第十二讲 浮力讲义-------2025-2026学年苏科版物理八年级下学期

第十二讲 浮力 兴趣起航 将一块小木块轻轻放入盛有清水的大烧杯中，观察木块的状态；再将一个同样大小的铁块放入水中，观察铁块的状态。为什么木块能浮在水面上，而铁块却沉入水底？是不是因为铁块太重了？如果把铁块做成空心的铁盒子，它还会沉入水底吗？这说明物体的浮沉与什么因素有关？当石块浸入水中时，为什么会感觉石块变轻了？这说明水对石块有什么作用？ 通常我们认为“轻的物体浮，重的物体沉”，但一艘几千吨重的巨轮却能浮在水面上，而一颗小小的铁钉却会沉入水底。这说明物体的浮沉并不只由重量决定。 - 知识探索 - 知识点1、浮力产生的原因 1、浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。 2、浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。 3、浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差物体在液体中，上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等，上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力。 【注意】当浮体的顶部界面接触不到液体时，则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力，因为只要其间有一层很薄的液膜，就能传递压强，底面就有向上的压力，物体上下表面有了压力差，物体就会受到浮力。 知识点2、实验：探究影响浮力大小的因素 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响浮力大小的因素。 （2）实验原理：F浮=G - F读。 （3）实验方法：称重法、控制变量法。 2、实验器材：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。 3、器材作用 （1）弹簧测力计：测量拉力。 （2）细线：连接实验器材。 （3）小石块、金属块：实验对象。 （4）水、盐水：改变液体密度。 （5）烧杯：盛装液体。 4、实验步骤 步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。 步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化。 步骤③把水换成盐水，重复步骤②。 步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。 步骤⑤记录数据，整理器材。 5、实验结论及应用 （1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。 （2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。 （3）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。 知识点3、阿基米德原理 1、阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 2、公式：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为 ，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。 3、液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 4、适用条件：液体（或气体）。 知识点4、浮力大小的应用 1、浮力大小的计算方法： （1）浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差，公式为F浮=F向上-F向下。 （2）根据物体受力平衡变换而来的方法，当物体受到竖直向上的拉力时，拉力、重力和浮力三力平衡，向上的拉力加浮力等于向下的重力，所以浮力等于重力减去拉力，公式：F浮=G-F拉。 （3）二力平衡法 F浮=G物。 （4）阿基米德原理法 F浮=G排。 2、浮体综合题的解题思路和方法 （1）先明确物体在液体中的状态：漂浮。 （2）分析物体的受力情况：只受重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态。 （3）列出二力平衡的方程：F浮=G物。 （4）展开求解：利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。 - 例题精讲 - 题型一、浮力产生原因 例题1、三峡大坝是当今世界上综合效益最大的水利工程。 (1)如图所示，大坝一般都是“上窄下宽”。从固体压强的角度看，这是因为大坝对下方的地基有压强，可以通过增大 的方式，减小大坝对下方的地基的压强。从液体压强角度看，液体的压强随 的增大而增大，“上窄下宽”可以承受更大的水压；大坝 受到浮力的作用（选填“会”或“不会”）。 (2)三峡工程修筑了五级船闸方便船只通行，船闸是利用了 的原理。 【答案】(1) 受力面积 深度 不会 (2)连通器 【详解】（1）[1][2][3]大坝上窄下宽，从地基作用看，增大了地基的受力面积，根据知，减小压强。根据液体压强可知，水的压强随深度的增大而增大。 浮力产生的原因是浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差，大坝的底部没有水，不受水对它向上的压力，不会受到浮力。 （2）船闸应用了连通器内同种液体静止时液面保持相平的原理工作的。 训练1、以下情景中没有受到浮力的物体是（    ） A．水面漂浮的树叶 B．在大气中上升的热气球 C．打入水底淤泥里的木桩 D．在水中下潜的“蛟龙号” 【答案】C 【详解】A．树叶漂浮在水面上，部分浸在水中。水对树叶的下表面有向上的压力，上表面有向下的压力，但下表面压力大于上表面，形成了向上的压力差，因此树叶受到水的浮力，浮力与重力平衡，所以能漂浮，故A不符合题意； B．热气球浸在空气中，空气对热气球的下表面压力大于上表面压力，形成向上的压力差，因此热气球受到空气的浮力，浮力大于热气球总重力，所以能上升，故B不符合题意； C．木桩被完全打入淤泥后，其下表面与淤泥紧密接触，水无法进入木桩下方。此时水只能接触木桩的侧面，因此不满足“流体对物体产生向上压力差”的浮力产生条件，木桩不受浮力，故C符合题意； D．“蛟龙号”完全浸在水中，水对其下表面的压力远大于上表面压力，形成向上的压力差，因此受到水的浮力，浮力小于其总重力，所以能下潜，故D不符合题意。 故选C。 训练2、不同鱼缸里的两条鱼，趴在水底争论不休，它们说法正确的是（　　） A．甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的，所以它受压强小 B．乙鱼缸的鱼说压强与深度有关，所以它受压强大 C．甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用 D．乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来，石头没受到浮力 【答案】B 【详解】AB．液体压强是由液体的重力和流动性共同产生的，并非只由重力产生；由图可知，乙所处的深度较深，水的密度一定，根据可知，乙受到的压强大，故A错误，B正确； C．如果物体底面埋在淤泥下，不能与水接触，因此物体没有受到水对其向上的压力，根据浮力产生的原因可知物体不受浮力作用，故C错误； D．水底的石头若没有与容器底紧密接触，会受到浮力，只是浮力小于重力才未浮起，故D错误。 故选B。 训练3、如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是（　　） A．A物体不一定受到浮力作用 B．B物体一定受到浮力作用 C．C物体不一定受到浮力作用 D．D物体一定受浮力的作用 【答案】B 【详解】浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的。如果物体下表面没有液体（或下表面受到的压力为 0），则不受浮力。 AB．A漂浮在水面上，B物体完全浸没在水中，两物体的下表面有向上的水压力，一定受到浮力，故A错误，B正确； C．C物体是容器壁凸起的部分，下表面有水，受水的压力，所以C受到浮力作用，故C错误； D．D物体是容器底凸起的一部分，下表面没有水（与容器底部一体，没有水进入下表面）。下表面不受水的压力，因此没有向上的压力，只有上表面受到向下的水压力。所以D不受浮力，故D错误。 故选B 。 训练4、下列情形与其对应的解释不正确的是（　　） A．图甲中高原地区的人们要用高压锅煮饭，因为海拔越高，大气压强越小 B．图乙中乒乓球浸没在水中，但没有受到浮力的作用 C．将图丙中的自制气压计，从山脚拿到山顶的过程中，玻璃管中液面会上升 D．如图丁所示，水对A点的压强大于水对B点的压强 【答案】D 【详解】A．图中高原地区的人们要用高压锅煮饭，是因为海拔越高，大气压强越小，水的沸点越低，故A正确，不符合题意； B．浮力产生的原因是由于浸入液体或气体中的物体受到上下表面的压力差，图中乒乓球下表面没有受到水的压力，所以乒乓球不受浮力，故B正确，不符合题意； C．从山脚到山顶的过程中，瓶内气体压强不变，而外界大气压变小，所以玻璃管中水柱升高，故C正确，不符合题意； D．液体种类相同，A的深度小于B的深度，根据可知，水对A点的压强小于水对B点的压强，故D错误，符合题意。 故选D。 训练5、如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则正确的是（　　） A．水堵头不受水的压力作用，但受到水的浮力作用 B．水堵头不受水的压力作用，也不受水的浮力作用 C．水堵头受水的压力作用，但不受水的浮力作用 D．此时水堵头受到的重力和浮力是平衡力 【答案】C 【详解】ABC．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AB错误，C正确； D．水堵头不受浮力，不存在重力和浮力平衡，故D错误。 故选C。 训练6、如图，甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验，乙为某物理老师在地面教室里做的实验，当乒乓球静止时，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，浮力被重力抵消，所以浮力消失 B．图乙中，液体内部向各个方向都有压强 C．图甲中，液体对乒乓球有压力差，所以浮力存在 D．图乙中，乒乓球未受到液体压力，所以不受浮力作用 【答案】B 【详解】AC．图甲中，在空间站处于失重环境，液体对乒乓球不存在上下表面的压力差，根据浮力产生原因，浮力消失，而不是浮力被重力抵消，浮力消失，故AC错误； B．图乙中，在地面教室里做的实验，因为液体受重力且具有流动性，所以液体内部向各个方向都有压强，故B正确； D．图乙中，在地面教室里做的实验，乒乓球浸在液体里，液体对其下表面产生压力，所以乒乓球上下表面产生压力差，故乒乓球受到浮力作用，故D错误。 故选B。 题型二、探究影响浮力大小的因素 例题2、探究“浮力大小与哪些因素有关”时的实验情景如图所示，弹簧测力计下方所挂铜块是底面积为5cm2、高为6cm的实心圆柱。 (1)分析A、D、E三个实验步骤，观察到 ，说明物体所受浮力大小跟浸没深度无关； (2)步骤C中，铜块所受的浮力= N； (3)步骤F中溶液的密度为 g/cm3；（结果保留一位小数） (4)分析实验步骤A、E、F可以得出结论：当 一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大； (5)安安继续设计了图G所示的装置测量一木块的密度：往容器中缓慢加水，当木块体积的一半浸入水中时，拉力传感器的示数为；继续往容器中加水，当木块完全浸入水中时，拉力传感器的示数为。若水的密度为，则木块的密度= （请用、、来表示）。 【答案】(1)步骤、中弹簧测力计的示数相等 (2) (3) (4)排开液体的体积 (5) 【详解】（1）根据控制变量法，要探究物体所受浮力大小跟浸没深度无关，需改变物体的深度，液体密度相同，排开液体体积相同，分析A、D、E三个实验步骤，可观察到步骤D、E中弹簧测力计的示数相等，实心圆柱所处水中深度不同，由称重法可知，D、E中实心圆柱受到的浮力相等，说明物体所受浮力大小跟浸没深度无关。 （2）根据称重法，步骤A中物体重力为2.7N，步骤C中，弹簧测力计示数为2.5N，铜块所受的浮力 （3）由A、E可知物体浸没在水中受到的浮力 物体的体积 由A、F可知物体浸没在溶液中受到的浮力 中溶液的密度 （4）根据控制变量法，步骤A、E、F中，物体排开液体体积相同，液体密度不同，物体在水中所受浮力0.3N，在液体中所受浮力0.4N，液体密度大，物体所受浮力更大，因此分析实验步骤A、E、F可以得出结论：排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 （5）设木块的重力为G，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为F1，则有⋯⋯① 当木块完全浸入水中时，拉力传感器的示数为F2，则有⋯⋯② 把②代入①中可得 由②①可得 由可知，木块的密度为 训练1、关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．物体浸没在液体中越深，受到的浮力越大 B．在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 C．物体的密度越大，受到的浮力越小 D．液体的密度越大，物体受到的浮力越小 【答案】B 【详解】A．物体所受的浮力与物体浸没在液体中的深度无关，浸没时，物体排开液体的体积不变，所受的浮力不变，故A错误； BCD．据知，物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关，在同种液体中，液体密度相同，排开液体的体积越大，所受的浮力越大；浮力还与液体的密度有关，排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大；物体所受的浮力与物体的密度无关，故B正确，CD错误。 故选B。 训练2、下列关于压强与浮力的说法中，正确的是（　　） A．压力越大，压强越大 B．液体内部的压强随深度的增加而减小 C．浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力 D．浸没在液体中的物体，其浮力大小与物体的形状有关 【答案】C 【详解】A．根据压强公式可知，压强不仅与压力大小有关，还与受力面积有关。当受力面积一定时，压力越大，压强才越大，故A错误； B．由液体压强公式可得，液体内部的压强随深度的增加而增大，故B错误； C．根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力，即，故C正确； D．根据阿基米德原理，浸没在液体中的物体，排开液体的体积不变，液体密度不变，其浮力大小与物体的形状无关，故D错误。 故选 C。 训练3、下列关于浮力的说法中，正确的是（　　） A．在液体中下沉的物体不受浮力 B．浮力的施力物体只能是液体 C．物体浸在液体中的体积越大，浮力越大 D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大 【答案】C 【详解】A．浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的浮力，在液体中下沉的物体也受到浮力，故A错误； B．浸在液体中的物体受到浮力的施力物体是液体，浸在气体中的物体受到浮力的施力物体是气体，故B错误； C．由可知，物体浸在液体中的体积越大，排开液体的体积越大，浮力越大，故C正确； D．物体受到的浮力大小与排开液体的体积、液体的密度有关，与深度无关，浸没后，压入越深，液体的密度不变，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故 D错误。 故选C。 训练4、潜水员从水下处上浮到距水面处时（不考虑体积和水的密度变化），他所受到的浮力和压强的变化情况是（　　） A．浮力不变，压强减小 B．浮力减小，压强减小 C．浮力不变，压强增大 D．浮力增大，压强增大 【答案】A 【详解】根据阿基米德原理可知，物体浸没在水中，无论深度如何，不变，水的密度不变，所以不变。液体压强公式表明了物体受到的压强只与液体的密度和深度有关，与其他因素无关，深度减小，所以压强变小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 训练5、如图所示是小明同学探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程。将金属块挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数为F，如图-1。 (1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。 (2)小明分析图-1、图-2、图-3得出浮力大小和物体浸入液体的深度有关，小华认为他的结论是错误的，原因是因为没有控制 不变。 (3)根据图-1、图-3和图-4中F-F2 （选填“=”或“≠”）F-F3，可以验证“物体受到的浮力和液体的密度有关”。 (4)小明还利用4个相同的长方体磁力块进行了如图-5所示的实验操作，发现F4=F5，继续向下移动磁力块，弹簧测力计的示数均不变，这 （选填“能”或“不能”）说明物体所受浮力大小与其浸入液体的物体形状无关。 【答案】(1)2 (2)排开液体的体积 (3)≠ (4)能 【详解】（1）由图-1可知，金属块的重力（弹簧测力计示数为4.8N）；图-3中金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数。 根据称重法测浮力 （2）图-2到图-3的过程中，金属块浸入水中的体积（排开液体的体积）在变化，未控制排开液体的体积不变，因此不能得出“浮力与浸入深度有关”的结论。 （3）“物体受到的浮力和液体的密度有关”的验证条件是：排开液体的体积相同、液体密度不同。 图-3（水）中浮力 图-4（盐水）中浮力 由于水和盐水密度不同，浮力不同，故 （4）在图-5的实验中，4个相同的长方体磁力块，无论组合成何种形状，排开液体的体积始终等于4个长方体的总体积（控制了“排开液体的体积”和“液体密度”这两个变量不变）。在排开液体体积、液体密度均相同的前提下，形状改变但浮力不变，因此能说明物体所受浮力大小与其浸入液体的形状无关。 训练6、小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向 的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比 。当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N； (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 ； (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关，并通过计算得出所用盐水密度为 ；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 ； (4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面的高度与图乙相同，测力计示数为2.3N，与图乙数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理，并说明理由： 。 【答案】(1) 上 变大 0.3 (2) 越大 无关 (3) 1.1 不变 (4)不合理；实验中未控制物体排开液体的体积相同 【详解】（1）[1]弹簧测力计示数减小，说明物体受到了浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的。 [2]物块浸入水中后水面升高，容器底部深度增大，根据可知，水对容器底部的压强变大。 [3]图甲中弹簧测力计示数为2.4N，则受到的浮力为 （2）[1]甲、乙、丙中，物块排开水的体积逐渐增大，测力计示数逐渐减小，浮力逐渐增大，说明同种液体中，排开液体体积越大，浮力越大。 [2]丙、丁中，物块完全浸没，深度变化但测力计示数不变，浮力不变，说明物体浸没在同种液体中时浮力与深度无关。 （3）[1]物体浸没在水中受到的浮力为 而物体浸没在盐水中受到的浮力为 由可知有 由此可得 [2]实验前，弹簧测力计指针在零刻度线以下未调零，测量的重力会偏大，计算出的浮力偏大，但物体受到的浮力是重力与弹簧测力计示数之差，保持不变，因此算出的盐水密度保持不变。 （4）要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关需要控制物体排开液体的体积相同，而横放与竖放时，露出水面高度相同但排开液体的体积不同，无法探究浮力与深度的关系。 训练7、毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关，做了如图1的实验，其中B、C、D、E容器里面液体均为水。 (1)图1D中物体受到的浮力是 N； (2)由C、D两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关； (3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中，从物体底面接触水面开始，到物体底面与容器底部刚好接触的过程中，能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是图2中的 ； (4)图1中的物块的密度是 kg/m3，若图1E中液体不是水，则其密度为 kg/m3时，物体对容器底部压力刚好为零。 【答案】(1)1 (2)无 (3)C (4) 4×103 1.2×103 【详解】（1）根据称重法，由1A图、1D图得，物体浸没在水中所受的浮力为 （2）从图中A、C、D可得出，物体浸没在水中不同深度，根据称重法可知，物体受到的浮力相同，说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没深度无关。 （3）用测力计吊着物体缓慢浸入水中，从物体底面接触水面开始，到刚浸没在水中的过程中，物体排开液体的体积逐渐变大，受到浮力变大，从开始浸没在水到物体底面与容器底部刚好接触的过程中，排开液体的体积不变，受到的浮力大小不变，故能正确表示物体所受浮力与物体底面浸入水中深度关系的图象是图2中的C。 （4）[1]由阿基米德原理可得：……① 物体的重力为4N，根据可得：……② 浸没时，联立①②解得 [2]图1E中，物体对容器底部压力刚好为零，，即 由阿基米德原理可知……① 由上一问可知：……② ①÷②得液体的密度为 训练8、在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出）。 (1)金属块的重力为 N，金属块在图C中受到的浮力为 N。 (2)分析比较图A、B、C、D可知：金属块浸入液体的 越大，它所受的浮力越 （选填“大”或“小”）。 (3)分析比较图A、D、E可知：当金属块浸没入水中后，所受浮力的大小与它浸没后的深度 （选填“有关”或“无关”）；分析比较图A、E、G可知：浮力大小与 有关。 (4)若图C中挂钩下的细线突然断了，金属块在下沉过程中，所受浮力将 （选填“不变”、“增大”或“先增大后不变”）。 【答案】(1) 5 0.6 (2) 体积 大 (3) 无关 液体的密度 (4)先增大后不变 【详解】（1）[1]如图A所示，在空气中弹簧测力计的示数等于物体重力，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为5N，即金属块的重力为 [2]金属块在图C中受到的弹簧测力计的拉力为 所受的浮力为 （2）分析比较图A、B、C、D可知：金属块浸入液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法可知金属块所受的浮力越大。 （3）[1]分析比较图A、D、E可知：当金属块浸没入水中后，深度改变，弹簧测力计示数不变，根据称重法可知金属块所受的浮力不变，可得所受浮力的大小与它浸没后的深度无关。 [2]分析比较图A、E、G可知：金属块排开液体的体积相同，盐水和水的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知金属块所受浮力不同，可得浮力大小与液体的密度有关。 （4）若图C中挂钩下的细线突然断了，金属块在下沉过程中，开始时排开水的体积不断变大，浸没后排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知所受的浮力先增大后不变。 训练9、在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验情况如图所示。请解答下列问题： (1)金属块所受的重力为 N，当金属完全浸没在水中时，所受浮力是 N。 (2)分析图a、b、c可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 。 (3)分析图a、c、d可得：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。 (4)分析图a、d、e可得：金属块排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越 。 (5)结论：浮力的大小与排开液体的 和液体的 有关。 【答案】(1) 2.7 1 (2)大 (3)无关 (4)大 (5) 体积 密度 【详解】（1）[1]金属块的重力：由图a可知，弹簧测力计示数为，故重力 [2]金属块完全浸没在水中时（图c），弹簧测力计示数，根据称重法，浮力 （2）分析图a、b、c：液体均为水（密度相同），金属块排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小，浮力逐渐增大。结论：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大。 （3）分析图a、c、d：金属块完全浸没在水中（排开液体体积相同），浸入深度不同，但弹簧测力计示数均为，浮力不变。结论：浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关。 （4）分析图a、c、e：金属块排开液体的体积相同（均完全浸没），液体由水变为浓盐水（密度增大），弹簧测力计示数减小，浮力增大。结论：金属块排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 （5）综合实验现象，浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关。 训练10、小军为了探究“浮力大小与哪些因素有关”，利用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）进行了如下实验：（，g取10N/kg） (1)实验前应在 方向对弹簧测力计进行调零。 (2)金属块在步骤②中所受浮力为 N。 (3)由步骤①②③可知，浮力大小与 有关，由步骤①③④可知，浮力大小和浸没的深度 。 (4)根据实验数据可以得知该金属块的体积为 cm3。 (5)若先进行步骤③，再进行步骤①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）。 (6)根据实验数据我们可以计算得出该实验使用的盐水的密度为 kg/m3。 【答案】(1)竖直 (2)0.6 (3) 物体排开液体的体积 无关 (4)100 (5)偏大 (6)1.1×103 【详解】（1）实验前应在竖直方向对弹簧测力计进行调零。 （2）由图甲①，弹簧测力计分度值为0.2N，故物块的重力,步骤二所示弹簧测力计示数，根据称重法可知， （3）由步骤①②③可知，控制排开液体的密度相同，排开液体的体积不相同，测力计的示数不同，则物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关；由步骤①③④可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体浸入液体的深度不同，测力计的示数相同，浮力大小和浸没的深度无关。 （4）由图③可知，完全浸没时， 由可知， 又因为完全浸没时，物体排开水体积等于物体体积，故物体体积 （5）若先完成步骤③再完成步骤①，会由于物体沾有水，导致所测重力偏大，由称重法可知，测得的浮力偏大。 （6）若把金属块浸没在某种液体中时，弹簧测力计示数为1.7N，则金属块所受浮力 由可知，液体的密度 题型三、验证阿基米德原理实验 例题3、如图甲所示，小李进行了验证阿基米德原理的实验。 (1)按照④②①③的顺序进行实验，当实验中的测量结果（弹簧测力计的示数）满足 的关系式时，说明阿基米德原理成立。 (2)按照以上顺序进行实验，若弹簧测力计的示数分别为，，，，则出现上述数据的原因可能是________（填字母）。 A．步骤④中小桶内有少量水 B．步骤①中物体未浸没在水中 C．步骤①中物体触碰了烧杯底部 (3)小张利用两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等对小李的实验进行改进，装置如图乙所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B的示数逐渐 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则大小关系是 （选填“>”“<”或“=”）。 (4)继续实验，若将重物浸没在装满煤油的溢水杯中，发现弹簧测力计A的示数变化情况跟刚才浸没在水中时不同，换用煤油再次实验的目的是 （选填“减少误差”或“寻找普遍规律”）。 (5)小张实验装置的优点是________（填字母）。 A．弹簧测力计A的示数就是重物所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 【答案】(1) (2)C (3) 减小 增大 = (4)寻找普遍规律 (5)B 【详解】（1）阿基米德原理是 “物体受到的浮力等于排开液体的重力”。是物体受到的浮力（物体在空气中的重力减浸在液体中的拉力），是排开液体的重力（装排开液体的桶与液体总重减空桶重），二者相等则原理成立。 （2）A.步骤④空桶有少量水，会使偏大，偏小，与数据不符； B.物体未浸没，浮力偏小，偏小，与数据不符； C.物体触碰烧杯底部，烧杯对物体有支持力，导致弹簧测力计示数偏小，偏大，与数据一致。 故选C。 （3）[1]重物浸入水中时，受到的浮力逐渐增大，弹簧测力计A的拉力（）逐渐减小； [2]排开的水流入薄塑料杯，弹簧测力计B的拉力（等于排开液体的重力）逐渐增大； [3]根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于排开液体的重力，因此（浮力大小）与（排开液体重力）相等。 （4）换用煤油（不同液体）实验，是为了验证阿基米德原理在不同液体中是否普遍成立，避免实验的偶然性，从而寻找普遍规律。 （5）A.弹簧测力计 A 的示数是物体的拉力（），不是浮力，故A错误； B.装置用饮料瓶、吸管等生活化材料，且可同步观察A、B的示数变化，直观体现浮力与排开液体重力的关系，故B正确。 故选B。 训练1、某小组同学按如图所示步骤，探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N (2)小明通过比较步骤甲、乙、丙三个可以得出结论：液体密度相同时， ，物体受到的浮力越大； (3)小红通过比较步骤甲、乙、戊，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。小花认为这样操作是错误的，理由是 。 (4)细心的小明利用实验数据还计算出步骤戊中所用盐水的密度是 。 (5)小明又做了如图己的实验，若满足关系式： ，则验证了“阿基米德原理”。 【答案】(1)0.5 (2)物体排开液体的体积越大 (3)没有控制排开液体的体积相同 (4) (5) 【详解】（1）由题图甲可知，物体受到的重力，由题图丙可知，物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为，根据称重法测浮力公式，可得物体浸没在水中时受到的浮力 （2）比较题图甲、乙、丙可知，液体均为水，密度相同，当物体排开水的体积越大时，弹簧测力计的示数越小，结合称重法可知，弹簧测力计示数越小，物体受到的浮力越大。由此可知：液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （3）探究“浸没在液体中的物体所受浮力与液体密度的关系”时，需控制物体排开液体的体积相同。但步骤乙中物体是部分浸入水中，步骤戊中物体是浸没在盐水中，物体排开液体的体积不同，因此不能得出“浮力与液体密度有关”的结论。故错误理由是：没有控制物体排开液体的体积相同。 （4）由（1）问可知，物体浸没在水中时受到的浮力，，，根据阿基米德原理，且物体浸没时，可得物体体积 由图甲、戊可知，物体浸没在盐水中时，弹簧测力计示数，则物体在盐水中受到的浮力 物体排盐水体积等于排水体积，根据阿基米德原理，可得盐水的密度 （5）阿基米德原理的内容是“物体所受浮力等于排开液体的重力”。根据称重法可知，物体所受的浮力，物体排开液体所受的重力，为空桶重力，为桶和排开液体总重，因此，若满足关系式，则验证了阿基米德原理。 训练2、小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ； (2)小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）； (3)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 （选填“能”或“不能”）验证； (4)他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则m1 m2（选填“>”、“=”、“<”）。 【答案】(1)F1-F2 (2)F1-F2=F3-F4 (3)能 (4)= 【详解】（1）由实验步骤可知，物体的重力是F1，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2，故物体浸没在水中受到的浮力。 （2）由实验步骤可知，物体排开水的重力 由阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力，故，所以预期要获得的结论是 （3）如果实验中物体没有完全浸没水中，物体受到的浮力减小，物体排开水的重力也减小，物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证，即能验证“阿基米德原理”。 （4）铁球浸没在水中，铁球受到的浮力；物体间力的作用是相互的，则铁球给水的压力，当铁球浸没在盛满水的溢水杯中，排出水的重力为G排，即电子秤的压力增加了F浮，又减少了G排，因为，故电子秤受到的压力不变，电子秤示数不变，所以。 训练3、李佳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，进行了如图所示的操作。 (1)由 两图得出物块所受浮力，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)小组同学经过交流、评估和反思后，得出方便操作和减小误差最合理的操作步骤顺序是 ；（填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序） (3)实验时，若空桶内装有少量水，则会导致测出的 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）； (4)为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是______（选填字母）； 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； (5)实验后，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范准备好溢水杯，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，铝块始终不与溢水杯接触，如图所示。当铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，观察到电子秤的示数变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】(1)甲、乙 (2)丁、甲、乙、丙 (3)不影响 (4)B (5)不变 【详解】（1）根据称重法，由甲、乙两图得出物块所受浮力 再由丙丁两图得出物块排开液体所受重力G排=1N，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）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重。然后再测出物体的重力，将溢水杯装满水，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力。所以，合理的顺序是丁、甲、乙、丙； （3）实验时，若空桶内装有少量水，根据 则会导致测出的G排不影响。 （4）由一组数据得出的结论有偶然性，为了得到更普遍的结论，接下来的操作中是将物块换成小石块，用原来的方案再次进行实验，综上分析知，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （5）设溢水杯的重力为G杯，杯中水的重力为G水，铝块未浸入水中时溢水杯对电子秤压力为 由阿基米德原理可得 铝块浸没在水中静止时，溢水杯对电子秤压力为 即 观察到电子秤的示数不变。 训练4、某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)实验中所用石块的重力为 N； (2)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）； (3)溢水杯装满水后，将石块浸没在水中，如图乙所示，石块受到的浮力为 N，石块受到的浮力大小 它排开水所受的重力。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)为了得到更普遍的实验结论，下列继续进行的操作中不合理的是：（　　）（填字母符号）； A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成密度不同的酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处，这对实验 （选填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)4 (2)偏小 (3) 1 等于 (4)A (5)无 【详解】（1）甲图中弹簧测力计直接测石块的力，所以石块重力为。 （2）溢水杯未装满时，石块浸入后，先填满杯中的空隙再溢出，因此溢出的水的重力会偏小。 （3）[1]石块浸没时，浮力 [2]排开水的重力，所以浮力等于排开水的重力。 （4）为了得到更普遍的结论，应换用不同液体和不同物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （5）弹簧测力计指针未调零，但实验中测量的是重力与浸没时的拉力差、空桶与装水后的拉力差，零点偏移会被抵消，故对实验无影响。 训练5、李佳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，进行了如图所示的操作。 (1)由 两图得出物块所受浮力，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)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 ；（填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序） (3)实验时，若空桶内装有少量水，则会导致测出的G排 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）； (4)为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是 （选填字母）； 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 (5)根据实验数据，还可以计算出物块的密度 。 【答案】(1)甲、乙 (2)丁、甲、乙、丙 (3)不影响 (4)B (5) 【详解】（1）根据称重法测浮力可知需要测量的物理量：物体的重力、物体完全浸没后测力计的拉力，即甲、乙两步骤可计算出物块浸没在水中时受到的浮力。 （2）测出空小桶所受的重力；用测力计测出某物体所受的重力；把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出此时测力计的示数，同时，用小桶收集物体排开的水；测出小桶和物体排开的水所受的总重力。此过程可以避免实验的重复操作以及物块和容器由于沾水而导致的测量误差，所以合理顺序为丁、甲、乙、丙。 （3）实验时，若空桶内装有少量水，根据，则会导致测出的G排不影响。 （4）A．用原来的方案和器材多次测量求平均值，没有改变自变量物体排开液体所受重力的大小，不能得到更普遍的结论，故A不符合题意； B．通过更换不同物块进行实验，可以验证结论的普遍性，故B符合题意。 故选B。 （5）由阿基米德原理，则物体排开水的体积即物体的体积为 该物块的密度为 题型四、浮力的计算 例题4、如图为小明测量湘江水的密度过程示意图。他先用底面积为的薄壁柱形杯子装适量的湘江水，电子秤示数为，如图甲所示；然后用一根轻细线吊着一个体积为的重物浸没在水中，重物与杯子不接触，此时电子秤示数为，如图乙所示；最后剪断细线，让重物沉底，稳定后电子秤示数为，如图丙所示。则重物的重力为 N；图乙到图丙的过程中，杯子对电子秤的压强变化量为 Pa；湘江水的密度为 。（整个过程无水溢出，g取） 【答案】 1 59.2 1.02 【详解】[1]由甲、丙可知，重物的质量为 重物的重力为 [2]图乙到图丙的过程中，杯子对电子秤的压力变化量为 图乙到图丙的过程中，杯子对电子秤的压强变化量为 [3]由甲、乙可知，重物受到的浮力为 则重物排开水的质量为 因为重物浸没水中，所以重物排开水的体积等于其自身的体积，即重物排开水的体积为 则湘江水的密度为 训练1、将重为7N的物体放入盛满水的溢水杯中，物体静止后溢出3N的水，则物体受到的浮力大小（　　） A．一定是3N B．一定是7N C．可能是4N D．可能是10N 【答案】A 【详解】将重为7N的物体放入盛满水的溢水杯中，物体静止后溢出3N的水，即物体排开水的重力为3N，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力为3N，则物体受到的浮力大小一定为3N。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 训练2、将一重为40N的物体放入盛满水的溢水杯中，从杯中溢出30N的水，则该物体受到浮力是（    ） A．50N B．40N C．30N D．10N 【答案】C 【详解】阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力；依题意得，物体排开水的重力为30N，则物体受到的浮力为30N，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 训练3、如图所示，是我国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号，总体积为。“奋斗者”号完全浸没在海水中受到的浮力为 N；在继续下潜的过程中，“奋斗者”号受到海水的压强 （选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”）；当下潜的深度为10000m时，“奋斗者”号的观察窗受到海水的压力为 N。（，g取） 【答案】 逐渐变大 【详解】[1]根据阿基米德原理，“奋斗者”号受到的浮力为 [2]根据液体压强公式，在“奋斗者”号继续下潜的过程中，海水密度不变，不变，深度逐渐增大，所以，“奋斗者”号受到海水的压强逐渐变大。 [3]根据液体压强公式，下潜的深度为10000m处的压强为 然后根据压强公式，观察窗受到的压力为 训练4、中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。 (1)资料显示：“丝网船”最大载重为。若船和货物总质量为，船静止在水中时所受浮力为 ，排开水的体积为 ；（取） (2)资料显示：“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离，是因为两船较近时，中间流速 ，流体压强 ； 【答案】(1) 6 (2) 变大 变小 【详解】（1）[1]船静止在水中时，处于漂浮状态。根据物体的漂浮条件：漂浮的物体所受浮力等于其自身重力，则，已知船和货物总质量，重力公式为，，因此总重力为 因此浮力为 [2]根据阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力，等于它排开的液体所受的重力，公式为，代入水的密度 排开水的体积 （2）[1][2]流体的压强与流速有关：流速越大，流体压强越小；流速越小，流体压强越大。同向并行的两船距离较近时，中间水流通道变窄，水流速变大，导致中间区域压强变小；而船外侧水流速小、压强大，会产生向中间的压力差，易使两船相撞，因此需保持安全距离。 训练5、某实心物体漂浮在水面上时，没入水中的体积是总体积的，则物体的密度是 g/cm3，当此物体漂浮在另一液面时，露出液面的体积是总体积的，则该液体的密度是 g/cm3。 【答案】 0.8 1.2 【详解】[1]物体漂浮时，浮力等于重力，结合阿基米德原理、重力公式 ，已知物体漂浮在水面（），，代入，即 物体的密度为 [2]物体漂浮在该液体时，露出体积为，则 由漂浮条件，即 液体的密度为 训练6、如图所示，底面积为的足够高的柱形容器，内盛有适量水。现将边长为10cm的正方体实心物块放入水中，物块漂浮，液面上升了5cm。则物块受浮力大小为 N，物块下表面受到压强为 Pa、（水密度，g取10N/kg） 【答案】 8 800 【详解】物块排开水的体积 受浮力大小为 物块下表面的面积 根据浮力产生的原因可知物块下表面所受的压力 根据压强公式可知物块下表面受到压强 训练7、小彤想测量校园里一小石块的密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水，完成了测量，步骤如图所示，小石块受到重力 N，把小石块完全浸没在水中后，弹簧测力计的示数为1.5N，则物体浸没在水中时受到的浮力为 N；小石块的密度为 kg/m3。若浸没在酒精里面，弹簧测力计的示数为 （ρ酒精=0.8g/cm3）。 【答案】 2.5 1 1.7 【详解】[1]由图可知，弹簧测力计分度值为0.1N，指针所在位置的示数为2.5N，所以小石块受到重力。 [2]把小石块完全浸没在水中后，物体浸没在水中时受到的浮力为 [3]石块的体积为 小石块的密度为 [4]若浸没在酒精里面，浮力为 弹簧测力计的示数为 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二讲 浮力 兴趣起航 将一块小木块轻轻放入盛有清水的大烧杯中，观察木块的状态；再将一个同样大小的铁块放入水中，观察铁块的状态。为什么木块能浮在水面上，而铁块却沉入水底？是不是因为铁块太重了？如果把铁块做成空心的铁盒子，它还会沉入水底吗？这说明物体的浮沉与什么因素有关？当石块浸入水中时，为什么会感觉石块变轻了？这说明水对石块有什么作用？ 通常我们认为“轻的物体浮，重的物体沉”，但一艘几千吨重的巨轮却能浮在水面上，而一颗小小的铁钉却会沉入水底。这说明物体的浮沉并不只由重量决定。 - 知识探索 - 知识点1、浮力产生的原因 1、浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。 2、浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。 3、浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差物体在液体中，上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等，上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力。 【注意】当浮体的顶部界面接触不到液体时，则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力，因为只要其间有一层很薄的液膜，就能传递压强，底面就有向上的压力，物体上下表面有了压力差，物体就会受到浮力。 知识点2、实验：探究影响浮力大小的因素 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响浮力大小的因素。 （2）实验原理：F浮=G - F读。 （3）实验方法：称重法、控制变量法。 2、实验器材：弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。 3、器材作用 （1）弹簧测力计：测量拉力。 （2）细线：连接实验器材。 （3）小石块、金属块：实验对象。 （4）水、盐水：改变液体密度。 （5）烧杯：盛装液体。 4、实验步骤 步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。 步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化。 步骤③把水换成盐水，重复步骤②。 步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。 步骤⑤记录数据，整理器材。 5、实验结论及应用 （1）浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关。 （2）浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关。 （3）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。 知识点3、阿基米德原理 1、阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 2、公式：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为 ，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9.8N/kg。 3、液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 4、适用条件：液体（或气体）。 知识点4、浮力大小的应用 1、浮力大小的计算方法： （1）浮力产生的原因是物体在液体或气体中上下表面的压力差，公式为F浮=F向上-F向下。 （2）根据物体受力平衡变换而来的方法，当物体受到竖直向上的拉力时，拉力、重力和浮力三力平衡，向上的拉力加浮力等于向下的重力，所以浮力等于重力减去拉力，公式：F浮=G-F拉。 （3）二力平衡法 F浮=G物。 （4）阿基米德原理法 F浮=G排。 2、浮体综合题的解题思路和方法 （1）先明确物体在液体中的状态：漂浮。 （2）分析物体的受力情况：只受重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态。 （3）列出二力平衡的方程：F浮=G物。 （4）展开求解：利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。 - 例题精讲 - 题型一、浮力产生原因 例题1、三峡大坝是当今世界上综合效益最大的水利工程。 (1)如图所示，大坝一般都是“上窄下宽”。从固体压强的角度看，这是因为大坝对下方的地基有压强，可以通过增大 的方式，减小大坝对下方的地基的压强。从液体压强角度看，液体的压强随 的增大而增大，“上窄下宽”可以承受更大的水压；大坝 受到浮力的作用（选填“会”或“不会”）。 (2)三峡工程修筑了五级船闸方便船只通行，船闸是利用了 的原理。 训练1、以下情景中没有受到浮力的物体是（    ） A．水面漂浮的树叶 B．在大气中上升的热气球 C．打入水底淤泥里的木桩 D．在水中下潜的“蛟龙号” 训练2、不同鱼缸里的两条鱼，趴在水底争论不休，它们说法正确的是（　　） A．甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的，所以它受压强小 B．乙鱼缸的鱼说压强与深度有关，所以它受压强大 C．甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用 D．乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来，石头没受到浮力 训练3、如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是（　　） A．A物体不一定受到浮力作用 B．B物体一定受到浮力作用 C．C物体不一定受到浮力作用 D．D物体一定受浮力的作用 训练4、下列情形与其对应的解释不正确的是（　　） A．图甲中高原地区的人们要用高压锅煮饭，因为海拔越高，大气压强越小 B．图乙中乒乓球浸没在水中，但没有受到浮力的作用 C．将图丙中的自制气压计，从山脚拿到山顶的过程中，玻璃管中液面会上升 D．如图丁所示，水对A点的压强大于水对B点的压强 训练5、如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则正确的是（　　） A．水堵头不受水的压力作用，但受到水的浮力作用 B．水堵头不受水的压力作用，也不受水的浮力作用 C．水堵头受水的压力作用，但不受水的浮力作用 D．此时水堵头受到的重力和浮力是平衡力 训练6、如图，甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验，乙为某物理老师在地面教室里做的实验，当乒乓球静止时，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，浮力被重力抵消，所以浮力消失 B．图乙中，液体内部向各个方向都有压强 C．图甲中，液体对乒乓球有压力差，所以浮力存在 D．图乙中，乒乓球未受到液体压力，所以不受浮力作用 题型二、探究影响浮力大小的因素 例题2、探究“浮力大小与哪些因素有关”时的实验情景如图所示，弹簧测力计下方所挂铜块是底面积为5cm2、高为6cm的实心圆柱。 (1)分析A、D、E三个实验步骤，观察到 ，说明物体所受浮力大小跟浸没深度无关； (2)步骤C中，铜块所受的浮力= N； (3)步骤F中溶液的密度为 g/cm3；（结果保留一位小数） (4)分析实验步骤A、E、F可以得出结论：当 一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大； (5)安安继续设计了图G所示的装置测量一木块的密度：往容器中缓慢加水，当木块体积的一半浸入水中时，拉力传感器的示数为；继续往容器中加水，当木块完全浸入水中时，拉力传感器的示数为。若水的密度为，则木块的密度= （请用、、来表示）。 训练1、关于浮力，下列说法正确的是（　　） A．物体浸没在液体中越深，受到的浮力越大 B．在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 C．物体的密度越大，受到的浮力越小 D．液体的密度越大，物体受到的浮力越小 训练2、下列关于压强与浮力的说法中，正确的是（　　） A．压力越大，压强越大 B．液体内部的压强随深度的增加而减小 C．浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受的重力 D．浸没在液体中的物体，其浮力大小与物体的形状有关 训练3、下列关于浮力的说法中，正确的是（　　） A．在液体中下沉的物体不受浮力 B．浮力的施力物体只能是液体 C．物体浸在液体中的体积越大，浮力越大 D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大 训练4、潜水员从水下处上浮到距水面处时（不考虑体积和水的密度变化），他所受到的浮力和压强的变化情况是（　　） A．浮力不变，压强减小 B．浮力减小，压强减小 C．浮力不变，压强增大 D．浮力增大，压强增大 训练5、如图所示是小明同学探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程。将金属块挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数为F，如图-1。 (1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。 (2)小明分析图-1、图-2、图-3得出浮力大小和物体浸入液体的深度有关，小华认为他的结论是错误的，原因是因为没有控制 不变。 (3)根据图-1、图-3和图-4中F-F2 （选填“=”或“≠”）F-F3，可以验证“物体受到的浮力和液体的密度有关”。 (4)小明还利用4个相同的长方体磁力块进行了如图-5所示的实验操作，发现F4=F5，继续向下移动磁力块，弹簧测力计的示数均不变，这 （选填“能”或“不能”）说明物体所受浮力大小与其浸入液体的物体形状无关。 训练6、小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向 的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比 。当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N； (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 ； (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关，并通过计算得出所用盐水密度为 ；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 ； (4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面的高度与图乙相同，测力计示数为2.3N，与图乙数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理，并说明理由： 。 训练7、毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关，做了如图1的实验，其中B、C、D、E容器里面液体均为水。 (1)图1D中物体受到的浮力是 N； (2)由C、D两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关； (3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中，从物体底面接触水面开始，到物体底面与容器底部刚好接触的过程中，能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是图2中的 ； (4)图1中的物块的密度是 kg/m3，若图1E中液体不是水，则其密度为 kg/m3时，物体对容器底部压力刚好为零。 训练8、在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出）。 (1)金属块的重力为 N，金属块在图C中受到的浮力为 N。 (2)分析比较图A、B、C、D可知：金属块浸入液体的 越大，它所受的浮力越 （选填“大”或“小”）。 (3)分析比较图A、D、E可知：当金属块浸没入水中后，所受浮力的大小与它浸没后的深度 （选填“有关”或“无关”）；分析比较图A、E、G可知：浮力大小与 有关。 (4)若图C中挂钩下的细线突然断了，金属块在下沉过程中，所受浮力将 （选填“不变”、“增大”或“先增大后不变”）。 训练9、在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验情况如图所示。请解答下列问题： (1)金属块所受的重力为 N，当金属完全浸没在水中时，所受浮力是 N。 (2)分析图a、b、c可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 。 (3)分析图a、c、d可得：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。 (4)分析图a、d、e可得：金属块排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越 。 (5)结论：浮力的大小与排开液体的 和液体的 有关。 训练10、小军为了探究“浮力大小与哪些因素有关”，利用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）进行了如下实验：（，g取10N/kg） (1)实验前应在 方向对弹簧测力计进行调零。 (2)金属块在步骤②中所受浮力为 N。 (3)由步骤①②③可知，浮力大小与 有关，由步骤①③④可知，浮力大小和浸没的深度 。 (4)根据实验数据可以得知该金属块的体积为 cm3。 (5)若先进行步骤③，再进行步骤①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）。 (6)根据实验数据我们可以计算得出该实验使用的盐水的密度为 kg/m3。 题型三、验证阿基米德原理实验 例题3、如图甲所示，小李进行了验证阿基米德原理的实验。 (1)按照④②①③的顺序进行实验，当实验中的测量结果（弹簧测力计的示数）满足 的关系式时，说明阿基米德原理成立。 (2)按照以上顺序进行实验，若弹簧测力计的示数分别为，，，，则出现上述数据的原因可能是________（填字母）。 A．步骤④中小桶内有少量水 B．步骤①中物体未浸没在水中 C．步骤①中物体触碰了烧杯底部 (3)小张利用两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等对小李的实验进行改进，装置如图乙所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B的示数逐渐 （以上两空均选填“增大”或“减小”）。若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则大小关系是 （选填“>”“<”或“=”）。 (4)继续实验，若将重物浸没在装满煤油的溢水杯中，发现弹簧测力计A的示数变化情况跟刚才浸没在水中时不同，换用煤油再次实验的目的是 （选填“减少误差”或“寻找普遍规律”）。 (5)小张实验装置的优点是________（填字母）。 A．弹簧测力计A的示数就是重物所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 训练1、某小组同学按如图所示步骤，探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N (2)小明通过比较步骤甲、乙、丙三个可以得出结论：液体密度相同时， ，物体受到的浮力越大； (3)小红通过比较步骤甲、乙、戊，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。小花认为这样操作是错误的，理由是 。 (4)细心的小明利用实验数据还计算出步骤戊中所用盐水的密度是 。 (5)小明又做了如图己的实验，若满足关系式： ，则验证了“阿基米德原理”。 训练2、小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ； (2)小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）； (3)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 （选填“能”或“不能”）验证； (4)他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为m2，则m1 m2（选填“>”、“=”、“<”）。 训练3、李佳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，进行了如图所示的操作。 (1)由 两图得出物块所受浮力，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)小组同学经过交流、评估和反思后，得出方便操作和减小误差最合理的操作步骤顺序是 ；（填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序） (3)实验时，若空桶内装有少量水，则会导致测出的 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）； (4)为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是______（选填字母）； 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； (5)实验后，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范准备好溢水杯，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，铝块始终不与溢水杯接触，如图所示。当铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，观察到电子秤的示数变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 训练4、某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)实验中所用石块的重力为 N； (2)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）； (3)溢水杯装满水后，将石块浸没在水中，如图乙所示，石块受到的浮力为 N，石块受到的浮力大小 它排开水所受的重力。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)为了得到更普遍的实验结论，下列继续进行的操作中不合理的是：（　　）（填字母符号）； A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成密度不同的酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处，这对实验 （选填“有”或“无”）影响。 训练5、李佳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，进行了如图所示的操作。 (1)由 两图得出物块所受浮力，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)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 ；（填入“甲、乙、丙、丁”的合理顺序） (3)实验时，若空桶内装有少量水，则会导致测出的G排 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）； (4)为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是 （选填字母）； 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 (5)根据实验数据，还可以计算出物块的密度 。 题型四、浮力的计算 例题4、如图为小明测量湘江水的密度过程示意图。他先用底面积为的薄壁柱形杯子装适量的湘江水，电子秤示数为，如图甲所示；然后用一根轻细线吊着一个体积为的重物浸没在水中，重物与杯子不接触，此时电子秤示数为，如图乙所示；最后剪断细线，让重物沉底，稳定后电子秤示数为，如图丙所示。则重物的重力为 N；图乙到图丙的过程中，杯子对电子秤的压强变化量为 Pa；湘江水的密度为 。（整个过程无水溢出，g取） 训练1、将重为7N的物体放入盛满水的溢水杯中，物体静止后溢出3N的水，则物体受到的浮力大小（　　） A．一定是3N B．一定是7N C．可能是4N D．可能是10N 训练2、将一重为40N的物体放入盛满水的溢水杯中，从杯中溢出30N的水，则该物体受到浮力是（    ） A．50N B．40N C．30N D．10N 训练3、如图所示，是我国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号，总体积为。“奋斗者”号完全浸没在海水中受到的浮力为 N；在继续下潜的过程中，“奋斗者”号受到海水的压强 （选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”）；当下潜的深度为10000m时，“奋斗者”号的观察窗受到海水的压力为 N。（，g取） 训练4、中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。 (1)资料显示：“丝网船”最大载重为。若船和货物总质量为，船静止在水中时所受浮力为 ，排开水的体积为 ；（取） (2)资料显示：“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离，是因为两船较近时，中间流速 ，流体压强 ； 训练5、某实心物体漂浮在水面上时，没入水中的体积是总体积的，则物体的密度是 g/cm3，当此物体漂浮在另一液面时，露出液面的体积是总体积的，则该液体的密度是 g/cm3。 训练6、如图所示，底面积为的足够高的柱形容器，内盛有适量水。现将边长为10cm的正方体实心物块放入水中，物块漂浮，液面上升了5cm。则物块受浮力大小为 N，物块下表面受到压强为 Pa、（水密度，g取10N/kg） 训练7、小彤想测量校园里一小石块的密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水，完成了测量，步骤如图所示，小石块受到重力 N，把小石块完全浸没在水中后，弹簧测力计的示数为1.5N，则物体浸没在水中时受到的浮力为 N；小石块的密度为 kg/m3。若浸没在酒精里面，弹簧测力计的示数为 （ρ酒精=0.8g/cm3）。 1 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