的河流中受到的浮力______;在同一河流中,船只装载货物后排开体积变大,浮力______,这说明浮力与______和排开体积有关。
【答案】:更大;变大;液体密度
【解析】:排开体积相同时,液体密度越大浮力越大;同一河流中排开体积变大则浮力变大,明确了两大核心影响因素。
21.宋·陆游《浮萍寄水行》中“浮萍寄诸水,漂流本无要”,浮萍在水中漂流时,若浸入水中的体积增大,排开液体的体积______,浮力______;若液体密度减小,排开体积不变时,浮力将______。
【答案】:变大;变大;变小
【解析】:浸入体积增大则排开体积变大,同种液体中浮力变大;排开体积不变时,液体密度减小,浮力随之减小。
22.小组合作实验中,将同一石块分别完全浸没在水和酒精中,石块排开液体的体积______,水的密度大于酒精,石块在______中受到的浮力更大;这说明浮力与______有关。
【答案】:相同;水;液体密度
【解析】:完全浸没时,物体体积等于排开液体体积,故排开体积相同;液体密度越大,浮力越大,体现了液体密度对浮力的影响。
23.小红在实验室做溢水杯实验,将物体浸入水中,溢出的水越多,说明物体排开液体的体积______,水的密度不变,物体受到的浮力______;这表明浮力大小与______成正比。
【答案】:越大;越大;物体排开液体的体积
【解析】:溢出水的体积等于物体排开液体的体积,溢出越多则排开体积越大,浮力越大,说明同种液体中浮力与排开体积成正比。
24.课堂上老师演示“重物浸入水中”实验,重物未完全浸没时,浸入体积越大,排开液体的体积______,浮力______;当完全浸没后,继续下移,排开体积______,浮力大小不变。
【答案】:变大;变大;不变
【解析】:未浸没时,浸入体积决定排开体积,排开体积越大浮力越大;完全浸没后,排开体积等于物体体积,不再变化,浮力不变。
25.小明将乒乓球分别放入清水和盐水中,若保持乒乓球排开液体的体积相同,盐水密度大于清水,乒乓球在______中受到的浮力更大;若乒乓球在清水中浸入体积增大,排开体积______,浮力将______。
【答案】:盐水;变大;变大
【解析】:排开体积相同时,液体密度越大浮力越大;浸入体积增大则排开体积变大,同种液体中浮力随之增大。
(三).解答题
26.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)步骤A中金属块重 N.
(2)步骤B中金属块受到的浮力为 N.
(3)分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关.
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 (填“大于”“小于”或“等于”)1.6 N.
【答案】:(1)2.7 (2)0.5 (3)A、C、D (4)大于
【解析】:步骤A读数与金属块重力由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.7N,即金属块的重力G=2.7N。答案:2.7步骤B中金属块的浮力计算根据称重法F浮=G-F拉,步骤B中拉力F拉=2.2N,则:F浮B=2.7N - 2.2N = 0.5N答案:0.5;探究浮力与液体密度关系的步骤,需控制排开液体体积相同,改变液体密度,选择A、C、D三步(A测重力,C、D中金属块均完全浸没,液体分别为水和盐水)。答案:A、C、D;酒精中测力计示数的判断
酒精密度小于水,金属块排开液体体积不变,根据阿基米德原理,浮力变小,F拉=G-F浮可知,测力计示数大于1.6N。答案:大于
27.阅读短文,回答问题。
奋斗者”号北极深潜中的浮力奥秘
2025年,我国“奋斗者”号载人潜水器完成了我国首次北极密集冰区载人深潜科考,依托具有破冰能力的母船“探索三号”,成功将我国载人深潜从“全海深”拓展至“全海域” 。在北极海冰覆盖率超过80%的极端环境下,“奋斗者”号累计完成32次下潜,获取了大量玄武岩样品和观测数据,为研究地球演化提供了关键支撑。此次科考中,“奋斗者”号曾在5277米的北极最深处作业,其技术升级后的二次抛载装置,能在距离水面300米处悬停调整,再精准上浮。
在不同海域作业时,“奋斗者”号会面临海水密度的细微差异。例如,北极海域因低温和盐度特点,海水密度略大于赤道海域;而在南海开展深海考古时,海水密度又与北极海域不同。当“奋斗者”号部分浸入海水中时,随着下潜深度增加(未完全浸没),其排开海水的体积逐渐变化;完全浸没后,即使继续下潜至更深海底,相关物理量也保持稳定。2026年,我国载人深潜累计下潜将突破2000次,“奋斗者”号还将参与更多国际联合科考,持续探索海洋深处的奥秘 。
(1)“奋斗者”号在北极海域部分浸入海水中时,下潜深度增加(未浸没),排开海水的体积______,受到的浮力______(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若“奋斗者”号在北极海域和赤道海域排开海水的体积相同,由于北极海水密度更大,则其在______海域受到的浮力更大(选填“北极”或“赤道”),这说明浮力与______有关(选填“排开液体体积”或“液体密度”)。
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后继续下潜,其受到的浮力大小将( )
A. 随深度增加而变大 B. 随深度增加而变小 C. 保持不变 D. 无法判断
(4)当“奋斗者”号从南海驶入北极海域,排开海水的体积不变时,其受到的浮力将______,原因是______(选填“海水密度变大”或“排开体积变大”)。
(5)下列关于“奋斗者”号浮力变化的说法,正确的是( )
A. 浮力大小仅与排开海水体积有关 B. 浮力大小仅与海水密度有关
C. 排开体积不变时,密度越大浮力越大 D. 海水密度不变时,排开体积越小浮力越大
【答案】(1)变大;变大 (2)北极;液体密度 (3)C (4)变大;海水密度变大(5)C
【解析】(1)未完全浸没时,下潜深度增加会使潜水器浸入海水的体积增大,即排开海水的体积变大;同种液体中,浮力与排开液体体积成正比,故浮力变大。(2)排开液体体积相同时,浮力与液体密度成正比,北极海水密度更大,因此浮力更大,直接体现了液体密度对浮力的影响。(3)完全浸没后,潜水器排开海水的体积等于自身体积,且海水密度不变,根据浮力影响因素,浮力与浸没深度无关,故保持不变,选C。(4)排开体积不变时,液体密度是影响浮力的关键因素,北极海水密度大于南海,因此浮力变大,原因是海水密度变大。(5)浮力大小与液体密度和排开液体体积都有关,A、B错误;排开体积不变时,密度越大浮力越大,C正确;海水密度不变时,排开体积越小浮力越小,D错误,故选C。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.浸在液体中的物体受到的浮力,其大小与______和______两个因素有关。
2.同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越______;物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力越______。
3.探究浮力大小的影响因素时,常用的科学方法是______,即每次只改变一个因素,控制其他因素不变。
4.物体完全浸没在液体中后,改变浸没的深度,浮力大小______(选填“改变”或“不变”),因为此时排开液体的体积和液体密度均未发生变化。
5.用弹簧测力计测量浮力的方法是:先测物体的重力G,再将物体浸入液体中测拉力F,则浮力F浮 = ______。
6.物体排开液体的体积是指物体______液体的那部分体积,不一定等于物体的总体积。
7.浮力的方向总是______,与物体的运动状态、浸没深度等因素无关。
8.若将同一物体分别浸入水和盐水中,且排开液体的体积相同,则物体在______中受到的浮力更大,因为其密度更大。
9.当物体部分浸入液体时,随着浸入体积的增大,排开液体的体积______,浮力也随之______。
10.浮力大小与物体的形状、自身密度、浸没深度(完全浸没后)等因素______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】1.液体的密度;物体排开液体的体积 2.大;大 3.控制变量法 4.不变 5.G - F 6.浸入 7.竖直向上 8.盐水 9.变大;变大 10.无关
(二)强化训练
一.选择题
1.2026年某航天基地测试新型水下救生设备,设备完全浸没在海水中后,继续下潜时,设备受到的浮力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 随深度增加而增大
【答案】:C
【解析】:物体完全浸没后,排开液体体积不变,液体密度不变,故浮力大小与浸没深度无关,保持不变,C正确。
2.2025年全国青少年科技创新大赛中,某小组设计的“自动控水浮标”在不同密度的液体中工作。若浮标排开液体体积始终不变,在密度较大的液体中,浮标受到的浮力( )
A. 更大 B. 更小 C. 不变 D. 与液体密度成反比
【答案】:A
【解析】:排开液体体积不变时,液体密度越大,浮力越大,这是浮力的核心影响因素之一,A正确。
3.2026年某港口进行轮船载重测试,轮船逐渐装载货物(未超载,始终漂浮),在此过程中( )
A. 排开水的体积变大,浮力变大 B. 排开水的体积变小,浮力变小
C. 排开水的体积不变,浮力不变 D. 浮力大小与排开体积无关
【答案】:A
【解析】:轮船装载货物时,排开水的体积随载重增加而变大,同种液体中,排开体积越大,浮力越大,A正确。
3.如图所示,在圆柱体底部从接触水面前一瞬间到没入水中A处过程,下列选项中表示圆柱体受到浮力F浮与浸入水中深度h的关系正确的是( )
【答案】C
【解析】 圆柱体从接触水面到完全浸没的过程中,浸入深度h增大,V排逐渐变大,浮力逐渐变大;完全浸没后,V排不变,浮力保持不变。因此浮力F浮随浸入深度h的变化规律是:先线性增大,后保持不变,对应图像为C。
4.清·屈大均《登罗浮绝顶》中“登山若浮海,舟航即轻策”,将登山比作浮海行舟。若船在海中部分浸入时,排开海水的体积越大,船受到的浮力( )
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 与排开体积无关
【答案】:A
【解析】:同种液体中,排开液体体积是浮力的影响因素之一,排开体积越大,浮力越大,A正确。
5.宋·白玉蟾诗句“功名不直一杯水,富贵於我如浮云”,若将“一杯水”和“浮云”类比,体积相同的水和浮云(假设浮云为某种密度极小的物质)浸入同种液体中,排开液体体积相同,则受到的浮力( )
A. 水的浮力大 B. 浮云的浮力大 C. 大小相同 D. 无法判断
【答案】:C
【解析】:浮力大小与排开液体体积和液体密度有关,与物体自身密度无关,排开体积和液体密度相同,故浮力相同,C正确。
6.古诗“浮江浮淮,泝汴之湍”描述了船只在不同河流中航行。若同一船只在长江和淮河中排开液体体积相同,则受到的浮力( )
A. 长江中更大(长江水密度略大) B. 淮河中更大 C. 大小相同 D. 与河流无关
【答案】:A
【解析】:排开液体体积相同,液体密度越大,浮力越大,长江水密度略大于淮河,故长江中浮力更大,A正确
7.如图所示,将重0.55 N的鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(如图甲所示);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(如图乙所示);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(如图丙所示),请根据这一现象提出最有探究价值的问题( )
A.鸡蛋受到的浮力大小与液体深度有什么关系
B.鸡蛋受到的浮力大小与排开液体体积有什么关系
C.鸡蛋受到的浮力大小与在液体中位置有什么关系
D.鸡蛋受到的浮力大小与液体密度有什么关系
【答案】:D
【解析】选项A:液体深度未改变,无探究价值,错误。选项B:排开液体体积未改变,无探究价值,错误。选项C:液体中位置不是实验变量,无探究价值,错误。选项D:液体密度是实验的变量,该问题有探究价值,正确。
8、如图所示,将一只空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。在这个过程中,矿泉水瓶受到的浮力分析正确的是( )
A.浮力变大 B.浮力变小 C.浮力不变 D.无法判断
【答案】A
【解析】将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没的过程中,矿泉水瓶排开水的体积V_{排}逐渐变大;水的密度不变,V排变大则浮力变大。
9.图示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,其中A是塑料块,B是金属块,它们的重力和体积均不相等。根据图示中实验结果,一定能得出浮力的大小与以下哪个量有关( )
A.物体浸在液体中的深度 B.物体浸在液体中的体积
C.液体的密度 D.物体的密度
【答案】:B
【解析】:实验中改变的是物体浸在液体中的体积(排开液体体积),液体密度、物体深度、物体密度均未作为单一变量改变。从实验现象可得出:液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。物体浸在液体中的深度、液体密度、物体密度均无法通过该实验得出明确关联。
10.在如图所示“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以验证浸没后物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度关系的是( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
【答案】:D
【解析】:丙和丁中,物体均完全浸没在同种液体中,排开体积相同,仅深度不同,弹簧测力计示数相同,说明浮力与深度无关。甲和丙、甲和乙、乙和丁均未满足“浸没后改变深度”的控制变量条件。
11.小明用弹簧测力计探究浮力,将铁块逐渐浸入水中(未浸没),下列说法正确的是( )
A. 铁块浸入越深,浮力越大 B. 铁块浸入越深,浮力越小
C. 浮力大小与浸入深度无关 D. 弹簧测力计示数变大
【答案】:A
【解析】:未浸没时,浸入越深,排开液体体积越大,同种液体中浮力越大,弹簧测力计示数越小,A正确。
12.小红在实验室做实验,将同一石块分别浸没在水和酒精中,石块受到的浮力( )
A. 水中更大(水的密度大) B. 酒精中更大 C. 大小相同 D. 与液体密度无关
【答案】:A
【解析】:排开液体体积相同(完全浸没),液体密度越大,浮力越大,水的密度大于酒精,故水中浮力更大,A正确。
13.小组合作探究时,将体积相同的木块和铁块分别部分浸入水中,且浸入体积相同,则两者受到的浮力( )
A. 木块大 B. 铁块大 C. 相同 D. 无法比较
【答案】:C
【解析】:同种液体中,浮力大小由排开液体体积决定,浸入体积相同则排开体积相同,浮力相同,与物体种类无关,C正确。
14.小丽用溢水杯做实验,将物体浸入水中,溢出的水越多,说明物体受到的浮力( )
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 与溢出水的多少无关
【答案】:A
【解析】:溢出水的多少反映物体排开液体的体积,排开体积越大,浮力越大,故溢出越多,浮力越大,A正确。
15. 如图中,重为5牛的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3牛,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受浮力的大小和方向是( )
A. 5牛,竖直向下 B. 8牛,竖直向上 C. 2牛,竖直向上 D. 8牛,竖直向下
【答案】:B
【解析】:木块静止时,受到重力G=5N(竖直向下)、绳子拉力F=3N(竖直向下)和浮力F浮(竖直向上),受力平衡则F浮=G + F=5N + 3N=8N。绳子断后,木块在露出水面之前,排开水的体积不变,浮力大小仍为8N,浮力的方向始终是竖直向上。
二.填空题
16.2025年我国三大载人潜水器累计下潜321次,若将同一潜水器分别浸入淡水和海水(海水密度更大)中,排开液体体积相同,则在______中受到的浮力更大;若潜水器部分浸入海水中,浸入体积越大,排开液体体积______,浮力______。
【答案】:海水;越大;越大
【解析】:排开体积相同时,液体密度越大浮力越大,海水密度大于淡水;部分浸入时,浸入体积与排开体积成正比,排开体积越大浮力越大。
17.2026年“探索三号”破冰船支撑“奋斗者”号北极深潜,破冰船部分浸入海水中时,吃水深度越大,排开海水的体积______,浮力______;若破冰船从北极海域驶入赤道海域,海水密度略减小,排开体积不变时,浮力将______。
【答案】:越大;越大;变小
【解析】:吃水深度越大,排开液体体积越大,同种液体中浮力越大;排开体积不变时,液体密度减小,浮力随之减小。
18.2025年美国“大卫·帕卡德”号科考船首航绘制海底地图,若科考船在航行中排开海水体积逐渐增大,海水密度不变,则受到的浮力______;若排开体积不变,海水密度增大,浮力______,这说明浮力与______和排开液体体积有关。
【答案】:变大;变大;液体密度
【解析】:液体密度不变时,排开体积增大则浮力变大;排开体积不变时,液体密度增大则浮力变大,符合浮力的核心影响规律。
19.宋·朱熹《泛舟》中“昨夜江边春水生,艨艟巨舰一毛轻”,春水上涨后,巨舰排开水的体积______,水的密度不变,巨舰受到的浮力______;这一现象说明,同种液体中,浮力大小与______有关。
【答案】:变大;变大;物体排开液体的体积
【解析】:春水上涨使舰体浸入水中的体积增大,排开体积变大,浮力随之增大;体现了同种液体中排开液体体积对浮力的影响。
20.唐·孟郊《浮石亭》中“曾是风雨力,崔巍漂来时”,浮石漂浮时,若将浮石切去一半,保持浸入比例不变,剩余浮石排开液体的体积______,浮力______;若浮石浸入水中的体积增大,浮力将______。
【答案】:变小;变小;变大
【解析】:切去一半后浮石体积减小,浸入比例不变则排开体积变小,浮力变小;浸入体积增大时,排开体积变大,浮力随之增大。
21.《庄子·逍遥游》中“水之积也不厚,则其负大舟也无力”,若“水之积”更厚,大船排开水的体积______,水的密度不变,大船受到的浮力______;这说明浮力大小与______密切相关。
【答案】:变大;变大;物体排开液体的体积
【解析】:“水之积”增厚使大船可排开更多液体,排开体积变大则浮力变大,凸显了排开液体体积对浮力的决定作用。
22.小组探究“浮力与排开体积的关系”时,先将石块部分浸入水中,再完全浸入,两次实验中,石块排开液体的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这说明在同种液体中,______是影响浮力的重要因素。
【答案】:变大;变大;物体排开液体的体积
【解析】:完全浸入时排开体积大于部分浸入,浮力随之变大,直接证明了同种液体中排开液体体积对浮力的影响。
23.小丽用不同密度的液体做实验,将同一物体完全浸没在每种液体中,排开液体的体积______,液体密度越大,物体受到的浮力______;这一现象验证了浮力与______的关系。
【答案】:相同;越大;液体密度
【解析】:完全浸没时排开体积等于物体体积,故排开体积相同;液体密度越大,浮力越大,验证了液体密度对浮力的影响规律。
24.课堂练习中,某同学发现:体积相同的木块和铁块部分浸入水中,且浸入体积相同,则两者排开液体的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这说明浮力大小与______无关。
【答案】:相同;相同;物体的种类
【解析】:浸入体积相同则排开体积相同,同种液体中浮力相同,与物体是木块还是铁块无关,排除了物体种类对浮力的影响。
25.小明在劳动实践中发现,给水稻田插秧时,脚浸入水中的体积越大,排开液体的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这一现象符合浮力与______的关系规律。
【答案】:变大;变大;物体排开液体的体积
【解析】:浸入体积越大,排开液体体积越大,同种液体中浮力随排开体积增大而变大,符合浮力的核心影响规律。
三.解答题
26.小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他提出了以下猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图乙所示的探究。
(1)弹簧测力计使用前指针如图甲所示,则使用时,首先应进行的操作是______;
(2)在如图乙所示的实验步骤中,能探究小明猜想的实验是______
A.a、b、c B.a、c、d C.a、b、d D.以上都可以
(3)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的图像,如图丙所示,分析图像可知,a图中弹簧测力计的示数是______N,d图中物体受到的浮力为______N,当金属块全部浸没水中时,所受浮力大小与金属块所处的深度______(有关/无关);
(4)为了研究浮力大小与液体密度的关系,小明换用密度比水小的酒精代替水按上述步骤重新实验,请在图像中画出此过程中弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随深度变化的大致图像______。
【答案】 (1). 校零 (2). B (3). 2.7 1.0 无关 (4).
【解析】(1) 弹簧测力计使用前操作,弹簧测力计使用前指针未指零,因此首先应进行的操作是:调零(将指针校零)。(2) 验证猜想的实验步骤:猜想是“浮力大小与物体浸入水中的深度有关”,需控制液体密度、排开液体体积的变化逻辑,通过改变浸入深度探究浮力变化,a、b、c、d(先测重力,再逐步改变浸入深度)的步骤能完成该探究,c、a、b、d的顺序先进行了浸没操作,无法逐步探究深度对浮力的影响,因此选A。(3) 测力计示数、浮力计算与深度关系判断:甲图中弹簧测力计的分度值为0.1N,示数是2.7N(即金属圆柱体的重力G=2.7N)。丁图中金属圆柱体完全浸没,结合丙图的拉力图像,此时拉力为1.7N,根据称重法F浮=G-F拉,浮力F浮=2.7N - 1.7N = 1.0N。 当金属块全部浸没水中时,排开液体体积不变,浮力大小与金属块所处的深度无关。(4) 酒精中拉力与浮力的图像绘制要点:
酒精密度小于水,金属圆柱体浸没时受到的浮力更小,因此:拉力图像:整体在水中拉力图像的上方(同一深度下,拉力F=G-F浮更大),完全浸没后拉力保持恒定,且恒定值大于水中的1.7N。浮力图像:整体在水中浮力图像的下方(同一深度下浮力更小),完全浸没后浮力保持恒定,且恒定值小于水中的1.0N。
27.探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)金属块A浸没在水中时,受到的浮力是________N。
(2)分析乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与________有关;分析丙、丁两图实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度________(选填“有关“或“无关):分析________两图可知,浮力大小跟液体密度有关。
(3)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宁认为这结论不可靠,主要原因是________。
【答案】(1)2;(2)排开液体的体积;无关;丁戊;(3)没有控制排开液体的体积相同;
【解析】(1) 金属块浸没在水中时的浮力计算由图可知,金属块的重力G=5N,浸没在水中时弹簧测力计的拉力F=2N。根据称重法F浮=G-F,可得:F浮=5N - 2N = 3N (2) 浮力影响因素分析:分析乙、丙两图:液体密度相同,金属块排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同(浮力不同),说明物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。分析丙、丁两图:金属块完全浸没在水中,深度不同但弹簧测力计示数相同(浮力相同),说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。要探究浮力与液体密度的关系,需控制排开液体体积、浸没深度相同,改变液体密度,因此选择丁、戊两图。(3) 形状与浮力实验的错误原因:小明用两块相同的橡皮泥捏成不同形状,认为浮力与形状有关,这个结论不可靠的主要原因是:没有控制排开液体的体积相同(不同形状的橡皮泥排开液体的体积可能不同,变量未控制单一)。
28.阅读短文,回答问题。
诗词与实验中的浮力智慧
我国古典诗词中蕴含着丰富的物理知识,先秦《菩萨蛮·发愿》中“水面上秤锤浮,直待黄河彻底枯”,以不可能出现的“秤锤浮水”表达坚定情谊,从物理角度看,秤锤密度远大于水,若要使其排开液体的体积足够大,理论上也能产生一定浮力。而宋·朱熹《泛舟》中“昨夜江边春水生,艨艟巨舰一毛轻”,则真实描绘了春水上涨后,大船排开水的体积增大,浮力变大而显得“轻快”的物理现象。
在2025年宿松县新兴初中的“自制教具·玩转科学”活动中,八年级学生用生活材料设计的浮沉子装置,成为展示浮力原理的亮点 。学生们将装有配重的小药瓶放入密闭矿泉水瓶中,通过挤压矿泉水瓶改变内部压强,使小药瓶排开液体的体积发生变化,进而实现上下悬浮。活动中,有小组发现:当小药瓶部分浸入水中时,浸入体积越大,受到的浮力越明显;若将同一小药瓶分别放入清水和盐水中(排开体积相同),盐水中的小药瓶受到的浮力更大。
此外,北外附校的物理课堂中,老师通过“木块在不同容器中的浮沉”实验,引导学生明确:浮力的关键并非物体材料密度,而是排开液体的体积,同种液体中,排开体积越大,浮力越大,这与古诗词中描绘的浮力现象一脉相承 。
(1)朱熹诗句中“春水生”后,巨舰排开水的体积______,水的密度不变,因此巨舰受到的浮力______(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)学生将同一小药瓶分别放入清水和盐水中,排开液体体积相同时,盐水中的浮力更大,这是因为盐水的______更大,说明浮力与______有关(选填“液体密度”或“排开体积”)。
(3)关于“秤锤浮水”的假设,下列说法正确的是( )
A. 秤锤永远无法产生浮力 B. 若秤锤排开足够多的水,可产生较大浮力
C. 浮力与秤锤自身密度直接相关 D. 水的密度不变时,秤锤排开体积越小浮力越大
(4)学生的浮沉子实验中,小药瓶部分浸入水中时,浸入体积越大,排开液体的体积______,受到的浮力______(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)结合诗词与实验,下列对浮力的理解正确的是( )
A. 物体材料密度越小,浮力越大 B. 同种液体中,排开体积越大浮力越大
C. 液体密度越大,浮力一定越大 D. 浮力大小与排开液体体积无关
【答案】(1)变大;变大 (2)密度;液体密度 (3)B (4)变大;变大 (4)B
【解析】(1)春水上涨后,大船浸入水中的体积增大,排开水的体积变大;同种液体(水)密度不变,浮力随排开体积增大而变大,故两空均为“变大”。(2)清水与盐水的核心差异是密度,排开体积相同时,盐水密度更大,浮力更大,说明浮力与液体密度有关。(3)任何物体浸入液体都会产生浮力,A错误;浮力与排开液体体积和密度有关,与物体自身密度无直接关系,若秤锤排开足够多的水,可产生较大浮力,B正确、C错误;水的密度不变时,排开体积越小浮力越小,D错误,故选B。(4)部分浸入时,小药瓶的浸入体积等于排开液体的体积,浸入体积越大,排开体积越大,同种液体中浮力越大,故两空均为“变大”。
(5)浮力与物体材料密度无关,A错误;同种液体中,排开体积是影响浮力的关键因素,排开体积越大浮力越大,B正确;液体密度越大时,若排开体积未知,无法确定浮力大小,C错误;浮力大小与排开液体体积密切相关,D错误,故选B。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年沪科版八年级物理
《第九章浮力第二节探究:浮力大小与哪些因素有关》精品讲义
(
一.学习
目标
1.能准确说出浮力的定义,知道浮力的方向总是竖直向上。理解浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系,能区分影响浮力的关键因素与无关因素。
2.经历
“
提出问题
—
猜想假设
—
设计实验
—
进行实验
—
分析论证
”
的探究过程,培养控制变量法的应用能力。能根据实验现象归纳推理浮力大小的影响因素,提升分析与概括能力。
3.会使用弹簧测力计、溢水杯等器材设计探究实验,规范记录实验数据。能通过对比实验排除干扰因素(如物体浸没深度),得出科学结论。
4.体会物理与生活的联系,激发对浮力现象的探究兴趣。养成严谨求实的实验态度,尊重实验事实,敢于修正自己的错误猜想。
)
(
二.重点难点
1.重点
(1)浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系。
(2)控制变量法在探究实验中的应用。
2.难点
(1)理解
“
物体排开液体的体积
”
与
“
物体体积
”
的区别。
(2)排除
“
物体浸没深度
”
对浮力大小的干扰,建立正确的认知。
)
三.课前预习
1.浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体对它向______的托力,这个力叫做浮力。
2.用弹簧测力计测物体重力时,示数为G;将物体浸入液体中,弹簧测力计示数变为F,则物体受到的浮力F浮= ______。
3.猜想:浮力大小可能与______、______、______等因素有关。
4.在探究多个因素对物理量的影响时,常用的科学方法是______。
5.物体排开液体的体积是指物体______液体的那部分体积,不一定等于物体的总体积。
四.课堂探秘
人在水中会沉下去,却可躺在含盐浓度高的死海看书。
将盖紧的空瓶按入装满水的桶中,在空瓶全部没人水中前,随着按压深度增加,你会感到需要的力越来越大。
这是为什么?我们知道,浸入液体中的物体会受到浮力,浮力的大小与什么因素有关呢?下面,我们通过实验进行探究。
(一)探究:浮力的大小与哪些因素有关
1实验猜想
(1)问题1:手托一个西瓜,慢慢放入水中,:手用的力会怎样变化?你猜想西瓜所受浮力跟什么因素有关?
(2)动手操作:
①将鸡蛋放入盛水的玻璃杯子中,发现鸡蛋下沉;分析鸡蛋受浮力情况。
②往杯子中加盐,发现鸡蛋开始上浮,最终漂浮。分析鸡蛋所收浮力有什么变化?
③你猜想鸡蛋所受浮力大小可能与什么因素有关?
(3)将空铁罐,倒放入水槽中,然后用力下压,需要的力越来越大,可能是浮力越来越大。
(4)综合以上分析,我们猜想,物体浸入液体所收浮力大小跟物体排开液体体积、物体浸入液体深度、液体密度有关。
2.实验目的:
(1)探究浮力大小与哪些因素有关。
(2)学习制订实验步骤进行实验。
3.实验器材:
铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水。
4.实验设计:
用弹簧测力计测量物体(金属块或小石块)所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的物体浸人液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。
5.实验步骤
记录实验数据表格:
探究因素
探究因素变化情况
G/N
弹簧测力计示数/N
浮力大小
/N
液面位置变化
(大/小/相同)
浮力与V排
浸入体积小
5
4.2
0.8
小
浸入体积大
3.4
1.6
大
浮力与h
深度较小
5
3.4
1.6
相同
深度较大
3.4
1.6
相同
浮力与ρ液
清水
5
3.4
1.6
于盐水对比
盐水
3.0
2.0
于清水对比
6.实验结论:
(1)浮力与物体排开液体体积(V排):同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,液面上升的幅度也越大。
(2)浮力与浸没深度(h):物体完全浸没后,改变浸没深度,浮力大小不变,液面位置也不变。
(3)浮力与液体密度(ρ液):物体排开液体体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大。
【归纳】物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
(二)用力传感器探究影响浮力大小的因素
用力传感器代替弹簧测力计悬挂物体,调整升降台的高度,让物体逐渐浸入水中。观察物体浸没前和浸没后浮力的变化,看看能得出什么结论。将水换成盐水,比较物体浸没在这两种液体中的浮力,又能得到什么结论?
1.实验现象与结论(物体浸入水中阶段)
(1)物体逐渐浸入水中(未浸没)
用力传感器的示数逐渐减小,说明物体受到的浮力逐渐变大;升降台高度上升,物体排开液体的体积逐渐增大。
结论:同种液体中,浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
(2)物体浸没在水中后(继续升高升降台)
用力传感器的示数保持不变,说明物体受到的浮力大小不变。
结论:物体完全浸没在液体中后,浮力大小与物体浸没的深度无关。
2.实验现象与结论(水换成盐水阶段)
将水换成盐水,让物体完全浸没在盐水中,用力传感器的示数比浸没在水中时更小,说明物体在盐水中受到的浮力更大。
结论:物体排开液体的体积相同时,浮力大小与液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大。
3.实验整体总结
影响浮力大小的因素是物体排开液体的体积和液体的密度;物体完全浸没后,浮力大小与浸没深度无关。
4.用力传感器做该实验的优势与传统弹簧测力计的对比
对比维度
用力传感器
传统弹簧测力计
测量精度
精度更高(通常达0.01N),能捕捉微小浮力变化(如物体刚接触液面时的浮力)
精度较低(一般为0.1N),微小变化难以察觉
数据记录
可连接电脑实时采集数据、绘制图像(如图像),自动记录数值,避免人为读数误差
需人工观察刻度并记录,易因视线偏差、反应延迟产生读数误差
操作便捷性
无需手动固定读数,物体浸入过程中数据持续更新,便于观察动态变化
需在物体静止时读数,多次实验需重复固定、观察,操作较繁琐
数据处理
可直接通过软件分析数据、计算浮力,快速得出实验结论
需手动计算,数据整理耗时,易出现计算错误
实验直观性
实时图像能直观呈现浮力与排开液体体积、深度的关系,便于理解规律
需通过多次数据对比归纳规律,直观性较弱
适用场景
适合精准探究、定量分析,或需要展示动态实验过程的教学场景
适合基础探究、定性分析,器材简单易获取,适合课堂分组实验
【经典例题】
例1.2025年4月,珠晖区某中学开展“漂浮的鸡蛋”实验,向清水中加盐后鸡蛋上浮。若保持鸡蛋排开液体体积不变,下列说法正确的是( )
A.清水密度大,浮力大 B. 盐水密度大,浮力大
C.浮力大小与液体密度无关 D. 鸡蛋重力变小导致上浮
例2、如图所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,下列说法正确的是( )
A.压强增大,浮力变大 B.压强增大,浮力变小
C.压强减小,浮力变大 D.压强减小,浮力变小
例3.宋·朱熹《泛舟》中“昨夜江边春水生,艨艟巨舰一毛轻”,春水生后船变“轻”,原因是( )
A. 船的重力变小 B. 排开水的体积变大,浮力变大
C. 水的密度变小 D. 浮力与水深成正比
例4.小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”实验中,如图F,用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面,开始缓慢没入水中描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入水中深度h的变化关系图像与图乙中相符合的是(物体高2cm)( )
A.B.C.D.
例5.2025年我国“奋斗者”号在北极密集冰区深潜时,若潜水器未完全浸没,随着下潜深度增加,排开海水的体积______,海水密度不变,潜水器受到的浮力______;当完全浸没后,继续下潜,浮力大小与浸没深度______。
例6.古籍“古人见窾木浮而知为舟”中,中空的木头能浮于水面,若将木头部分浸入水中,浸入体积越大,排开液体的体积______,浮力______;若将相同体积的空心木和实心木完全浸入水中,排开体积相同,受到的浮力______。
例7.小明用弹簧测力计探究浮力,将铁块逐渐浸入水中(未浸没),随着浸入深度增加,铁块排开水的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这一过程中,弹簧测力计示数的变化与______有关。
例8.如图所示是小强同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程.
(1)如图甲所示,小强用弹簧测力计测出圆柱体的 .
(2)如图乙所示,小强将圆柱体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数如何变化.这是为了研究 .
(3)如图丙、丁所示,小强将圆柱体浸没在水中的不同深度处,弹簧测力计的示数 (填“变化”或“不变”),这表明 .
(4)为了研究浮力大小与液体密度的关系,小强分别将圆柱体浸没在水和盐水中,比较弹簧测力计的示数,如图丁、戊所示,将同一圆柱体浸没在不同液体中,是为了控制 .小强在实验时发现,圆柱体浸没在水和盐水中时,弹簧测力计示数没有明显的变化,产生这种现象的原因可能是 (写出一条即可).
五.课堂检测
(一).选择题
1.2025年11月,济南某科技营开展“浮沉子”实验,捏紧矿泉水瓶时浮沉子下沉。若换用密度更大的盐水做该实验,保持浮沉子排开液体体积不变,浮沉子受到的浮力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
2.2026年我国某科考船在南海开展深海探测,科考船部分浸入海水中时,随着吃水深度增加(未浸没),下列说法正确的是( )
A. 排开海水体积变大,浮力变大 B. 排开海水体积变大,浮力变小
C. 排开海水体积不变,浮力不变 D. 浮力大小与排开体积无关
3.2025年杭州丁荷中学开展“浮桥大冒险”活动,学生用相同木块搭建浮桥。若木块浸入水中的体积越大,木块受到的浮力( )
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 与浸入体积无关
4.如图甲所示将物体缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F随h(h为物体底面到水面的距离)变化的关系图像如图乙所示,分析图像可知( )
A.物体受到浮力方向竖直向上 B.物体的重力为1.2 N
C.物体所受浮力与其浸入水中的深度成正比 D.物块所受的最大浮力为1.8 N
5.如图所示,在装满水的烧杯中,将空饮料罐慢慢向下按,我们发现向下按的力越来越大.根据以上的实验过程,下列猜想最符合研究目的的是( )
A.物体的体积越大,所受的浮力越大 B.物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
C.向下按的力越大,物体所受浮力越大 D.物体浸在液体中的体积越大,所受浮力越大
6.唐·孟郊《浮石亭》中“曾是风雨力,崔巍漂来时”,浮石能漂浮在水中。若将浮石切去一半,保持浸入水中的体积比例不变,剩余浮石受到的浮力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 与体积无关
7.古籍记载“古人见窾木浮而知为舟”,中空的木头能浮在水面。若将相同体积的实心木头和空心木头分别浸入水中相同深度(未浸没),下列说法正确的是( )
A. 实心木头浮力大 B. 空心木头浮力大 C. 浮力大小相同 D. 无法比较
8.宋·陆游《浮萍寄水行》中“浮萍寄诸水,漂流本无要”,浮萍漂浮在水面。若浮萍浸入水中的体积增大,其受到的浮力( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 与浸入体积成反比
9.小明同学在做“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)。下列说法正确的是( )
A.丙图中金属块所受浮力为1N
B.乙图中金属块受到的浮力大于丁图
C.由丙、丁两图知浮力的大小与物体浸没在液体中的体积有关
D.比较甲、丙、丁三幅图可得出浮力的大小与浸入液体的体积有关
10.小明将同一乒乓球分别放入清水和盐水中,乒乓球浸入液体的体积不同,但排开液体体积对应的浮力相同(均等于重力)。若保持排开液体体积相同,乒乓球在盐水中受到的浮力( )
A. 更大 B. 更小 C. 不变 D. 无法判断
11.小组实验中,将两个外形相同的小球(密度不同)完全浸没在水中,下列说法正确的是( )
A. 密度大的小球浮力大 B. 密度小的小球浮力大 C. 浮力大小相同 D. 无法比较
12.小红在做“浮力与排开体积关系”实验时,先将石块部分浸入水中,再完全浸入,两次实验中浮力的变化是( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
13.课堂练习中,关于浮力大小的影响因素,下列说法正确的是( )
A. 只与液体密度有关 B. 只与排开液体体积有关
C. 与液体密度和排开液体体积都有关 D. 与物体的形状有关
14.课堂上,老师演示“弹簧测力计挂重物浸入水中”实验,重物完全浸没后,继续下移,弹簧测力计的示数( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 随深度增加而增大
15. 如图,重为G金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为F.当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力的大小为( )
A. G B. G+F C. G﹣F D. F
(二).填空题
16.2026年我国载人深潜累计下潜将突破2000次,“蛟龙”号与“奋斗者”号协同作业时,若两潜水器排开海水体积相同,在同一海域(海水密度相同)中受到的浮力______;若“奋斗者”号排开体积更大,则其浮力______,这说明浮力与______有关。
17.2025年“深海勇士”号在南海开展海底沉船调查,若沉船部分浸入海水中,随着潮水上涨,沉船排开海水的体积______,浮力______;若海水密度因洋流略有增大,排开体积不变时,浮力将______。
18.2026年国际联合深海科考中,科考船部分浸入不同海域,在密度较大的海域中,若排开液体体积相同,受到的浮力______;在同一海域中,装载科考设备后排开体积变大,浮力______,这表明浮力与______和排开液体体积相关。
19.宋·宋太宗《缘识》中“巧拙高含识,轻浮力不任”,若“轻浮”物体排开液体的体积增大,液体密度不变,受到的浮力______;若排开体积不变,液体密度增大,浮力将______;这体现了浮力与______和排开体积的关系。
20.古诗“浮江浮淮,泝汴之湍”描述船只在不同河流航行,同一船只排开液体体积相同时,在密度较大的河流中受到的浮力______;在同一河流中,船只装载货物后排开体积变大,浮力______,这说明浮力与______和排开体积有关。
21.宋·陆游《浮萍寄水行》中“浮萍寄诸水,漂流本无要”,浮萍在水中漂流时,若浸入水中的体积增大,排开液体的体积______,浮力______;若液体密度减小,排开体积不变时,浮力将______。
22.小组合作实验中,将同一石块分别完全浸没在水和酒精中,石块排开液体的体积______,水的密度大于酒精,石块在______中受到的浮力更大;这说明浮力与______有关。
23.小红在实验室做溢水杯实验,将物体浸入水中,溢出的水越多,说明物体排开液体的体积______,水的密度不变,物体受到的浮力______;这表明浮力大小与______成正比。
24.课堂上老师演示“重物浸入水中”实验,重物未完全浸没时,浸入体积越大,排开液体的体积______,浮力______;当完全浸没后,继续下移,排开体积______,浮力大小不变。
25.小明将乒乓球分别放入清水和盐水中,若保持乒乓球排开液体的体积相同,盐水密度大于清水,乒乓球在______中受到的浮力更大;若乒乓球在清水中浸入体积增大,排开体积______,浮力将______。
(三).解答题
26.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如下步骤的操作:
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)步骤A中金属块重 N.
(2)步骤B中金属块受到的浮力为 N.
(3)分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关.
(4)若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 (填“大于”“小于”或“等于”)1.6 N.
27.阅读短文,回答问题。
奋斗者”号北极深潜中的浮力奥秘
2025年,我国“奋斗者”号载人潜水器完成了我国首次北极密集冰区载人深潜科考,依托具有破冰能力的母船“探索三号”,成功将我国载人深潜从“全海深”拓展至“全海域” 。在北极海冰覆盖率超过80%的极端环境下,“奋斗者”号累计完成32次下潜,获取了大量玄武岩样品和观测数据,为研究地球演化提供了关键支撑。此次科考中,“奋斗者”号曾在5277米的北极最深处作业,其技术升级后的二次抛载装置,能在距离水面300米处悬停调整,再精准上浮。
在不同海域作业时,“奋斗者”号会面临海水密度的细微差异。例如,北极海域因低温和盐度特点,海水密度略大于赤道海域;而在南海开展深海考古时,海水密度又与北极海域不同。当“奋斗者”号部分浸入海水中时,随着下潜深度增加(未完全浸没),其排开海水的体积逐渐变化;完全浸没后,即使继续下潜至更深海底,相关物理量也保持稳定。2026年,我国载人深潜累计下潜将突破2000次,“奋斗者”号还将参与更多国际联合科考,持续探索海洋深处的奥秘 。
(1)“奋斗者”号在北极海域部分浸入海水中时,下潜深度增加(未浸没),排开海水的体积______,受到的浮力______(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若“奋斗者”号在北极海域和赤道海域排开海水的体积相同,由于北极海水密度更大,则其在______海域受到的浮力更大(选填“北极”或“赤道”),这说明浮力与______有关(选填“排开液体体积”或“液体密度”)。
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后继续下潜,其受到的浮力大小将( )
A. 随深度增加而变大 B. 随深度增加而变小 C. 保持不变 D. 无法判断
(4)当“奋斗者”号从南海驶入北极海域,排开海水的体积不变时,其受到的浮力将______,原因是______(选填“海水密度变大”或“排开体积变大”)。
(5)下列关于“奋斗者”号浮力变化的说法,正确的是( )
A. 浮力大小仅与排开海水体积有关 B. 浮力大小仅与海水密度有关
C. 排开体积不变时,密度越大浮力越大 D. 海水密度不变时,排开体积越小浮力越大
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.浸在液体中的物体受到的浮力,其大小与______和______两个因素有关。
2.同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越______;物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力越______。
3.探究浮力大小的影响因素时,常用的科学方法是______,即每次只改变一个因素,控制其他因素不变。
4.物体完全浸没在液体中后,改变浸没的深度,浮力大小______(选填“改变”或“不变”),因为此时排开液体的体积和液体密度均未发生变化。
5.用弹簧测力计测量浮力的方法是:先测物体的重力G,再将物体浸入液体中测拉力F,则浮力F浮 = ______。
6.物体排开液体的体积是指物体______液体的那部分体积,不一定等于物体的总体积。
7.浮力的方向总是______,与物体的运动状态、浸没深度等因素无关。
8.若将同一物体分别浸入水和盐水中,且排开液体的体积相同,则物体在______中受到的浮力更大,因为其密度更大。
9.当物体部分浸入液体时,随着浸入体积的增大,排开液体的体积______,浮力也随之______。
10.浮力大小与物体的形状、自身密度、浸没深度(完全浸没后)等因素______(选填“有关”或“无关”)。
(二)强化训练
一.选择题
1.2026年某航天基地测试新型水下救生设备,设备完全浸没在海水中后,继续下潜时,设备受到的浮力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 随深度增加而增大
2.2025年全国青少年科技创新大赛中,某小组设计的“自动控水浮标”在不同密度的液体中工作。若浮标排开液体体积始终不变,在密度较大的液体中,浮标受到的浮力( )
A. 更大 B. 更小 C. 不变 D. 与液体密度成反比
3.2026年某港口进行轮船载重测试,轮船逐渐装载货物(未超载,始终漂浮),在此过程中( )
A. 排开水的体积变大,浮力变大 B. 排开水的体积变小,浮力变小
C. 排开水的体积不变,浮力不变 D. 浮力大小与排开体积无关
3.如图所示,在圆柱体底部从接触水面前一瞬间到没入水中A处过程,下列选项中表示圆柱体受到浮力F浮与浸入水中深度h的关系正确的是( )
4.清·屈大均《登罗浮绝顶》中“登山若浮海,舟航即轻策”,将登山比作浮海行舟。若船在海中部分浸入时,排开海水的体积越大,船受到的浮力( )
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 与排开体积无关
5.宋·白玉蟾诗句“功名不直一杯水,富贵於我如浮云”,若将“一杯水”和“浮云”类比,体积相同的水和浮云(假设浮云为某种密度极小的物质)浸入同种液体中,排开液体体积相同,则受到的浮力( )
A. 水的浮力大 B. 浮云的浮力大 C. 大小相同 D. 无法判断
6.古诗“浮江浮淮,泝汴之湍”描述了船只在不同河流中航行。若同一船只在长江和淮河中排开液体体积相同,则受到的浮力( )
A. 长江中更大(长江水密度略大) B. 淮河中更大 C. 大小相同 D. 与河流无关
7.如图所示,将重0.55 N的鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(如图甲所示);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(如图乙所示);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(如图丙所示),请根据这一现象提出最有探究价值的问题( )
A.鸡蛋受到的浮力大小与液体深度有什么关系
B.鸡蛋受到的浮力大小与排开液体体积有什么关系
C.鸡蛋受到的浮力大小与在液体中位置有什么关系
D.鸡蛋受到的浮力大小与液体密度有什么关系
8、如图所示,将一只空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。在这个过程中,矿泉水瓶受到的浮力分析正确的是( )
A.浮力变大 B.浮力变小 C.浮力不变 D.无法判断
9.图示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,其中A是塑料块,B是金属块,它们的重力和体积均不相等。根据图示中实验结果,一定能得出浮力的大小与以下哪个量有关( )
A.物体浸在液体中的深度 B.物体浸在液体中的体积
C.液体的密度 D.物体的密度
10.在如图所示“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以验证浸没后物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度关系的是( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
11.小明用弹簧测力计探究浮力,将铁块逐渐浸入水中(未浸没),下列说法正确的是( )
A. 铁块浸入越深,浮力越大 B. 铁块浸入越深,浮力越小
C. 浮力大小与浸入深度无关 D. 弹簧测力计示数变大
12.小红在实验室做实验,将同一石块分别浸没在水和酒精中,石块受到的浮力( )
A. 水中更大(水的密度大) B. 酒精中更大 C. 大小相同 D. 与液体密度无关
13.小组合作探究时,将体积相同的木块和铁块分别部分浸入水中,且浸入体积相同,则两者受到的浮力( )
A. 木块大 B. 铁块大 C. 相同 D. 无法比较
14.小丽用溢水杯做实验,将物体浸入水中,溢出的水越多,说明物体受到的浮力( )
A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 与溢出水的多少无关
15. 如图中,重为5牛的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3牛,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受浮力的大小和方向是( )
A. 5牛,竖直向下 B. 8牛,竖直向上 C. 2牛,竖直向上 D. 8牛,竖直向下
二.填空题
16.2025年我国三大载人潜水器累计下潜321次,若将同一潜水器分别浸入淡水和海水(海水密度更大)中,排开液体体积相同,则在______中受到的浮力更大;若潜水器部分浸入海水中,浸入体积越大,排开液体体积______,浮力______。
17.2026年“探索三号”破冰船支撑“奋斗者”号北极深潜,破冰船部分浸入海水中时,吃水深度越大,排开海水的体积______,浮力______;若破冰船从北极海域驶入赤道海域,海水密度略减小,排开体积不变时,浮力将______。
18.2025年美国“大卫·帕卡德”号科考船首航绘制海底地图,若科考船在航行中排开海水体积逐渐增大,海水密度不变,则受到的浮力______;若排开体积不变,海水密度增大,浮力______,这说明浮力与______和排开液体体积有关。
19.宋·朱熹《泛舟》中“昨夜江边春水生,艨艟巨舰一毛轻”,春水上涨后,巨舰排开水的体积______,水的密度不变,巨舰受到的浮力______;这一现象说明,同种液体中,浮力大小与______有关。
20.唐·孟郊《浮石亭》中“曾是风雨力,崔巍漂来时”,浮石漂浮时,若将浮石切去一半,保持浸入比例不变,剩余浮石排开液体的体积______,浮力______;若浮石浸入水中的体积增大,浮力将______。
21.《庄子·逍遥游》中“水之积也不厚,则其负大舟也无力”,若“水之积”更厚,大船排开水的体积______,水的密度不变,大船受到的浮力______;这说明浮力大小与______密切相关。
22.小组探究“浮力与排开体积的关系”时,先将石块部分浸入水中,再完全浸入,两次实验中,石块排开液体的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这说明在同种液体中,______是影响浮力的重要因素。
23.小丽用不同密度的液体做实验,将同一物体完全浸没在每种液体中,排开液体的体积______,液体密度越大,物体受到的浮力______;这一现象验证了浮力与______的关系。
24.课堂练习中,某同学发现:体积相同的木块和铁块部分浸入水中,且浸入体积相同,则两者排开液体的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这说明浮力大小与______无关。
25.小明在劳动实践中发现,给水稻田插秧时,脚浸入水中的体积越大,排开液体的体积______,水的密度不变,受到的浮力______;这一现象符合浮力与______的关系规律。
三.解答题
26.小明游泳时发现,人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大,由此他提出了以下猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图乙所示的探究。
(1)弹簧测力计使用前指针如图甲所示,则使用时,首先应进行的操作是______;
(2)在如图乙所示的实验步骤中,能探究小明猜想的实验是______
A.a、b、c B.a、c、d C.a、b、d D.以上都可以
(3)小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的图像,如图丙所示,分析图像可知,a图中弹簧测力计的示数是______N,d图中物体受到的浮力为______N,当金属块全部浸没水中时,所受浮力大小与金属块所处的深度______(有关/无关);
(4)为了研究浮力大小与液体密度的关系,小明换用密度比水小的酒精代替水按上述步骤重新实验,请在图像中画出此过程中弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随深度变化的大致图像______。
27.探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)金属块A浸没在水中时,受到的浮力是________N。
(2)分析乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与________有关;分析丙、丁两图实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度________(选填“有关“或“无关):分析________两图可知,浮力大小跟液体密度有关。
(3)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宁认为这结论不可靠,主要原因是________。
28.阅读短文,回答问题。
诗词与实验中的浮力智慧
我国古典诗词中蕴含着丰富的物理知识,先秦《菩萨蛮·发愿》中“水面上秤锤浮,直待黄河彻底枯”,以不可能出现的“秤锤浮水”表达坚定情谊,从物理角度看,秤锤密度远大于水,若要使其排开液体的体积足够大,理论上也能产生一定浮力。而宋·朱熹《泛舟》中“昨夜江边春水生,艨艟巨舰一毛轻”,则真实描绘了春水上涨后,大船排开水的体积增大,浮力变大而显得“轻快”的物理现象。
在2025年宿松县新兴初中的“自制教具·玩转科学”活动中,八年级学生用生活材料设计的浮沉子装置,成为展示浮力原理的亮点 。学生们将装有配重的小药瓶放入密闭矿泉水瓶中,通过挤压矿泉水瓶改变内部压强,使小药瓶排开液体的体积发生变化,进而实现上下悬浮。活动中,有小组发现:当小药瓶部分浸入水中时,浸入体积越大,受到的浮力越明显;若将同一小药瓶分别放入清水和盐水中(排开体积相同),盐水中的小药瓶受到的浮力更大。
此外,北外附校的物理课堂中,老师通过“木块在不同容器中的浮沉”实验,引导学生明确:浮力的关键并非物体材料密度,而是排开液体的体积,同种液体中,排开体积越大,浮力越大,这与古诗词中描绘的浮力现象一脉相承 。
(1)朱熹诗句中“春水生”后,巨舰排开水的体积______,水的密度不变,因此巨舰受到的浮力______(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)学生将同一小药瓶分别放入清水和盐水中,排开液体体积相同时,盐水中的浮力更大,这是因为盐水的______更大,说明浮力与______有关(选填“液体密度”或“排开体积”)。
(3)关于“秤锤浮水”的假设,下列说法正确的是( )
A. 秤锤永远无法产生浮力 B. 若秤锤排开足够多的水,可产生较大浮力
C. 浮力与秤锤自身密度直接相关 D. 水的密度不变时,秤锤排开体积越小浮力越大
(4)学生的浮沉子实验中,小药瓶部分浸入水中时,浸入体积越大,排开液体的体积______,受到的浮力______(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)结合诗词与实验,下列对浮力的理解正确的是( )
A. 物体材料密度越小,浮力越大 B. 同种液体中,排开体积越大浮力越大
C. 液体密度越大,浮力一定越大 D. 浮力大小与排开液体体积无关
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。