2026年中考物理一轮复习课件（广东）第12讲浮力 阿基米德原理

第12讲　浮力　阿基米德原理 课标导航 1.通过实验，认识浮力。探究并了解浮力大小与哪 些因素有关。 2.知道阿基米德原理。 考情 导航 年份 2025年 2024年 2023年 题型(分值) 计算题(2分) 作图题(2分) 实验题(7分) 考点 浮力的计算 浮力作图 探究浮力的大小 与哪些因素有关 1. 浮力 (1)浸在液体中的物体受到液体对它向上的托力，这个力叫作浮力，用符 号F浮表示。 (2)浮力的方向： ⁠。 (3)浮力求法1：在实验中，可以用“称重法”求浮力，即F浮＝ ⁠。 竖直向上　 G物－F拉 考点1　浮力 2. 浮力产生的原因 (1)物体下表面有液体，才能受到浮力。 (2)浮力产生的原因：液体对物体上、下表面的压力不同。 (3)浮力求法2：可以用“压力差法”求浮力，即F浮＝ ⁠。 (4)拓展：浸在气体中的物体也受到浮力，其原理与浸在液体中的物体受 到浮力相同。 F向上－F向下　 3. 浮力大小的决定因素 (1)浮力的大小与 有关，与物体排开液体的 ⁠有 关，与物体的密度、物体的体积和物体所处的深度无关。 (2)物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越 ⁠。 液体的密度　 体积　 大　 在如图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法正确。这是因为两 条鱼浸没在水中，它们所受浮力的大小与 有关，而 与 无关。 大　 排开水的体积　 深度　 1. 阿基米德原理 (1)物体 等于物体浸在液体中的体积，即V排＝V浸。 (2)内容：大量的实验结果表明，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重力。 (3)阿基米德原理用公式表示为F浮＝ ⁠。 排开液体的体积　 G排　 考点2　阿基米德原理 2. 阿基米德原理的推论及应用 (1)浮力求法3：F浮＝ (此公式气体同样适用)。 (2)其中，当物体完全浸没在水中时V排＝V物；物体部分浸入在水中时V排 ＜V物。 (3)阿基米德原理的推导式表明：物体所受浮力的大小只与液体的 ⁠ 和物体排开(或浸入)液体的 有关。 G排＝m排g＝ρ液V排g　 密度 体积　 “曹冲称象”是中国古代经典故事。如图所示，大象静立在木船里和船 一起漂浮在水面上，已知该空木船的质量为1 000 kg，此时木船所排开水 的体积为5.25 m3，则这只大象的质量为 t。 4.25　 【例1】如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶 口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮(如图甲)； 若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图乙和丙)。此实 验中，下列说法错误的是(　B　) 【例1】图 B A. 图甲中，乒乓球不受浮力 B. 图乙中，乒乓球不受浮力 C. 图丙中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D. 整个实验验证了浮力产生的原因 重难点1　浮力产生的原因 【例2】如图所示，完全相同的a、b两个长方体，长度为h，悬浮在密度 为ρ的液体中，长方体b上下表面的液体压强差为 。若两长方体 a、b下表面所受液体压强分别为pa、pb，则pa (选填“＞”“＝” 或“＜”，下同)pb，下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb，则Fa . Fb。 【例2】图 ρgh　 ＜　 ＜　 重难点2　阿基米德原理的应用 【例3】在鱼缸里，经常能看到鱼吐出的气泡从水底向上升起，关于气泡 在水中上升的过程中的说法正确的是(　B　) A. 气泡所受水的压强不变，浮力变小 B. 气泡所受水的压强变小，浮力变大 C. 气泡所受水的压强变小，浮力变小 D. 气泡所受水的压强变小，浮力不变 B 【例4】如图所示，在三个相同的容器中盛有质量相等的不同液体，将 甲、乙、丙三个完全相同的铁球分别放入液体中，当铁球静止时，均沉 在容器底部，则铁球所受浮力最小的是(　A　) 【例4】图 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 无法判断 A 【例5】宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，如图为打捞过程示意图，先将陷 在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走， 铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖 上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力分别为F甲、F乙、F丙。 则下列判断正确的是(　B　) 【例5】图 B A. F甲＝F乙＝F丙 B. F甲＞F乙＞F丙 C. F甲＝F乙＜F丙 D. F甲＜F乙＜F丙 【例6】(多选)(2024·日照)如图甲所示，将一底面积为0.04 m2的长方体木 块用细线系在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水，直到木块的 上表面与液面相平。木块底部受到水的压强p随容器中水的深度h的变化 规律如图乙所示。(ρ水＝1.0 g/cm3，g取10 N/kg)下列说法正确的是 (　AC　) AC 【例6】图 A. 木块的重力是24 N B. 木块的体积是0.048 m3 C. 木块完全浸没后受到的浮力是40 N D. 木块的密度是0.5 g/cm3 重难点3　浮力的综合计算 【例7】如图所示，水平面上放置一个装满水的溢水杯，总重为8 N。物 体A悬挂在弹簧测力计上，缓慢将其浸没在水中静止时，溢水杯溢出水的 体积为200 cm3。物体A的密度为2.7×103 kg/m3，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： 【例7】图 (1)物体A受到的浮力F浮； 解：(1)溢水杯中装满水，A浸没在水中时溢出水的 体积为200 cm3，则V排＝VA＝V溢＝200 cm3， A受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10－6 m3＝2 N； 解：(1)溢水杯中装满水，A浸没在水中时溢出水的 体积为200 cm3，则V排＝VA＝V溢＝200 cm3， A受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10－6 m3＝2 N； (2)弹簧测力计示数F； 解：(2)物体A的重力GA＝mAg＝ρAVAg＝2.7×103 kg/m3×200×10－6 m3×10 N/kg＝5.4 N， 悬挂在弹簧测力计上的物体A浸没在水中静止， 由称重法测浮力可得F浮＝GA－F， 则弹簧测力计的示数F＝GA－F浮＝5.4 N－2 N＝ 3.4 N； 【例7】如图所示，水平面上放置一个装满水的溢水杯，总重为8 N。物体A悬挂在弹簧测力计上，缓慢将其浸没在水中静止时，溢水杯溢出水的体积为200 cm3。物体A的密度为2.7×103 kg/m3，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： 【例7】图 (3)溢水杯对水平桌面的压力。 解：(3)A放入水中前，溢水杯对桌面的压力F压＝G水＋G杯＝8 N； 在水中放入A后，由称重法测浮力可得F浮＝GA－F拉， 根据阿基米德原理可得F浮＝G溢， 所以在水中放入A后，溢水杯对桌面的压力： F压'＝G剩＋G杯＋GA－F拉＝G剩＋G杯＋F浮 ＝G剩＋G杯＋G溢＝G水＋G杯＝8 N。 答：(略) 【例7】如图所示，水平面上放置一个装满水的溢水杯，总重为8 N。物体A悬挂在弹簧测力计上，缓慢将其浸没在水中静止时，溢水杯溢出水的体积为200 cm3。物体A的密度为2.7×103 kg/m3，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： 【例7】图 【例8】如图所示，不吸水的圆柱体物体A的底面积为4×10－3 m2，高为 0.1 m，质量为0.3 kg。现用细线把物块A悬挂于水平放置的容器正上 方，往底面积为1×10－2 m2的容器里加适量水后，物块A有一半的体积浸 入水中，容器内水深为0.2 m，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： 【例8】图 (1)此时水对容器底部的压强； 解：(1)水对容器底部的压强为： p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝ 2 000 Pa； (2)物块A下表面受到的液体压力大小； 解：(2)物块A有一半的体积浸入水中时，物体浸没在水中的深度为 h'＝hA＝×0.1 m＝0.05 m， 物块A下表面受到的液体压强为： p'＝ρ水gh'＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa； 物块A下表面受到的液体压力为： F＝p'S＝500 Pa×4×10－3 m2＝2 N； 【例8】如图所示，不吸水的圆柱体物体A的底面积为4×10－3 m2，高为0.1 m，质量为0.3 kg。现用细线把物块A悬挂于水平放置的容器正上方，往底面积为1×10－2 m2的容器里加适量水后，物块A有一半的体积浸入水中，容器内水深为0.2 m，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： 【例8】图 (3)若将细线剪断，物体A静止后受到的浮力大小。 解：(3)物体A的密度为： ρA＝＝＝＝0.75×103 kg/m3， 由于物体A的密度小于水的密度，所以将细线剪断，物体 A静止后会处于漂浮状态，由二力平衡条件可得，F浮＝ GA＝mAg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N。 答：(略) 【例8】如图所示，不吸水的圆柱体物体A的底面积为4×10－3 m2，高为0.1 m，质量为0.3 kg。现用细线把物块A悬挂于水平放置的容器正上方，往底面积为1×10－2 m2的容器里加适量水后，物块A有一半的体积浸入水中，容器内水深为0.2 m，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： 【例8】图 实验1　探究浮力的大小跟哪些因素有关 【例1】在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： 【例1】图 (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。 测量范围　 竖直　 【例1】图 (2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm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。 【例1】图 (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6 cm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： ⁠ ⁠。 变大　 不变　 不同　 食 用盐　 【例1】图 (6)用一块不吸水的橡皮泥来探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟 物体的形状是否有关，请将实验步骤补充完整： ①用弹簧测力计悬挂橡皮泥使其缓慢 在水中，静止时弹簧测力 计的示数为F1； ②改变 ，重复上述实验步骤，读出弹簧测力计的示数 F2； ③分析实验数据发现F1＝F2，说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小 跟物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。 浸没　 橡皮泥的形状　 无关　 实验2　探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 【例2】(2024·西宁改编)小西和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、 小桶和足量的水等实验器材，做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力 的关系”的实验，进行了如图1所示的操作。 【例2】图1 (1)由 两图可得出物块所受浮力大小，再由另外两图得出物块 排开液体所受重力，可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大 小等于它排开的液体所受的重力； (2)实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致测出的G排 (选填 “偏大”或“偏小”)； 甲、乙　 偏小　 【例2】图1 (3)为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是 ⁠； A. 用原来的方案和器材多次测量求平均值 B. 将物块换成小石块，用原来的方案再次进行实验 B　 【例2】图1 (4)小组同学经过交流、评估和反思后，得出实验步骤的最佳顺序是 ⁠ ⁠； (5)根据实验数据，还可以计算出物块的密度ρ＝ kg/m3。(g取 10 N/kg) 丁 甲乙丙　 2×103　 【例2】图1 (6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验， 则 (选填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论。 能　 【例2】图1 (7)小川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(质量不计)进行实验，装置如图2所示。向下移动横杆，使重物 缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ⁠， 溢水杯对底部支架的压力 (前两空均选填“变大”“变小”或 “不变”)，若弹簧测力计A、B示数的变化量分别为ΔFA、ΔFB，则 ΔFA (选填“＞”“＜”或“＝”)ΔFB。 变小　 不变　 ＝　 【例2】图2 易错点　阿基米德原理的理解 【例】一个铜球浸没在水中时排开水的重力为G1，浸没在煤油中时排开 煤油的重力为G2，已知ρ水＞ρ煤油，则(　C　) A. G1＜G2 B. G1＝G2 C. G1＞G2 D. 条件不足，无法确定 C 考点1　浮力 1. 近年来我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就，实现了 “上九天揽月，下五洋捉鳖”的强国梦。下列物体没有受到浮力的是 (　D　) A. 潜水艇“奋斗者”号 B. “雪龙”号破冰船 C. 载人飞艇 D. 太空中的空间站 D 2. 洗水果时，小明发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒 果却沉在水底，如图所示。桔子受到的浮力F1和芒果受到的浮力F2大小 关系是(　B　) A. F1＞F2 B. F1＜F2 C. F1＝F2 D. 无法比较 第2题图 B 3. 如图所示，跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水 的浮力不断减小的阶段是(　D　) A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤ 第3题图 D 4. 弹簧测力计下方悬挂着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲 所示，则金属块的重力为 N。如图乙所示，将金属块浸没在水 中，静止时弹簧测力计的示数是1.6 N，弹簧测力计的示数变小，说明金 属块受到了浮力，浮力的大小是 N。若将金属块浸没到酒精中， 已知ρ水＞ρ酒精，则静止时弹簧测力计的示数相对于图乙中的示数将 ⁠ (选填“变大”“变小”或“不变”)。 第4题图 2.8　 1.2　 变 大　 考点2　阿基米德原理 5. 水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，分别装满了两种不同的液体， 把M、N两球分别轻轻放入两种液体中，最后都沉在烧杯的底部(如图所 示)，若M、N排开液体的重力相等，则(　C　) A. M所受浮力更大 B. N所受浮力更大 C. M、N两球所受浮力一样大 D. 由于不知道液体密度，无法比较浮力大小 第5题图 C 6. (2024·成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有： 自己的体重、自己的密度(与水接近，约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度 (约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为(　B　) A. 0.006 N B. 0.6 N C. 60 N D. 600 N B 7. 如图所示，重5 N的木块A在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3 N，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 是 N，木块的体积是 cm3，密度是 g/cm3。(g取10 N/kg) 第7题图 8　 800　 0.625　 8. 如图甲，某同学用弹簧测力计挂着实心圆柱体从空中逐渐浸入水中， 弹簧测力计的示数随圆柱体下降距离的变化情况如图乙所示。圆柱体的 重力为 N，受到的最大浮力为 N，密度为 kg/m3。(ρ水＝1.0 g/cm3，g取10 N/kg) 2.4　 0.8　 3×103　 第8题图 $