四、浮力（讲义）物理新教材苏科版八年级下册

第四节 浮力 内容导航 A. 知识讲练 知识点1. 浮力 知识点2. 探究影响浮力大小的因素 知识点3. 阿基米德原理 知识点4. 浮力产生的原因 B. 综合练习 浮力 1. 浮力：浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力，这个力叫作浮力，用F浮表示。浮力的方向是 。 2. 称重法测浮力 （1）用弹簧测力计测出物体（ρ物＞ρ液）的重力G=F1； （2）将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F2； （3）则物体在液体中所受浮力的大小 F浮= ，弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力。这种测量浮力的方法叫作称重法。 称重法测浮力 运用力的平衡条件求浮力 3. 运用力的平衡条件求浮力 如图所示，浸没在水中的铝块受到三个力：重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合，这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。因为铝块静止，故所受力为平衡力，即F合=G，又因为F合= ，所以F浮= 。 【例题】用已校正“0”点的弹簧测力计挂一物块静止时示数如图甲所示，将物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数如图乙所示，则物块所受的浮力为（　　） A．1.1N B．1.2N C．2.8N D．3.8N 【练习1】如图所示，画出小球所受浮力的示意图。 【练习2】如图所示，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是4N和3N，下列说法错误的是（　　） A．石块的重力力是4N B．水对石块的浮力是3N C．水对石块的浮力是1N D．图乙中，石块受的力有重力、拉力和浮力 探究影响浮力大小的因素 【猜想】猜想1：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。依据是：用手把一个空易拉罐压入水中，易拉罐浸入的体积越大越费力。 猜想2：浮力的大小跟液体的密度有关。依据是：人在水中会下沉，在死海中却能漂浮于水面。 猜想3：浮力的大小跟固体的密度有关。依据是：木块在水中漂浮，铁块在水中下沉。 【实验思路】由以上猜想，浮力的大小可能与浸在液体中物体的体积、液体的密度等因素有关。要探究浮力的大小是否与这些量有关，需要逐次探究，每次探究浮力的大小与其中一个量的关系，其他的量要保持不变。即用到了控制变量法。 【实验器材】弹簧测力计，物块，盛有水和盐水的容器各一个。 【实验过程】 （1）如图①所示，测出物块所受的重力并记录。 （2）如图②所示，将物块小部分体积浸入水中，观察并记录弹簧测力计示数的变化。 （3）如图③所示，将物块浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 （4）如图④所示，改变物块浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。 （5）如图⑤所示，将物块浸没在盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 【实验数据】 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 浸入的液体或气体 空气 水 水 水 盐水 浸入液体的体积 部分 浸没 浸没 全部 弹簧测力计的示数/N 3.2 2.6 2.2 2.2 2.1 浮力大小/N 0.6 1.0 1.0 1.1 【分析论证】 （1）从表中②③次实验数据可以看出，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大. （2）从表中③④两次实验数据可以看出，物体浸没在同种液体时，所受浮力的大小与其在液体中浸没的深度无关. （3）从表中③[或④]⑤两次实验数据可以看出，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大. 【实验结论】浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 【例题】小如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题。 （1）如图A所示，物体的重力为______N； （2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与______有关； （3）在C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体______有关； （4）比较D图和E图可说明物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体______无关。 【练习1】在探究“影响浮力大小的因素”实验中，小明选用体积相同的实心金属块甲和乙，实验过程如图所示，他探究的问题是（　　） A．浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B．浮力大小与排开液体重力的关系 C．浮力大小与液体密度的关系 D．浮力大小与物体密度的关系 【练习2】小鸣探究浮力大小的影响因素实验如图所示，在一只薄塑料袋中装入大半袋水，图甲测出盛水塑料袋所受重力大小，乙、丙容器中是水，丁容器中是其他某液体。 （1）图乙中水袋受到的浮力大小为______N。 （2）请在图丙中画出水袋的受力示意图。 （3）甲、乙、丙三次实验可以用来探究浮力大小与______的关系。 （4）探究浮力大小与液体密度的关系时，小鸣选用甲、______和丁三次实验，丁容器中液体密度一定要比水的______。 （5）如用丙，当塑料袋中的水面与容器中水面相平时，物体排开液体重力______物体重力；弹簧测力计示数变为0N，说明物体此时受到的浮力______物体重力。由此又能得到的结论是______。 阿基米德原理 1. 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【猜想与假设】液体的密度越大，物体排开液体的体积越大，则排开的液体受到的重力越大；另一方面，液体的密度越大，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。所以浮力的大小跟排开液体所受的重力应该有一定的关系，大小可能 。 【设计实验】 （1）实验器材：弹簧测力计、物体、溢水杯、小桶、细线、水。 （2）用称重法测量浮力：先测出物体在空气中所受的重力G=F2，再读出物体浸在水中时弹簧测力计的示数F3，则F浮=F2-F3（如下图乙、丙所示）。 （3）用溢水法测量排开水所受的重力：物体排开水所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图甲、丁所示）。溢水杯中盛满水，把物体浸在水中，让排开的水流入一个小桶中，桶中的水就是被物体排开的，用弹簧测力计测出排开的水所受的重力G排=F4-F1。 （4）实验数据表格（见下）。 【进行实验与收集数据】 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶=F1。将数据记入表格中。 （2）如图乙所示，将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，测出小石块所受的重力G=F2。将数据记入表格中。 （3）如图丙所示，将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F3，将数据记入表格中。 （4）如图丁所示，测出此时小桶和排开的水所受的总重力F4，将数据记入表格中。 【分析论证】 （1）根据F浮= F3-F2计算小石块在水中受到的浮力； （2）根据G排=F4-F1计算出排开的水所受的重力。 （3）分别计算实验序号1或2或3中物体受到的浮力和排开的水所受的重力，发现F浮=G排。即：浸入水中的物体所受浮力的大小等于它 所受的重力。 次数 小桶所受重力 G桶/N 物体所受重力 G物/N 物体在水中时弹簧测力计的示数F拉/N 小桶和排开水所受的总重力G总/N 浮力 F浮/N 排开的水所受的重力G排/N 1 1.0 2.2 1.4 1.8 0.8 0.8 2 1.0 1.7 1.1 1.6 0.6 0.6 3 1.0 3.6 2.3 2.3 1.3 1.3 【实验结论】大量的实验结果表明： 浸在液体中的物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小。 【交流与讨论】 （1）若先将物体浸入水中测量浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏 ； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏 。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面与溢水口不平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，会得出物体所受浮力 于排开的液体所受重力的错误结论。 上述结论早在两千多年前就已经被发现，称为阿基米德原理。 2. 阿基米德原理 （1）内容：浸在液体中的物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小。 （2）数学表达式：F浮=G排 导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排 （3）公式中各物理量的意义及单位 ρ液表示液体的密度，单位是 ； V排表示排开液体的体积，单位是 ； g表示9.8N/kg；F浮表示物体受到的浮力，单位是 。 各物理量全部采用国际单位制。 （4）对阿基米德原理的理解 ①影响浮力大小的因素：由公式F浮=ρ液gV排可知，浮力F浮的大小只和ρ液和V排 ，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度等因素 （均选填“有关”或“无关”）。 ②适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小也等于它排开的 所受的重力，也可用F浮＝ρ气gV排计算。 ③求液体密度、排开液体的体积公式： ρ液=F浮/ gV排 V排=F浮/ gρ液 ④理解“浸在液体中的物体”：浸在液体中的物体包括两种情况：一是物体全部浸入液体中，如图中B物体，也叫浸没；二是一部分体积浸入液体中，如图中A物体。 物体浸没时：V排=V浸=V物；物体部分浸入时：V排=V浸<V物。不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力，都遵守阿基米德原理。 浸入与浸没 【例题】将体育测试用的一个小乒乓球和一个大实心球同时没入水中，放手后发现，最终：乒乓球漂浮在水面，实心球沉在水底，如图所示比较乒乓球和实心球此时受到的浮力大小，则（　　） A．乒乓球受到的浮力大 B．实心球受到的浮力大 C．它们受到的浮力一样大 D．条件不够，不能确定 【练习1】如图所示，用弹簧测力计悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g取10N/kg，求： （1）物体的重力G。 （2）物体浸没在水中受到的浮力F浮。 （3）物体的密度ρ。 【练习2】某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小姜用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝______N，排开水的重力G排＝______N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是_______； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 C．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 （2）方案二，如图乙，小姜将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小姜逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数______（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排； （3）为了多次实验得到普遍规律，方案________（选填“一”或“二”）的操作更加简便。 浮力产生的原因 1. 浮力产生的原因：如图所示，以浸没在液体中的长方体为例进行探究，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），进行对比。 浮力是物体各表面所受液体压力的合力 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压强 相等 相等 上小下大 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是 一对平衡力，合力为0 F向下˂F向上， F差= 结论：浮力就是由于物体上下表面受到的压力差产生的，其大小为F浮= 。 2. 两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如甲图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮= 。 ②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触（接触处没有水），如乙图所示，则液体对物体向上的压力F为 ，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 甲 物体部分浸入 乙 物体沉底 3. 计算浮力大小的四种常用方法 称重法 压力差法 公式法 平衡法 浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F，即F浮=G-F 浮力等于物体上、下表面受到的液体的压力差，即 F浮=F向上-F向下 根据阿基米德原理计算F浮=G排=m排g =ρ液gV排 物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得到浮力等于重力，即 F浮=G 【例题】如图所示，将一块实心柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1、F2。金属块在水中上浮（未露出水面）过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变大 B．F2不变 C．F2与F1的差值变小 D．F2与F1的差值不变 【练习1】在“天宫课堂”的开学第一课上，王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空失重环境中，乒乓球并没有像在地球上一样浮在水面，而是停留在水中，如图所示。下列有关该现象的解释，正确的是（　　） A．乒乓球受到的浮力方向向下 B．乒乓球受到的浮力等于重力 C．乒乓球没有受到浮力的作用 D．乒乓球受到的浮力小于重力 【练习2】如图所示，把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上，将石块浸没在水中，弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是（    ） A．石块所受浮力方向竖直向下 B．石块浸没在水中受到的浮力为1N C．石块上、下表面受到的压力差为1.5N D．石块下表面受到的压力为2N 1．一名初中生质量约50kg，空气密度约为1.3kg/m3，人体的密度与水接近，则他受到空气的浮力约为（    ） A．0.6N B．6N C．60N D．600N 2. 将一只空矿泉水瓶向水中下压，如图甲至乙所示。此过程中，手对空矿泉水瓶的压力（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 3．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示，某潜水艇从A处驶入低密度海水区，“掉深”到B处。与A处相比，潜水艇在B处（　　） A．受到的浮力变小 B．受到的重力变大 C．排开液体重力不变 D．排开液体体积变大 4. 小明用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法不正确的是（　　） A．金属块浸没在水中的深度增大，水对溢水杯底部的压强不变 B．金属块从接触水面至浸没于水中某一位置，弹簧测力计A和B示数的变化量 C．若金属块没有浸没于水中，对实验结果有影响 D．若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果有影响 5．如图是我国研发的“极目一号”III型浮空艇，创造了海拔9032m大气科学观测世界纪录。9032m高空的空气密度为0.4kg/m3。浮空艇的总体积约为9000m3，当其上升时不断向外排放气体，但整个浮空艇的体积保持不变。（g=10N/kg）下列说法正确的是（　　） A．浮空艇上升过程中受到的大气压变大 B．浮空艇上升过程中排开空气的质量变小 C．浮空艇上升过程中受到的浮力不变 D．浮空艇在9032m高空受到的浮力是3600N 6. 在塑料袋中装满水，扎紧袋口，在空气中用弹簧测力计称出它的重力为4.9N，将这袋水浸没在水中，若塑料袋的质量可忽略不计，则此时弹簧测力计的示数为（   ） A．4.9N B．略大于4.9N C．略小于4.9N D．0N 7．重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，该物体排开水的重力（　　） A．等于5牛 B．小于2牛 C．等于3牛 D．等于2牛 8. 用手将空的饮料罐缓慢按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按，需要用的力越________，说明饮料罐受到的浮力越_______，这个实验现象告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的_______有关。 9. 如图所示，重为30N的物体用细线系着浸没在水中，上表面受到水向下的压力为16N，下表面受到水向上的压力为25N，则物体受到的浮力大小为_______N，此时细线对物体的拉力为_____N。 10. 如图，用细线将一个质量为270g、体积为100cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，使铝块完全浸没在水中静止不动，排开水的体积是________cm3，排开水的重力是________N，此时，该铝块受到的浮力为________N，电子测力计的示数________N。此时使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg，细线重力忽略不计） 11. 如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为6N、体积为100cm3的金属块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为______N，金属块静止时，测力计示数为_______N。 （g取10N/ kg） 12. 如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重6N的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5N，柱体A所受浮力F浮为_______N。继续增大柱体浸入水中的深度，它受到的浮力_______（增大/减小/不变）。柱体A的密度是_______kg/dm3，已知ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg。 13. 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，g取10N/kg）。 14. 小红用弹簧测力计、量筒、水和石块做“验证阿基米德原理”的实验，实验情景和测量数据如图所示，根据图中信息可知石块所受浮力为_________N；通过乙、丙两图的实验数据计算得出了物体排开液体的重力，由此得出的初步结论为_____________。随后经分析思考，根据实验数据推算出了石块的密度为_________kg/m3（g取10N/kg）。 15. 小华在学习了浮力相关知识后，利用相关器材，完成了如图所示的三次实验，请根据实验数据，求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）金属块在水中受到的浮力； （2）金属块的密度； （3）液体的密度。 16．某同学按照如图所示的操作，探究影响浮力大小的因素。 （1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是______N； （2）由______两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关； （3）由C图到D图的过程中，浮力______（选题“增大”、“减小”或“不变”），可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的______无关； （4）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的__________有关，E图中，液体的密度为______kg/m3。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 浮力 内容导航 A. 知识讲练 知识点1. 浮力 知识点2. 探究影响浮力大小的因素 知识点3. 阿基米德原理 知识点4. 浮力产生的原因 B. 综合练习 浮力 1. 浮力：浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力，这个力叫作浮力，用F浮表示。浮力的方向是竖直向上。 2. 称重法测浮力 （1）用弹簧测力计测出物体（ρ物＞ρ液）的重力G=F1； （2）将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F2； （3）则物体在液体中所受浮力的大小 F浮=F1-F2，弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力。这种测量浮力的方法叫作称重法。 称重法测浮力 运用力的平衡条件求浮力 3. 运用力的平衡条件求浮力 如图所示，浸没在水中的铝块受到三个力：重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合，这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。因为铝块静止，故所受力为平衡力，即F合=G，又因为F合=F拉+F浮，所以F浮=G–F拉。 【例题】用已校正“0”点的弹簧测力计挂一物块静止时示数如图甲所示，将物块浸没在水中静止时弹簧测力计示数如图乙所示，则物块所受的浮力为（　　） A．1.1N B．1.2N C．2.8N D．3.8N 【答案】C 【详解】甲图中，弹簧测力计静止时，示数为4N，即小球自身的重力为4N；乙图中物块浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为1.2N，此时小球受力平衡，分析小球静止在水中时，受到竖直向上的拉力和浮力，竖直向下的重力，三者之间满足G=F浮+F，所以F浮=G-F=4N-1.2N=2.8N 故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 【练习1】如图所示，画出小球所受浮力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】小球受到的浮力作用点在重心，方向是竖直向上的，从小球重心开始，沿竖直向上的方向画一条有向线段，用F浮表示，如图所示。 【练习2】如图所示，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是4N和3N，下列说法错误的是（　　） A．石块的重力力是4N B．水对石块的浮力是3N C．水对石块的浮力是1N D．图乙中，石块受的力有重力、拉力和浮力 【答案】B 【详解】由图甲及二力平衡的条件可知，石块的重力大小等于弹簧测力计的示数，为4N，而图乙中，石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力，则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。故选B。 探究影响浮力大小的因素 【猜想】猜想1：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。依据是：用手把一个空易拉罐压入水中，易拉罐浸入的体积越大越费力。 猜想2：浮力的大小跟液体的密度有关。依据是：人在水中会下沉，在死海中却能漂浮于水面。 猜想3：浮力的大小跟固体的密度有关。依据是：木块在水中漂浮，铁块在水中下沉。 【实验思路】由以上猜想，浮力的大小可能与浸在液体中物体的体积、液体的密度等因素有关。要探究浮力的大小是否与这些量有关，需要逐次探究，每次探究浮力的大小与其中一个量的关系，其他的量要保持不变。即用到了控制变量法。 【实验器材】弹簧测力计，物块，盛有水和盐水的容器各一个。 【实验过程】 （1）如图①所示，测出物块所受的重力并记录。 （2）如图②所示，将物块小部分体积浸入水中，观察并记录弹簧测力计示数的变化。 （3）如图③所示，将物块浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 （4）如图④所示，改变物块浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。 （5）如图⑤所示，将物块浸没在盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 【实验数据】 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 浸入的液体或气体 空气 水 水 水 盐水 浸入液体的体积 部分 浸没 浸没 全部 弹簧测力计的示数/N 3.2 2.6 2.2 2.2 2.1 浮力大小/N 0.6 1.0 1.0 1.1 【分析论证】 （1）从表中②③次实验数据可以看出，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大. （2）从表中③④两次实验数据可以看出，物体浸没在同种液体时，所受浮力的大小与其在液体中浸没的深度无关. （3）从表中③[或④]⑤两次实验数据可以看出，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大. 【实验结论】浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 【例题】小如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题。 （1）如图A所示，物体的重力为______N； （2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与______有关； （3）在C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体______有关； （4）比较D图和E图可说明物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体______无关。 【答案】 4 排开液体的体积 液体密度 深度 【详解】（1）由图A可知，弹簧测力计的示数是4N，物体A的重力是4N。 （2）比较B、C两图，浸入液体的体积不同，液体密度相同，弹簧测力计的示数不同，能说明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。 （3）比较C、D两图，浸入液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，说明所受浮力大小跟液体的密度有关。 （4）比较D、E两图，浸入液体的体积相同，液体密度相同，浸入液体的深度不同，弹簧测力计的示数相同，能够说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 【练习1】在探究“影响浮力大小的因素”实验中，小明选用体积相同的实心金属块甲和乙，实验过程如图所示，他探究的问题是（　　） A．浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B．浮力大小与排开液体重力的关系 C．浮力大小与液体密度的关系 D．浮力大小与物体密度的关系 【答案】D 【详解】由题意可知，选用体积相同的实心金属块甲和乙，浸没在水中，则金属块排开水的体积相同，则排开液体的重力相同；液体的密度相同；由图可知，金属块在水中的深度相同，金属块的密度不同，由控制变量法可知，他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【练习2】小鸣探究浮力大小的影响因素实验如图所示，在一只薄塑料袋中装入大半袋水，图甲测出盛水塑料袋所受重力大小，乙、丙容器中是水，丁容器中是其他某液体。 （1）图乙中水袋受到的浮力大小为______N。 （2）请在图丙中画出水袋的受力示意图。 （3）甲、乙、丙三次实验可以用来探究浮力大小与______的关系。 （4）探究浮力大小与液体密度的关系时，小鸣选用甲、______和丁三次实验，丁容器中液体密度一定要比水的______。 （5）如用丙，当塑料袋中的水面与容器中水面相平时，物体排开液体重力______物体重力；弹簧测力计示数变为0N，说明物体此时受到的浮力______物体重力。由此又能得到的结论是______。 【答案】（1）1；（2）见下图；（3）排开液体体积；（4）丙；小；（5）等于；等于；浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力 【详解】（1）由图甲可知，水袋的重力为G=3N，根据称重法可知，图乙中水袋受到的浮力大小为 F浮乙=G-F乙=3N-2N=1N （2）由图丙可知，此时弹簧测力计对水袋的拉力为0，因此水袋受到的浮力等于其重力，为3N，作用点均在水袋的重心，如图所示： （3）分析甲、乙、丙三次实验，乙、丙两次实验中液体都是水，即液体的密度相同，水袋排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知，受到的浮力不同，因此可以用来探究浮力大小与排开液体体积的关系。 （4）根据控制变量法，要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，因此应选用甲、丙、丁三次实验；由图丁中弹簧测力计的示数应大于0，根据称重法F浮=G-F示，在G相同的情况下，丁中F示大，则F浮小，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g，V排相同，则液体的密度小，所以丁容器中液体密度一定要比水的小。 （5）当塑料袋中的水面与容器中水面相平时，排开水的体积等于袋内水的体积，即V排=V水，此时物体排开液体的重力等于物体的重力G排=G，弹簧测力计示数变为0N，根据称重法F浮=G-F示，此时F示=0，说明物体此时受到的浮力等于物体重力F浮=G。所以F浮=G排，由此又能得到的结论是：浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。 阿基米德原理 1. 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【猜想与假设】液体的密度越大，物体排开液体的体积越大，则排开的液体受到的重力越大；另一方面，液体的密度越大，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。所以浮力的大小跟排开液体所受的重力应该有一定的关系，大小可能相等。 【设计实验】 （1）实验器材：弹簧测力计、物体、溢水杯、小桶、细线、水。 （2）用称重法测量浮力：先测出物体在空气中所受的重力G=F2，再读出物体浸在水中时弹簧测力计的示数F3，则F浮=F2-F3（如下图乙、丙所示）。 （3）用溢水法测量排开水所受的重力：物体排开水所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图甲、丁所示）。溢水杯中盛满水，把物体浸在水中，让排开的水流入一个小桶中，桶中的水就是被物体排开的，用弹簧测力计测出排开的水所受的重力G排=F4-F1。 （4）实验数据表格（见下）。 【进行实验与收集数据】 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶=F1。将数据记入表格中。 （2）如图乙所示，将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，测出小石块所受的重力G=F2。将数据记入表格中。 （3）如图丙所示，将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F3，将数据记入表格中。 （4）如图丁所示，测出此时小桶和排开的水所受的总重力F4，将数据记入表格中。 【分析论证】 （1）根据F浮= F3-F2计算小石块在水中受到的浮力； （2）根据G排=F4-F1计算出排开的水所受的重力。 （3）分别计算实验序号1或2或3中物体受到的浮力和排开的水所受的重力，发现F浮=G排。即：浸入水中的物体所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力。 次数 小桶所受重力 G桶/N 物体所受重力 G物/N 物体在水中时弹簧测力计的示数F拉/N 小桶和排开水所受的总重力G总/N 浮力 F浮/N 排开的水所受的重力G排/N 1 1.0 2.2 1.4 1.8 0.8 0.8 2 1.0 1.7 1.1 1.6 0.6 0.6 3 1.0 3.6 2.3 2.3 1.3 1.3 【实验结论】大量的实验结果表明： 浸在液体中的物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小。 【交流与讨论】 （1）若先将物体浸入水中测量浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面与溢水口不平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 上述结论早在两千多年前就已经被发现，称为阿基米德原理。 2. 阿基米德原理 （1）内容：浸在液体中的物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小。 （2）数学表达式：F浮=G排 导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排 （3）公式中各物理量的意义及单位 ρ液表示液体的密度，单位是kg/m3； V排表示排开液体的体积，单位是m3； g表示9.8N/kg；F浮表示物体受到的浮力，单位是N。 各物理量全部采用国际单位制。 （4）对阿基米德原理的理解 ①影响浮力大小的因素：由公式F浮=ρ液gV排可知，浮力F浮的大小只和ρ液和V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度等因素无关（均选填“有关”或“无关”）。 ②适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小也等于它排开的气体所受的重力，也可用F浮＝ρ气gV排计算。 ③求液体密度、排开液体的体积公式： ρ液=F浮/ gV排 V排=F浮/ gρ液 ④理解“浸在液体中的物体”：浸在液体中的物体包括两种情况：一是物体全部浸入液体中，如图中B物体，也叫浸没；二是一部分体积浸入液体中，如图中A物体。 物体浸没时：V排=V浸=V物；物体部分浸入时：V排=V浸<V物。不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力，都遵守阿基米德原理。 浸入与浸没 【例题】将体育测试用的一个小乒乓球和一个大实心球同时没入水中，放手后发现，最终：乒乓球漂浮在水面，实心球沉在水底，如图所示比较乒乓球和实心球此时受到的浮力大小，则（　　） A．乒乓球受到的浮力大 B．实心球受到的浮力大 C．它们受到的浮力一样大 D．条件不够，不能确定 【答案】B 【详解】一个小乒乓球和一个大实心球同时没入水中，放手后发现，最终乒乓球漂浮在水面，实心球沉在水底，由于乒乓球的体积小，且浸入的体积更小，根据阿基米德原理知，乒乓球排开液体的体积较小，故受到的浮力较小；实心球排开液体的体积较大，故受到的浮力较大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 【练习1】如图所示，用弹簧测力计悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g取10N/kg，求： （1）物体的重力G。 （2）物体浸没在水中受到的浮力F浮。 （3）物体的密度ρ。 【答案】（1）6N； （2）2N；（3）3×103kg/m3 【详解】（1）弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小，所以可得G=6N （2）物体浸没在水中时，受到弹簧测力计对它的拉力、自身的重力以及水对它的浮力，因物体处于静止状态，由力的平衡条件得G=F拉+F浮，代入数据可解得其所受浮力大小为F浮=G-F拉=6N-4N=2N （3）物体浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，又因为其受到的浮力大小为2N，所以由阿基米德原理可得物体的体积为 物体的质量为 则物体的密度为 【练习2】某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。 （1）方案一，小姜用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。由甲图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝______N，排开水的重力G排＝______N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是_______； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 C．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 （2）方案二，如图乙，小姜将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小姜逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数______（选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排； （3）为了多次实验得到普遍规律，方案________（选填“一”或“二”）的操作更加简便。 【答案】（1）0.6；0.5；C；（2）减小；等于；（3）二 【详解】（1）根据F浮=G-F可知，石块浸没在水中受到的浮力 石块排开水的重力 A．若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力G排减小，故A不符合题意； 浮力产生的原因 1. 浮力产生的原因：如图所示，以浸没在液体中的长方体为例进行探究，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），进行对比。 浮力是物体各表面所受液体压力的合力 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压强 相等 相等 上小下大 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是 一对平衡力，合力为0 F向下˂F向上， F差=F向上-F向下 结论：浮力就是由于物体上下表面受到的压力差产生的，其大小为F浮=F2-F1。 2. 两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如甲图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=F向上。 ②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触（接触处没有水），如乙图所示，则液体对物体向上的压力F为0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 甲 物体部分浸入 乙 物体沉底 3. 计算浮力大小的四种常用方法 称重法 压力差法 公式法 平衡法 浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F，即F浮=G-F 浮力等于物体上、下表面受到的液体的压力差，即 F浮=F向上-F向下 根据阿基米德原理计算F浮=G排=m排g =ρ液gV排 物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得到浮力等于重力，即 F浮=G 【例题】如图所示，将一块实心柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1、F2。金属块在水中上浮（未露出水面）过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变大 B．F2不变 C．F2与F1的差值变小 D．F2与F1的差值不变 【答案】D 【详解】金属块浸没在水中，金属块在水中上浮过程中，深度变小，根据F= pS = pghS知金属块上、下表面受到水 的压力都变小；金属块在水中上浮过程中，液体的密度相等，金属块排开水的体积相等，根据F浮=ρ液gV排可知金属块受到的浮力相等，根据浮力的产生原因可知，上表面与下表面的压力差等于浮力的大小，所以F2与F1的差值不变，故ABC错误，故D正确。 故选D。 【练习1】在“天宫课堂”的开学第一课上，王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空失重环境中，乒乓球并没有像在地球上一样浮在水面，而是停留在水中，如图所示。下列有关该现象的解释，正确的是（　　） A．乒乓球受到的浮力方向向下 B．乒乓球受到的浮力等于重力 C．乒乓球没有受到浮力的作用 D．乒乓球受到的浮力小于重力 【答案】C 【详解】在太空失重环境中，水和乒乓球都处于失重状态，不发生相互挤压，乒乓球在水中时不受浮力，故ABD错误，C正确；故选C。 【练习2】如图所示，把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上，将石块浸没在水中，弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是（    ） A．石块所受浮力方向竖直向下 B．石块浸没在水中受到的浮力为1N C．石块上、下表面受到的压力差为1.5N D．石块下表面受到的压力为2N 【答案】B 【详解】A．重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，故A错误； B．对物体进行受力分析，可知G石头=F拉+F浮，所以石块浸没在水中受到的浮力为 故B正确； C．浮力等于物体上、下表面受到的压力差，所以石块上、下表面受到的压力差为 故C错误； D．根据可知，石块上下表面的表面积未知，石块所处的深度未知，所以无法求出石块下表面受到的压力，故D错误。 故选B。 1．一名初中生质量约50kg，空气密度约为1.3kg/m3，人体的密度与水接近，则他受到空气的浮力约为（    ） A．0.6N B．6N C．60N D．600N 【答案】A 【详解】已知一名初中生质量约50kg，密度与水接近，则中学生的体积为 则中学生受到空气的浮力为 F浮=ρ空气gV=1.3kg/m3×10N/kg×5×10-2 m3=0.65N 故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 2. 将一只空矿泉水瓶向水中下压，如图甲至乙所示。此过程中，手对空矿泉水瓶的压力（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 【答案】A 【详解】将一只空矿泉水瓶向水中下压，如图甲至乙所示。此过程中，空矿泉水瓶浸入的体积变大，根据阿基米德原理知，浮力变大。受力分析可知，手对空矿泉水瓶的压力等于浮力减去空矿泉水瓶的重力，故手对空矿泉水瓶的压力变大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示，某潜水艇从A处驶入低密度海水区，“掉深”到B处。与A处相比，潜水艇在B处（　　） A．受到的浮力变小 B．受到的重力变大 C．排开液体重力不变 D．排开液体体积变大 【答案】A 【详解】AD．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到的浮力变小，因此与A处相比，潜水艇在B处受到浮力大小变小，故A符合题意，D不符合题意； B．由G=mg可知，与A处相比，潜水艇在B处受到的重力不变，故B不符合题意； C．根据阿基米德原理可知，物体浸在液体中受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，由于潜水艇受到的浮力变小，所以潜水艇排开液体的重力变小，即与A处相比，潜水艇在B处排开液体重力变小，故C不符合题意。 故选A。 4. 小明用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法不正确的是（　　） A．金属块浸没在水中的深度增大，水对溢水杯底部的压强不变 B．金属块从接触水面至浸没于水中某一位置，弹簧测力计A和B示数的变化量 C．若金属块没有浸没于水中，对实验结果有影响 D．若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果有影响 【答案】C 【详解】A．金属块浸没水中后，浸没深度增加，排开水的体积不变，则水的深度不变，据p=ρgh，水对溢水杯底部的压强不变，故A正确，不符合题意； B．金属块从接触水面至浸没水中，排开水的体积增大，则溢入右侧桶中的水体积增大，且溢水杯中装满水，则金属块排开水的体积等于桶中增加的水的体积，金属块排开水的质量等于桶中水增加的质量，而A测力计的示数变化等于金属块所受浮力的变化，B测力计示数变化等于桶中水的重力变化，据阿基米德原理知，，故B正确，不符合题意； C．若金属块没有浸没水中，金属块排开水的质量仍等于桶中水增加的质量，所以对实验无影响，故C错误，符合题意； D．若实验前溢水杯中未装满水，则金属块排开水的质量比桶中水增加的质量大，对实验结果有影响，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．如图是我国研发的“极目一号”III型浮空艇，创造了海拔9032m大气科学观测世界纪录。9032m高空的空气密度为0.4kg/m3。浮空艇的总体积约为9000m3，当其上升时不断向外排放气体，但整个浮空艇的体积保持不变。（g=10N/kg）下列说法正确的是（　　） A．浮空艇上升过程中受到的大气压变大 B．浮空艇上升过程中排开空气的质量变小 C．浮空艇上升过程中受到的浮力不变 D．浮空艇在9032m高空受到的浮力是3600N 【答案】B 【详解】A．大气压随着高度的升高而减小，所以浮空艇上升过程中受到的大气压变小，故A错误； BC．高度越高，空气密度越小，浮空艇的体积保持不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮空艇受到的浮力等于排开空气受到的重力，浮空艇上升过程浮力变小，排开空气的重力变小，由公式m=G/g可知，排开空气的质量变小，故B正确，C错误； D．9032m高空的空气密度为0.4kg/m3，浮空艇的总体积约为9000m3，由阿基米德原理可知，浮力为 故D错误。故选B。 6. 在塑料袋中装满水，扎紧袋口，在空气中用弹簧测力计称出它的重力为4.9N，将这袋水浸没在水中，若塑料袋的质量可忽略不计，则此时弹簧测力计的示数为（   ） A．4.9N B．略大于4.9N C．略小于4.9N D．0N 【答案】D 【详解】塑料袋的质量可忽略不计，将塑料袋其浸没在水中，排开水的体积V排等于塑料袋内水的体积V水，塑料袋受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV水=m水g=G水 则弹簧测力计的示数F示=G水-F浮=0N 故选D。 7．重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，该物体排开水的重力（　　） A．等于5牛 B．小于2牛 C．等于3牛 D．等于2牛 【答案】D 【详解】由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，重5牛的物体浸入一盛有水的容器中，受到的浮力为2牛，则物体排开水的重力等于其受到的浮力，为2N。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 8. 用手将空的饮料罐缓慢按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按，需要用的力越________，说明饮料罐受到的浮力越_______，这个实验现象告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的_______有关。 【答案】 大 大 体积 【详解】当饮料罐缓慢按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按，排开液体的体积逐渐增大，根据 F浮=ρ液gV排可知，液体密度不变，则浮力增大； 根据力平衡原理，即F浮=G+F压，故当重力G恒定，浮力F浮增大时，施加的压力F压必须增大以维持平衡，因此需要用的力越大。 从实验现象可知，浮力随排开液体体积的增大而增大，表明浮力大小与物体排开液体的体积有关。 9. 如图所示，重为30N的物体用细线系着浸没在水中，上表面受到水向下的压力为16N，下表面受到水向上的压力为25N，则物体受到的浮力大小为_______N，此时细线对物体的拉力为_____N。 【答案】 9 21 【详解】由压力差法可知物体受到的浮力 物体在水中受到重力、拉力和浮力，三个力是平衡力，由力的平衡得到此时细线对物体的拉力为 10. 如图，用细线将一个质量为270g、体积为100cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，使铝块完全浸没在水中静止不动，排开水的体积是________cm3，排开水的重力是________N，此时，该铝块受到的浮力为________N，电子测力计的示数________N。此时使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg，细线重力忽略不计） 【答案】 100 1 1 1.7 不变 【详解】[1]铝块完全浸没在水中静止不动，排开水的体积等于铝块的体积，排开水的体积 V排=V=100cm3 [2]排开水的重力G排=m排g=ρ水V水g=ρ水Vg=1×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N [3]此时，该铝块受到的浮力为F浮=G排=1N [4]铝块的重力G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N 电子测力计的示数F=G-F浮=2.7N-1N=1.7N [5]此时使铝块在水中继续下降，铝块排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，它所受的浮力将保持不变。 11. 如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为6N、体积为100cm3的金属块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为______N，金属块静止时，测力计示数为_______N。 （g取10N/ kg） 【答案】 1 5 【详解】 金属块浸没在水中，排开水的体积等于金属块体积 V排=V=100cm3=1×10-4m3 根据阿基米德原理，溢出水的重力等于排开水的重力，也等于金属块受到的浮力 根据称重法测浮力F浮=G-F，可得测力计的示数 12. 如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重6N的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5N，柱体A所受浮力F浮为_______N。继续增大柱体浸入水中的深度，它受到的浮力_______（增大/减小/不变）。柱体A的密度是_______kg/dm3，已知ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg。 【答案】 1 不变 6 【详解】由称重法可知，柱体A所受浮力为F浮=G-F=6N-5N=1N 继续增大柱体浸入水中的深度，柱体排开液体的体积不变，由F浮=ρ液gV排知，受到的浮力不变。 柱体的体积为 柱体的质量为 柱体的密度为 13. 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，g取10N/kg）。 【答案】 2.5 1 2.5×103 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G=2.5N。 [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 14. 小红用弹簧测力计、量筒、水和石块做“验证阿基米德原理”的实验，实验情景和测量数据如图所示，根据图中信息可知石块所受浮力为_________N；通过乙、丙两图的实验数据计算得出了物体排开液体的重力，由此得出的初步结论为_____________。随后经分析思考，根据实验数据推算出了石块的密度为_________kg/m3（g取10N/kg）。 【答案】 2 浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力 2.4×103 【详解】[1]由称重法可知石块受到的浮力大小为 [2]由乙、丙两图可知， 物体排开液体的重力为 故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力，即F浮=G排。 [3]根据图甲可知物体的重力G=3.8N，则物体的质量为 体积为 则物体的密度为 15. 小华在学习了浮力相关知识后，利用相关器材，完成了如图所示的三次实验，请根据实验数据，求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）金属块在水中受到的浮力； （2）金属块的密度； （3）液体的密度。 【答案】（1）1N；（2）2.7×103kg/m3；（3）0.8×103kg/m3 【详解】（1）第一个图弹簧测力计的分度值是0.1N，读数为2.7N，根据称重法可得，金属块在水中受到的浮力 （2）金属块浸没，排开水的体积与金属块的体积相等，则金属块的体积为 金属块的密度为 （3）据图可知，金属块完全浸没在液体中受到的浮力为 金属快排开液体的体积不变，则液体的密度为 16．某同学按照如图所示的操作，探究影响浮力大小的因素。 （1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是______N； （2）由______两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关； （3）由C图到D图的过程中，浮力______（选题“增大”、“减小”或“不变”），可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的______无关； （4）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的__________有关，E图中，液体的密度为______kg/m3。 【答案】 1 B、C 不变 深度 密度 0.8×103 【详解】（1）根据称重法G=F浮+F示，由A、C两图可知，物体全部浸没在水中时，受到的浮力为 （2） 比较B、C两图，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，说明物体受到的浮力不同。可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （3）由C图到D图的过程中，液体密度不变，物体排开液体的体积不变，物体浸没在液体中的深度变大，弹簧测力计示数不变，则浮力不变，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无关。 （4）比较D、E两图，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，弹簧测力计示数不同，物体受到的浮力不同，可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关； 物体全部浸没在水中时，受到的浮力为1N，则物体的体积为 在E图中，物体在该液体受到的浮力为 则液体的密度为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $