第十章《浮力》（竞赛培优精讲）八年级物理下学期全国通用

第十章《浮力》竞赛专项讲义 一、课标核心要点（教材核心知识，竞赛基础） 本部分严格依据初中物理课程标准，梳理教材核心知识点，是竞赛备考的基础，所有竞赛考点均围绕本部分内容深化拓展，要求学生熟练掌握、灵活运用，为竞赛拔高奠定坚实基础。 （一）浮力的基本概念 1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上托的力，叫做浮力，用符号F浮表⽰。 2.浮力的方向：竖直向上，与重力的方向相反（竞赛作图题基础，必掌握），无论物体在液体中处于漂浮、悬浮还是沉底状态，浮力方向始终竖直向上。 3.浮力的施力物体与受力物体：施力物体是液体（或气体），受力物体是浸在液体（或气体）中的物体；浮力的产生与液体（或气体）的重力和流动性有关。 4.浮力的产生原因（核心原理）：浸在液体中的物体上下表面受到液体的压力差，即 F浮=F下一F上（F下为物体下表面受到的液体向上的压力，F上为物体上表面受到的液体向下的压力）。 关键补充：①若物体浸没在液体中，上下表面压力差就是浮力的大小；②若物体漂浮在液面上，下表面受到向上的压力，上表面不受液体压力（或压力为0），此时浮力等于下表面受到的压力；③浸在气体中的物体，浮力产生原因与液体中一致，只是施力物体为气体（竞赛中偶尔考查，需了解）。 （二）阿基米德原理 1.实验探究：探究浮力的大小与哪些因素有关（竞赛基础实验，必掌握），实验结论：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，与物体的质量、体积、形状、浸没深度无关。 2.阿基米德原理内容：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所受的重力。 3.公式：F浮=G排=ρgV排，F浮为浮力，单位N；ρ液为液体密度，单位kg/m3；g为重力加速度，通常取9.8N/kg或10N/kg；V排为物体排开液体的体积，单位m3）。 关键补充：①公式中，V排是“排开液体的体积”，不是物体的体积：物体完全浸没时，V排=V物；物体部分浸入时，V排<V物；②单位需统一：rho液用kg/m3，V排用m3，g用N/kg，否则需进行单位换算（如cm3换算为m3，需除以106）；③阿基米德原理适用于液体和气体中的浮力计算。 （三）物体的浮沉条件 1.浮沉条件（以浸在液体中为例，忽略液体阻力，竞赛基础，必熟记）： ①当F浮>G物时，物体上浮，最终漂浮（漂浮时F浮=G物，V排<V物）； ②当F浮=G物时，物体悬浮（悬浮时V排=V物，物体可以停留在液体中任何深度）； ③当F浮<G物时，物体下沉，最终沉底（沉底时，物体受到重力、浮力和支持力，三者平衡，即G物=F浮+F支）。 关键补充：①漂浮和悬浮的区别：漂浮时物体部分浸入液体，V排<V物；悬浮时物体完全浸入液体，V排=V物，但两者浮力都等于自身重力；②沉底时，物体受到的支持力大小为F支=G物一F浮（竞赛基础计算题常考）。 （四）浮力的应用 1.轮船：利用“空心”的方法增大排开液体的体积，从而增大浮力，使轮船漂浮在液面上（轮船的排水量：轮船满载时排开液体的质量，竞赛中常结合阿基米德原理计算轮船的浮力）。 2.潜水艇：通过改变自身的重力来实现上浮和下沉（潜水艇浸没在水中时，排开液体的体积不变，浮力不变，通过吸水或排水改变自身质量，进而改变重力，实现浮沉）。 3.气球和飞艇：利用空气的浮力升空，气球内充入密度小于空气密度的气体（如氢气、氦气），使气球受到的浮力大于自身重力，从而升空；飞艇通过改变气囊内气体的体积，改变浮力大小，实现升降。 4.密度计：用于测量液体的密度，原理是密度计漂浮在液体中，浮力等于自身重力（F浮=G计），液体密度越大，密度计浸入液体的体积越小（排开液体的体积越小），刻度特点是“上小下大”（竞赛中常考查密度计的刻度分析和相关计算）。 二、竞赛深化拓展（核心难点，竞赛考查，涉及高中简单知识） 本部分是竞赛的核心拔高内容，聚焦竞赛高频难点，在教材基础上深化，适度融入高中力学入门知识，打破教材局限，培养学生的竞赛思维和知识迁移能力，覆盖竞赛80%以上的高频考点。 （一）浮力产生原因的竞赛拓展（核心难点） 1.复杂情景下浮力产生原因的分析：竞赛中常考查“不规则物体”“部分浸入”“液体分层”等情景的浮力计算，核心是准确判断物体上下表面的压力差。例如：①柱形物体倾斜浸没在液体中，上下表 面的压力差仍等于浮力，需通过液体压强公式p=ρgh计算上下表面的压力，再求差值；②物体与容器底部紧密接触（无液体进入），下表面不受液体压力，此时浮力为0（竞赛易错情景）。 2.浮力产生原因的定量计算：结合液体压强公式和压力公式，推导浮力大小，衔接阿基米德原理，帮助学生理解原理的推导过程（竞赛实验题、推导题常考）。 3.高中衔接：初步接触“浮力的微观解释”，知道浮力是由液体分子对物体表面的无规则撞击产生的，撞击力的合力即为浮力，为高中流体力学的深入学习铺垫。 （二）阿基米德原理的竞赛拓展（必考） 1.阿基米德原理的灵活应用：①不同液体混合后的浮力计算（竞赛中档题）：先计算混合液体的总质量和总体积，求出混合液体的密度，再结合F浮=ρgV排计算浮力；②物体部分浸入时，V排的精准判断（如物体漂浮在液面，V排等于物体浸入液体部分的体积，需结合几何知识计算）；③多个物体浸没在液体中，总浮力等于各物体浮力之和（F浮总=F浮1+F浮2+...）。 2.阿基米德原理与压强的综合计算（竞赛高频）：结合液体压强公式，计算物体浸没时液体对容器底部的压力、压强变化 3.特殊情况下的浮力计算：①物体在液体中受到的浮力与拉力、重力的综合（如用弹簧测力计拉着物体浸入液体，F浮=G物一F拉，竞赛基础计算题）；②物体在两种不同液体中漂浮，浮力相等（都等于自身重力），结合阿基米德原理比较排开液体的体积和液体密度（竞赛选择题、填空题高频）。 4.高中衔接：初步了解“浮力的本质是弹力”，是液体对物体的弹力的合力，结合高中力的合成知识，理解浮力的方向始终竖直向上的原因，为高中力学的受力分析铺垫。 （三）物体浮沉条件的竞赛拓展（核心难点） 1.复杂情景下的浮沉判断：①物体在非均匀液体中的浮沉（如液体密度随深度增大而增大），物体将悬浮在密度与自身密度相等的液体深度处；②多个物体叠放后的浮沉判断（如两个物体叠放在一起漂浮在液面上，先整体分析总浮力等于总重力，再单独分析每个物体的受力情况）；③物体在液体中受其他力（如拉力、推力）时的浮沉判断，需结合合力分析（如拉力向上时，等效重力减小，可能使下沉的物体上浮）。2.浮沉条件的定量计算：①漂浮物体的密度计算（竞赛高频）：物体漂浮时，F浮=G物，,可用于计算物体或液体的密度； ②潜水艇的浮沉计算：通过改变自身重力，计算吸水或排水的质量，判断潜水艇的上浮、下沉或悬浮状态； 3.竞赛高频情景：①冰块熔化后液面的变化（竞赛必考）：纯冰块熔化后，液面不变（因为冰块漂浮时，排开液体的体积等于冰块熔化后水的体积）；若冰块中含有杂质（如铁块、木块），熔化后液面会下降（铁块）或不变（木块），核心是比较冰块熔化前后排开液体的体积变化；②轮船在不同液体中的吃水深度比较：轮船漂浮时，浮力等于重力，液体密度越大，吃水深度越小（排开液体的体积越小），可结合阿基米德原理计算吃水深度的变化。 （四）浮力与其他知识点的综合拓展（竞赛压轴题） 1.浮力与重力、二力平衡、压强的综合：如物体漂浮在液面上，结合二力平衡判断浮力等于重力，再结合压强公式计算液体对物体的压强、物体对液体的压力；斜面上的物体浸入液体中，结合受力分析（重力、支持力、浮力、摩擦力），判断物体的浮沉状态和受力大小。 2.浮力与密度、体积的综合计算（竞赛压轴题高频）：如通过浮力计算物体的密度、体积，或通过物体的密度、体积计算浮力，结合阿基米德原理和浮沉条件，分步推导，解决复杂计算题。例如：用弹簧测力计测量物体在空气中和液体中的⽰数，求出浮力，再计算物体密度和液体密度。 3.生活中的浮力情景拓展：竞赛中常结合轮船、潜水艇、密度计、热气球等生活场景，考查浮力的计算、浮沉条件的应用、阿基米德原理的灵活运用，核心是抽象出物理模型，运用所学知识分析现象、解决问题（如热气球升空时，充入气体的密度小于空气密度，浮力大于总重力；潜水艇下潜时，吸水增加自身重力，使重力大于浮力）。 三、易错考点精编 本部分聚焦本章竞赛中高频易错点，结合学生常见错误，分类整理，标注错误原因和纠正方法，衔接前两章易错点，帮助学生规避误区，精准突破易错点，减少竞赛中的失分。 （一）概念类易错点 1.易错点1：误认为“浮力的大小与物体的质量、体积、形状有关” 错误原因：对阿基米德原理理解不透彻，受生活经验误导（如认为体积大的物体浮力一定大），忽略浮力的影响因素是液体密度和排开液体的体积。 纠正：浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的质量、体积、形状、浸没深度无关；体积大的物体，若排开液体的体积小，浮力可能更小（如体积大的木块漂浮，排开液体体积小，浮力小于体积小的浸没铁块）。 2.易错点2：混淆“物体的体积”与“排开液体的体积” 错误原因：不明确V排的定义，误认为物体的体积就等于排开液体的体积，忽略物体部分浸入的情况。 纠正：排开液体的体积是物体浸入液体部分的体积，只有物体完全浸没时，V排=V物；物体部分浸入时，V排<V物；物体未浸入时，V排=0，浮力为0。 3.易错点3：误认为“漂浮和悬浮的浮力大小不同” 错误原因：混淆漂浮和悬浮的状态差您，忽略两者的共性一浮力都等于物体自身的重力。 纠正：漂浮和悬浮时，物体都处于平衡状态，浮力均等于自身重力（F浮=G物）；两者的区别是排开液体的体积不同（漂浮时V排<V物，悬浮时V排=V物），对应的液体密度与物体密度关系不同。 4.易错点4：误认为“物体沉底时，浮力为0” 错误原因：不理解沉底时物体的受力情况，混淆“浮力为0”与“物体受到支持力”的关系。 纠正：物体沉底时，仍受到浮力作用，只是浮力小于自身重力，物体对容器底部产生压力，容器底部对物体产生支持力，三者平衡（G物=F浮+F支）；只有当物体与容器底部紧密接触，无液体进入时，浮力才为0。 5.易错点5：误认为“阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体” 错误原因：对阿基米德原理的适用范围理解不完整，忽略气体对物体也有浮力。 纠正：阿基米德原理适用于浸在液体或气体中的物体，气球、飞艇升空就是利用了空气的浮力。 （二）实验类易错点 1.易错点1：探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验中，未控制变量 错误原因：不理解控制变量法的应用，同时改变多个变量（如液体密度和排开液体的体积），无法判断单一因素对浮力的影响。 纠正：实验中需控制变量：①探究浮力与液体密度的关系时，保持物体排开液体的体积不变，改变液体密度；②探究浮力与排开液体体积的关系时，保持液体密度不变，改变物体浸入液体的体积；③探究浮力与浸没深度的关系时，保持液体密度和排开液体体积不变，改变浸没深度。 2.易错点2：探究阿基米德原理实验中，溢水杯未装满液体，导致测量结果偏小 错误原因：不理解实验原理，溢水杯未装满液体时，物体浸入后，液体先上升至杯口，再溢出，排开液体的体积大于溢出液体的体积，导致测得的G排偏小。 纠正：实验前需将溢水杯装满液体，确保物体浸入时，排开的液体全部溢出，此时溢出液体的重力才等于排开液体的重力（G溢=G排）。 3.易错点3：用弹簧测力计测量浮力时，未调零或弹簧与物体接触，导致误差 错误原因：不熟悉弹簧测力计的使用方法，忽略调零误差和接触摩擦的影响。 纠正：实验前需将弹簧测力计调零；测量时，确保弹簧与物体、容器壁不接触，避免摩擦产生的误差，且拉力方向与弹簧轴线一致。 （三）计算类易错点 1.易错点1：计算浮力时，单位不统一（如V排用cm3，未换算为m3） 错误原因：不注意公式中各物理量的单位要求，忽略单位换算，导致计算结果错误。 纠正：计算浮力时，严格统一单位：ρ用kg/m3，V排用m3，g用N/kg，确保公式中单位对应（如1cm3=10-6m3）。 2.易错点2：利用阿基米德原理计算时，误用物体的体积代替排开液体的体积 错误原因：不明确V排的定义，忽略物体部分浸入的情况，直接用V物代入公式计算。 纠正：计算前先判断物体的浸入状态：完全浸没时，V排=V物；部分浸入时，V排为浸入部分的体积，需结合题意计算，不能直接用V物代入。 3.易错点3：计算漂浮物体的密度时，颠倒V排与V物的比值 错误原因：对漂浮条件的推导公式理解不透彻，混淆物体和液体密度的关系。 4.易错点4：综合计算中，忽略物体沉底时的支持力，或漂浮时的浮力与重力平衡关系错误原因：受力分析不全面，忽略沉底时的支持力、漂浮时的平衡关系，导致计算错误。 纠正：计算前先明确物体的浮沉状态，进行受力分析：沉底时，G物=F浮+F支；漂浮或悬浮时，F浮=G物，再结合阿基米德原理进行计算。 四、备考指导 本部分针对本章竞赛备考，从“基础巩固、难点突破、思维培养、应试技巧”四个方面，为教师辅导和学生备考提供具体、可操作的策略，衔接前两章备考思路，助力高效备战竞赛，同时培养学生的物理核心素养。 （一）基础巩固策略（夯实竞赛根基） 1.吃透教材，熟练掌握课标核心要点：教材是竞赛的基础，所有竞赛拓展都源于教材，要求学生逐字逐句理解浮力的定义、产生原因、阿基米德原理、浮沉条件和应用，熟记核心公式),能准确区分易混淆概念（如漂浮与悬浮、V物与V排）。 2.基础题型过关：针对课标核心要点，精做基础题（教材课后习题、基础竞赛题），重点训练“浮力概念辨析”“基础浮力计算”“浮沉条件判断”“阿基米德原理的简单应用”，确保基础题不丢分，为拔高题奠定基础。 3.建立知识体系：引导学生梳理本章知识脉络，构建“浮力的概念→浮力的产生原因→阿基米德原理→浮沉条件→浮力的应用”的知识框架，明确各知识点之间的联系（如阿基米德原理是计算浮力的核心，浮沉条件是判断物体状态的依据），避免知识碎片化。 （二）难点突破策略（突破竞赛瓶颈） 1.聚焦核心难点，专项突破：针对本章竞赛难点（浮力产生原因的复杂分析、阿基米德原理的综合应用、浮沉条件的定量计算、浮力与其他知识点的综合），分类进行专项训练，每类难点搭配“例题精讲+变式训练”，总结解题规律（如漂浮物体密度的计算方法、冰块熔化后液面变化的判断技巧）。 2.融入高中衔接知识，提升思维：结合本章竞赛考点，适度讲解高中入门知识（如浮力的微观解释、浮力与弹力的关系、力的合成与分解在浮力中的应用），不深入计算，重点帮助学生理解概念，打破思维局限，应对竞赛中的拔高题。 3.错题整理，精准纠错：要求学生建立错题本，分类整理本章易错点、错题，标注错误原因和纠正方法，定期复盘，同时结合前两章的错题，强化知识的连贯性，避免重复犯错；教师可针对学生共性错题，进行集中讲解，强化巩固。 （三）思维培养策略（适配竞赛要求） 1.培养受力分析能力：受力分析是本章竞赛的核心能力，引导学生掌握“先确定研究对象→再分析重⼒→再分析浮力→最后判断其他力（支持力、拉力等）”的受力分析步骤，能从复杂情景中抽象出物理模型（如将轮船抽象为漂浮的物体，将潜水艇抽象为可改变自身重力的物体）。 2.培养逻辑推理能力：针对竞赛题，引导学生学会“分步分析、逻辑推导”，如计算漂浮物体的密度时，先利用漂浮条件得出F浮=G物，再结合阿基米德原理推导密度公式；判断冰块熔化后液面变化时，先比较熔化前后排开液体的体积，再判断液面变化趋势。 3.培养知识迁移能力：结合生活实例、实验情景，引导学生将所学知识迁移应用，如通过轮船的排水量计算浮力，通过潜水艇的浮沉分析改变自身重力的方法，通过密度计的刻度分析液体密度的大小，提升知识的应用能力。 （四）应试技巧策略（提升竞赛得分率） 1.审题技巧：竞赛题往往情景复杂、设问巧妙，要求学生审题时圈画关键信息（如“完全浸没”“部分浸入”“同种液体”“g=10N/kg”“紧密接触”），明确题目考查的知识点（浮力计算、浮沉判断、实验分析），避免因审题失误丢分（如混淆“物体体积”与“排开液体体积”）。 2.计算题技巧：计算时先明确公式F浮=G排=ρgV排），统一单位，步骤清晰，标注公式、数值、单位，避免计算失误；针对复杂计算题（如浮力与压强综合），分步解题，每一步都体现逻辑推导过程，即使最后结果错误，也能获得步骤分；灵活运用浮沉条件，简化计算（如漂浮时直接用F浮=G物）。 3.实验题技巧：掌握核心实验（探究浮力的影响因素、探究阿基米德原理）的步骤、现象、结论和误差分析，明确控制变量法、转换法的应用；答题时，规范表述实验步骤，结合实验现象推导实验结论，避免遗漏关键要点（如溢水杯装满液体、弹簧测力计调零）。 4.时间分配技巧：竞赛时，合理分配时间，先完成基础题、中档题，再攻克拔高题（如浮力综合计算、液面变化判断），避免在难题上浪费过多时间；基础题确保正确率，拔高题尽量写出解题思路，争取步骤分。 五、竞赛真题体验 1．（2007九年级·上海·竞赛）已知有红、黄、蓝三种密度依次增大的材料，选这三种材料按照不同的比例做成体积完全相同的甲、乙、丙三个物体（如图所示）其中，构成甲物体的三种材料质量相等，把它们放入水中后，发现甲物体的红色部分、乙物体的黄色部分、丙物体的蓝色部分均恰好浮在水面上，而且这三部分的体积也正好相等，比较甲、乙、丙三物体所含物质的多少，下列判断中正确的是（　　） a．含有红色物质最多的是甲物体，最少的是丙物体 b．含有黄色物质最多的是乙物体，最少的是丙物体 c．含有蓝色物质最多的是丙物体，最少的是乙物体 A．a、b正确 B．b、c正确 C．a、c正确 D．a、b、c均正确 【答案】B 【详解】甲、乙、丙三个物体体积相同，甲、乙、丙三个物体浮在水平面上的体积相同。构成甲物体的三种材料质量相等，红、黄、蓝三种密度依次增大，则甲物体中，红色体积最大，黄色体积次之，蓝色部分体积最小，即 V甲1>V甲2>V甲3 （1）先比较甲、乙： 因为 V甲1>V甲2，V甲1=V乙2 所以 V甲2<V乙2 假设 V甲3=V乙3 则 V甲2=V乙1 因为 V甲1>V甲2 所以 V乙1<V甲1 可知 m乙>m甲 所以上述假设不成立，得 V甲3>V乙3 同法，假设 V乙1=V甲1 可知 m甲>m乙 所以假设不成立，得V甲1>V乙1，综合以上关系，可知甲乙之间的关系 V甲1>V乙1 V甲2<V乙2 V甲3>V乙3 （2）比较甲、丙： 因为 V甲3<V甲1 V甲1<V丙3 所以 V甲3<V丙3 假设 V甲1=V丙1 则 V甲2>V丙2 可知 m甲<m乙 所以假设不成立，所以 V甲1<V丙1 综合以上关系，甲丙之间的关系 V甲1<V丙1 V甲2>V丙2 V甲3<V丙3 由此可见，含有红色物质多的是丙物体，最少的是乙物体，含有黄色物质最多的是乙物体，最少的是丙物体，含有蓝色物质最多的是丙物体，最少的乙物体。故B正确，ACD错误。 故选B。 2．（2024九年级上·河南安阳·竞赛）节假日放飞的气球内部充有氦气，主要是因为氦气的（      ） A．隔热性好 B．热值高 C．密度小 D．沸点低 【答案】C 【详解】由于氦气的密度小，气球内部充有氦气，根据物体的浮沉条件，气球受到的浮力大于自身重力，因此气球会向上空飞去，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2024九年级上·河南安阳·竞赛）2024年10月下旬，在南海某海域，辽宁舰、山东舰编队首次开展双航母编队演练，锤炼提升航母编队体系作战能力，如图是舰载机起飞的场景。航空母舰上的舰载机起飞后，下列有关说法正确的是（　　） A．航空母舰受到的浮力不变 B．航空母舰排开水的体积变大 C．航空母舰会下沉一些 D．航空母舰底部受到海水的压强变小 【答案】D 【详解】ABC．航空母舰始终处于漂浮状态，根据物体漂浮的条件可知，浮力等于重力，即F浮=G。当舰载机起飞后，航空母舰的总重力G减小，那么它受到的浮力F浮也会减小；根据，当浮力F浮减小时，海水密度和不变，那么排开水的体积会减小，即航空母舰会上浮一些；故ABC错误； D．由于航空母舰会上浮一些，其底部所处的深度h减小，根据液体压强公式，海水密度和不变，深度减小，所以航空母舰底部受到海水的压强变小，故D正确。 故选D。 二、填空题 4．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）如图甲所示，将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上，倒入1800g的水，此时水面离溢水口的竖直距离h2=2cm，再将长为10cm的圆柱体缓慢放入水中，当圆柱体竖立下沉在杯中后（图乙），从溢水杯中溢出了200g的水，此时圆柱体对溢水杯底的压力为0。（，取10N/kg） (1)原溢水杯中水的体积__________ cm3； (2)当圆柱体竖立下沉在杯中（图乙），圆柱体受到的浮力为__________N； (3)若此时再将圆柱体竖直向上移动4cm，此时圆柱体底部受到水的压强__________Pa。 【答案】(1)1800 (2)8 (3)200 【详解】（1）由密度公式可知原溢水杯中水的体积为 （2）从溢水杯中溢出了200g水的体积为 因原溢水杯中没有装满水则圆柱体排开水的体积为 则圆柱体受到的浮力为 （3）已知圆柱体对容器底的压力为0，则圆柱体处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，圆柱体的重力 根据图乙可知 由于 倒入1800g的水时水的高度为 圆柱体的底面积为 图乙中，剩余水的体积 若此时再将圆柱体竖直向上移动，设此时圆柱体浸入水中的深度为h，如图所示 容器里水的体积为 由于容器里的水的体积不变，则 若此时再将圆柱体竖直向上移动4cm，此时圆柱体浸在水中的深度为 此时圆柱体底部受到水的压强为 5．（2022八年级下·广东佛山·竞赛）如图所示，一个空玻璃药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶内密封了一定量的空气，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，两次药瓶瓶口在水中的位置相同。 （1）甲、乙两种情况下，橡皮膜都向内凹，哪种情况橡皮膜凹陷程度更大？___________（选填“甲”、“乙”或“一样大”） （2）甲图中，药瓶内的空气密度为ρ甲、药瓶所受浮力为F浮甲 ；乙图中，药瓶内的空气密度为ρ乙、药瓶所受浮力为F浮乙 ；则 ρ甲___________ρ乙，F浮甲___________F浮乙 （选填“>”、“=”或“<”） 。 【答案】 一样大 = = 【详解】（1）[1]液体内部各个方向上都有压强，均受压力，根据p=ρgh得，两次药瓶瓶口在水中的位置相同，所以受到的压强一样大。 （2）[2] 对于两次实验，橡皮膜凹陷程度一样大，所以气体体积一样大，气体的质量没有改变，根据可知 可得ρ甲=ρ乙。 [3]根据阿基米德原理：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体积的重量，由于是相同的瓶子，且凹陷的程度一样大，所以排开水的体积一样大，根据F浮=ρgV排可得F浮甲=F浮乙。 三、实验题 6．（2023九年级下·湖南岳阳·竞赛）下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。 (1)在实验操作前，细心的明天同学指出情景甲中存在错误该错误是 ______； (2)纠正错误后该探究实验的合理顺序为 ______（用甲、乙、丙、丁表示）； (3)在完成实验之后，陶子同学发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液，她思考之后建议：利用浮力来测量该液体的密度，经过组内一番讨论，仅增加了戊图（注意：戊图中是盐水，乙图中是水）所示情景，此时弹簧测力计示数为F5，则待测盐溶液的密度ρ液可表示为或，其中X＝______（用F1、F5表示）。 【答案】(1)溢水杯中水面未到达溢水杯杯口 (2)丁、甲、乙、丙 (3) 【详解】（1）要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若达不到，则测得的排开的液体的重力会变小，故图甲中的错误为溢水杯内水面未到达溢水杯杯口。 （2）合理的实验顺序是：①测出空桶所受的重力；②测出物体所受的重力；③把物体浸没在装满水溢水杯中，测出物体所受的浮力，收集物体排开的水；④测出桶和排开的水所受的重力。故合理的顺序为丁、甲、乙、丙。 （3）由甲乙可知，物体浸没在水中受到的浮力为 由甲戊可知，物体浸没在盐溶液中浮力为 相同，根据则有 解得，所以。 7．（2017八年级下·辽宁辽阳·竞赛）在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度. (1)在一定的范围内拉伸到弹簧时,弹簧的拉力越大,弹簧的伸长量就越____.使用弹簧测力计前,应先检查指针是否在____________的位置,若不在此位置,应进行调整后再之使用. (2)如图(甲)所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为_____N． (3)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在____的作用下被紧紧压在烧杯底部,如图(乙)所示.在烧杯中倒入适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图(丙)所示 , 此时弹簧测力计示数为0.4N. (4)如果不计摩擦和绳重,图(丙)所示的水块受到的浮力为_____N,木块的密度为s____kg/m3. (5)如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉入水中,然后取出木块直接测量木块的重力,从理论上分析,按这样的实验顺序测得的木块密度值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”). 【答案】 大 零刻度 0.6N 大气压 1 0.6×103 偏大 【详解】（1）在弹性限度内，弹簧的伸长与受的拉力成正比，拉力越大，弹簧伸长量越大；使用弹簧测力计前首先要检查指针是否指在零刻度线上； （2）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为0.6N； （3）将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部； （4）图丙中弹簧测力计的拉力F拉=0.4N，木块受到的浮力：F浮=G+F拉=0.6N+0.4N=1N；∵F浮=ρ水gV排，∴木块的体积：，∵G=mg=ρ木gV，∴木块的密度：； （5）用弹簧测力计将木块全部拉人水中，然后取出木块直接测量木块的重力，由于木块上沾有水，使测得的重力偏大，根据可知求出木块的密度会偏大．故答案为（1）大；零刻度；（2）0.6；（3）大气压；（4）1；0.6×103；（5）偏大． 四、计算题 8．（2007九年级·上海·竞赛）物体甲的体积为25.0厘米3，乙的体积为10.0厘米3，现用细线把它们连接起来，放在水中如图所示，正好平衡。已知细线上的拉力为0.150牛，求物体甲、乙的密度。 【答案】甲的密度，乙的密度 【详解】解：甲、乙物体的受力分析，如下图所示： 由受力分析可知 由阿基米德原理可得 代人数据，解得 所以甲的密度为，乙的密度为。 答：甲的密度为0.39×103kg/m3，乙的密度为2.53×103kg/m3。 9．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）解放军在一次夺岛登陆演习中，出动某型号中型屡带式水陆两栖突击车，如图，该车总质量为32t。（g取10N/kg） (1)该车在水平沙滩上静止时，两条履带与沙滩的总接触面积为4m2，求该车对沙滩的压强； (2)该车在水面漂浮时，排开水的体积是多少m3？（） 【答案】(1) (2)32m3 【详解】（1）车的总重力 该车静止在水平沙滩时，对沙滩的压力等于自身的重力，对沙滩的压强 （2）该车在水面漂浮时，所受的浮力等于自身的重力，据阿基米德原理得，排开水的体积 五、综合题 10．（2022八年级下·广东佛山·竞赛）如图甲是卫生间一种智能抽水的马桶水箱示意图。其工作原理如图乙所示，当出水管阀门打开，水从出水管流出，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆AB绕O点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水管阀门关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，把进水管阀门堵严，不再进水。如表为这种马桶的相关参数： 项目 内容 适用水压 0.2～0.7MPa 水箱容积 1.8L 冲洗方式 喷射虹吸式 （1）图甲中的存水弯管实际是一个___________，其作用是：___________； （2）某高楼内的住户家的马桶比地面的配水房高20m，若要该户居民家里的马桶能正常工作，则配水房提供的水压应不低于___________Pa； （3）如果进水管的阀门的受力面积是24mm2，设计能承担的压强是5×105Pa（超过该压强，阀门就可以关严，不再进水。）金属杆AB能绕O点转动，其质量及形变忽略不计，且不考虑出水管阀门对杠杆的影响。AB长216mm，AO长24mm，空心铜球的质量为70g，重力和浮力可以认为作用在其几何中心，则：铜球浸没后产生浮力为___________N ； 空心铜球的体积是___________m3。 【答案】 连通器 可以防止下水道里的臭味散发出来 4×105 2.2N 2.2×10﹣4 【详解】（1）[1][2]如图所示为坐便器下的存水弯管，水不流动时，U形管两侧的水相平，故存水弯管实际上是一个连通器；存水弯管的作用是可以防止下水道里的臭味散发出来。 （2）[3]20m高水柱产生的压强为 p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa 该马桶使用的最低水压为 p2=0.2MPa=2×105Pa 则配水房提供的水压应不低于 p=p1+p2=2×105Pa +2×105Pa=4×105Pa （3）[4][5]进水阀门受到的压力为 F1=pS=5×105Pa×24×10-6m2=12N 空心铜球的质量为70g，铜球的重力为 G=mg=70×10-3kg×10N/kg=0.7N 根据杠杆的平衡条件 F1·OA=F2·OB 得 对浮球进行受力分析可知，浮球受竖直向上的浮力、竖直向下的压力、竖直向下的重力，浮球在这三个力的作用下处于平衡状态，则铜球浸没后产生的浮力为 F浮=F2+G=1.5N+0.7N=2.2N 因铜球完全浸没，所以空心铜球的体积为 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章《浮力》竞赛专项讲义 一、课标核心要点（教材核心知识，竞赛基础） 本部分严格依据初中物理课程标准，梳理教材核心知识点，是竞赛备考的基础，所有竞赛考点均围绕本部分内容深化拓展，要求学生熟练掌握、灵活运用，为竞赛拔高奠定坚实基础。 （一）浮力的基本概念 1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上托的力，叫做浮力，用符号F浮表⽰。 2.浮力的方向：竖直向上，与重力的方向相反（竞赛作图题基础，必掌握），无论物体在液体中处于漂浮、悬浮还是沉底状态，浮力方向始终竖直向上。 3.浮力的施力物体与受力物体：施力物体是液体（或气体），受力物体是浸在液体（或气体）中的物体；浮力的产生与液体（或气体）的重力和流动性有关。 4.浮力的产生原因（核心原理）：浸在液体中的物体上下表面受到液体的压力差，即 F浮=F下一F上（F下为物体下表面受到的液体向上的压力，F上为物体上表面受到的液体向下的压力）。 关键补充：①若物体浸没在液体中，上下表面压力差就是浮力的大小；②若物体漂浮在液面上，下表面受到向上的压力，上表面不受液体压力（或压力为0），此时浮力等于下表面受到的压力；③浸在气体中的物体，浮力产生原因与液体中一致，只是施力物体为气体（竞赛中偶尔考查，需了解）。 （二）阿基米德原理 1.实验探究：探究浮力的大小与哪些因素有关（竞赛基础实验，必掌握），实验结论：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，与物体的质量、体积、形状、浸没深度无关。 2.阿基米德原理内容：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所受的重力。 3.公式：F浮=G排=ρgV排，F浮为浮力，单位N；ρ液为液体密度，单位kg/m3；g为重力加速度，通常取9.8N/kg或10N/kg；V排为物体排开液体的体积，单位m3）。 关键补充：①公式中，V排是“排开液体的体积”，不是物体的体积：物体完全浸没时，V排=V物；物体部分浸入时，V排<V物；②单位需统一：rho液用kg/m3，V排用m3，g用N/kg，否则需进行单位换算（如cm3换算为m3，需除以106）；③阿基米德原理适用于液体和气体中的浮力计算。 （三）物体的浮沉条件 1.浮沉条件（以浸在液体中为例，忽略液体阻力，竞赛基础，必熟记）： ①当F浮>G物时，物体上浮，最终漂浮（漂浮时F浮=G物，V排<V物）； ②当F浮=G物时，物体悬浮（悬浮时V排=V物，物体可以停留在液体中任何深度）； ③当F浮<G物时，物体下沉，最终沉底（沉底时，物体受到重力、浮力和支持力，三者平衡，即G物=F浮+F支）。 关键补充：①漂浮和悬浮的区别：漂浮时物体部分浸入液体，V排<V物；悬浮时物体完全浸入液体，V排=V物，但两者浮力都等于自身重力；②沉底时，物体受到的支持力大小为F支=G物一F浮（竞赛基础计算题常考）。 （四）浮力的应用 1.轮船：利用“空心”的方法增大排开液体的体积，从而增大浮力，使轮船漂浮在液面上（轮船的排水量：轮船满载时排开液体的质量，竞赛中常结合阿基米德原理计算轮船的浮力）。 2.潜水艇：通过改变自身的重力来实现上浮和下沉（潜水艇浸没在水中时，排开液体的体积不变，浮力不变，通过吸水或排水改变自身质量，进而改变重力，实现浮沉）。 3.气球和飞艇：利用空气的浮力升空，气球内充入密度小于空气密度的气体（如氢气、氦气），使气球受到的浮力大于自身重力，从而升空；飞艇通过改变气囊内气体的体积，改变浮力大小，实现升降。 4.密度计：用于测量液体的密度，原理是密度计漂浮在液体中，浮力等于自身重力（F浮=G计），液体密度越大，密度计浸入液体的体积越小（排开液体的体积越小），刻度特点是“上小下大”（竞赛中常考查密度计的刻度分析和相关计算）。 二、竞赛深化拓展（核心难点，竞赛考查，涉及高中简单知识） 本部分是竞赛的核心拔高内容，聚焦竞赛高频难点，在教材基础上深化，适度融入高中力学入门知识，打破教材局限，培养学生的竞赛思维和知识迁移能力，覆盖竞赛80%以上的高频考点。 （一）浮力产生原因的竞赛拓展（核心难点） 1.复杂情景下浮力产生原因的分析：竞赛中常考查“不规则物体”“部分浸入”“液体分层”等情景的浮力计算，核心是准确判断物体上下表面的压力差。例如：①柱形物体倾斜浸没在液体中，上下表 面的压力差仍等于浮力，需通过液体压强公式p=ρgh计算上下表面的压力，再求差值；②物体与容器底部紧密接触（无液体进入），下表面不受液体压力，此时浮力为0（竞赛易错情景）。 2.浮力产生原因的定量计算：结合液体压强公式和压力公式，推导浮力大小，衔接阿基米德原理，帮助学生理解原理的推导过程（竞赛实验题、推导题常考）。 3.高中衔接：初步接触“浮力的微观解释”，知道浮力是由液体分子对物体表面的无规则撞击产生的，撞击力的合力即为浮力，为高中流体力学的深入学习铺垫。 （二）阿基米德原理的竞赛拓展（必考） 1.阿基米德原理的灵活应用：①不同液体混合后的浮力计算（竞赛中档题）：先计算混合液体的总质量和总体积，求出混合液体的密度，再结合F浮=ρgV排计算浮力；②物体部分浸入时，V排的精准判断（如物体漂浮在液面，V排等于物体浸入液体部分的体积，需结合几何知识计算）；③多个物体浸没在液体中，总浮力等于各物体浮力之和（F浮总=F浮1+F浮2+...）。 2.阿基米德原理与压强的综合计算（竞赛高频）：结合液体压强公式，计算物体浸没时液体对容器底部的压力、压强变化 3.特殊情况下的浮力计算：①物体在液体中受到的浮力与拉力、重力的综合（如用弹簧测力计拉着物体浸入液体，F浮=G物一F拉，竞赛基础计算题）；②物体在两种不同液体中漂浮，浮力相等（都等于自身重力），结合阿基米德原理比较排开液体的体积和液体密度（竞赛选择题、填空题高频）。 4.高中衔接：初步了解“浮力的本质是弹力”，是液体对物体的弹力的合力，结合高中力的合成知识，理解浮力的方向始终竖直向上的原因，为高中力学的受力分析铺垫。 （三）物体浮沉条件的竞赛拓展（核心难点） 1.复杂情景下的浮沉判断：①物体在非均匀液体中的浮沉（如液体密度随深度增大而增大），物体将悬浮在密度与自身密度相等的液体深度处；②多个物体叠放后的浮沉判断（如两个物体叠放在一起漂浮在液面上，先整体分析总浮力等于总重力，再单独分析每个物体的受力情况）；③物体在液体中受其他力（如拉力、推力）时的浮沉判断，需结合合力分析（如拉力向上时，等效重力减小，可能使下沉的物体上浮）。2.浮沉条件的定量计算：①漂浮物体的密度计算（竞赛高频）：物体漂浮时，F浮=G物，,可用于计算物体或液体的密度； ②潜水艇的浮沉计算：通过改变自身重力，计算吸水或排水的质量，判断潜水艇的上浮、下沉或悬浮状态； 3.竞赛高频情景：①冰块熔化后液面的变化（竞赛必考）：纯冰块熔化后，液面不变（因为冰块漂浮时，排开液体的体积等于冰块熔化后水的体积）；若冰块中含有杂质（如铁块、木块），熔化后液面会下降（铁块）或不变（木块），核心是比较冰块熔化前后排开液体的体积变化；②轮船在不同液体中的吃水深度比较：轮船漂浮时，浮力等于重力，液体密度越大，吃水深度越小（排开液体的体积越小），可结合阿基米德原理计算吃水深度的变化。 （四）浮力与其他知识点的综合拓展（竞赛压轴题） 1.浮力与重力、二力平衡、压强的综合：如物体漂浮在液面上，结合二力平衡判断浮力等于重力，再结合压强公式计算液体对物体的压强、物体对液体的压力；斜面上的物体浸入液体中，结合受力分析（重力、支持力、浮力、摩擦力），判断物体的浮沉状态和受力大小。 2.浮力与密度、体积的综合计算（竞赛压轴题高频）：如通过浮力计算物体的密度、体积，或通过物体的密度、体积计算浮力，结合阿基米德原理和浮沉条件，分步推导，解决复杂计算题。例如：用弹簧测力计测量物体在空气中和液体中的⽰数，求出浮力，再计算物体密度和液体密度。 3.生活中的浮力情景拓展：竞赛中常结合轮船、潜水艇、密度计、热气球等生活场景，考查浮力的计算、浮沉条件的应用、阿基米德原理的灵活运用，核心是抽象出物理模型，运用所学知识分析现象、解决问题（如热气球升空时，充入气体的密度小于空气密度，浮力大于总重力；潜水艇下潜时，吸水增加自身重力，使重力大于浮力）。 三、易错考点精编 本部分聚焦本章竞赛中高频易错点，结合学生常见错误，分类整理，标注错误原因和纠正方法，衔接前两章易错点，帮助学生规避误区，精准突破易错点，减少竞赛中的失分。 （一）概念类易错点 1.易错点1：误认为“浮力的大小与物体的质量、体积、形状有关” 错误原因：对阿基米德原理理解不透彻，受生活经验误导（如认为体积大的物体浮力一定大），忽略浮力的影响因素是液体密度和排开液体的体积。 纠正：浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的质量、体积、形状、浸没深度无关；体积大的物体，若排开液体的体积小，浮力可能更小（如体积大的木块漂浮，排开液体体积小，浮力小于体积小的浸没铁块）。 2.易错点2：混淆“物体的体积”与“排开液体的体积” 错误原因：不明确V排的定义，误认为物体的体积就等于排开液体的体积，忽略物体部分浸入的情况。 纠正：排开液体的体积是物体浸入液体部分的体积，只有物体完全浸没时，V排=V物；物体部分浸入时，V排<V物；物体未浸入时，V排=0，浮力为0。 3.易错点3：误认为“漂浮和悬浮的浮力大小不同” 错误原因：混淆漂浮和悬浮的状态差您，忽略两者的共性一浮力都等于物体自身的重力。 纠正：漂浮和悬浮时，物体都处于平衡状态，浮力均等于自身重力（F浮=G物）；两者的区别是排开液体的体积不同（漂浮时V排<V物，悬浮时V排=V物），对应的液体密度与物体密度关系不同。 4.易错点4：误认为“物体沉底时，浮力为0” 错误原因：不理解沉底时物体的受力情况，混淆“浮力为0”与“物体受到支持力”的关系。 纠正：物体沉底时，仍受到浮力作用，只是浮力小于自身重力，物体对容器底部产生压力，容器底部对物体产生支持力，三者平衡（G物=F浮+F支）；只有当物体与容器底部紧密接触，无液体进入时，浮力才为0。 5.易错点5：误认为“阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体” 错误原因：对阿基米德原理的适用范围理解不完整，忽略气体对物体也有浮力。 纠正：阿基米德原理适用于浸在液体或气体中的物体，气球、飞艇升空就是利用了空气的浮力。 （二）实验类易错点 1.易错点1：探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验中，未控制变量 错误原因：不理解控制变量法的应用，同时改变多个变量（如液体密度和排开液体的体积），无法判断单一因素对浮力的影响。 纠正：实验中需控制变量：①探究浮力与液体密度的关系时，保持物体排开液体的体积不变，改变液体密度；②探究浮力与排开液体体积的关系时，保持液体密度不变，改变物体浸入液体的体积；③探究浮力与浸没深度的关系时，保持液体密度和排开液体体积不变，改变浸没深度。 2.易错点2：探究阿基米德原理实验中，溢水杯未装满液体，导致测量结果偏小 错误原因：不理解实验原理，溢水杯未装满液体时，物体浸入后，液体先上升至杯口，再溢出，排开液体的体积大于溢出液体的体积，导致测得的G排偏小。 纠正：实验前需将溢水杯装满液体，确保物体浸入时，排开的液体全部溢出，此时溢出液体的重力才等于排开液体的重力（G溢=G排）。 3.易错点3：用弹簧测力计测量浮力时，未调零或弹簧与物体接触，导致误差 错误原因：不熟悉弹簧测力计的使用方法，忽略调零误差和接触摩擦的影响。 纠正：实验前需将弹簧测力计调零；测量时，确保弹簧与物体、容器壁不接触，避免摩擦产生的误差，且拉力方向与弹簧轴线一致。 （三）计算类易错点 1.易错点1：计算浮力时，单位不统一（如V排用cm3，未换算为m3） 错误原因：不注意公式中各物理量的单位要求，忽略单位换算，导致计算结果错误。 纠正：计算浮力时，严格统一单位：ρ用kg/m3，V排用m3，g用N/kg，确保公式中单位对应（如1cm3=10-6m3）。 2.易错点2：利用阿基米德原理计算时，误用物体的体积代替排开液体的体积 错误原因：不明确V排的定义，忽略物体部分浸入的情况，直接用V物代入公式计算。 纠正：计算前先判断物体的浸入状态：完全浸没时，V排=V物；部分浸入时，V排为浸入部分的体积，需结合题意计算，不能直接用V物代入。 3.易错点3：计算漂浮物体的密度时，颠倒V排与V物的比值 错误原因：对漂浮条件的推导公式理解不透彻，混淆物体和液体密度的关系。 4.易错点4：综合计算中，忽略物体沉底时的支持力，或漂浮时的浮力与重力平衡关系错误原因：受力分析不全面，忽略沉底时的支持力、漂浮时的平衡关系，导致计算错误。 纠正：计算前先明确物体的浮沉状态，进行受力分析：沉底时，G物=F浮+F支；漂浮或悬浮时，F浮=G物，再结合阿基米德原理进行计算。 四、备考指导 本部分针对本章竞赛备考，从“基础巩固、难点突破、思维培养、应试技巧”四个方面，为教师辅导和学生备考提供具体、可操作的策略，衔接前两章备考思路，助力高效备战竞赛，同时培养学生的物理核心素养。 （一）基础巩固策略（夯实竞赛根基） 1.吃透教材，熟练掌握课标核心要点：教材是竞赛的基础，所有竞赛拓展都源于教材，要求学生逐字逐句理解浮力的定义、产生原因、阿基米德原理、浮沉条件和应用，熟记核心公式),能准确区分易混淆概念（如漂浮与悬浮、V物与V排）。 2.基础题型过关：针对课标核心要点，精做基础题（教材课后习题、基础竞赛题），重点训练“浮力概念辨析”“基础浮力计算”“浮沉条件判断”“阿基米德原理的简单应用”，确保基础题不丢分，为拔高题奠定基础。 3.建立知识体系：引导学生梳理本章知识脉络，构建“浮力的概念→浮力的产生原因→阿基米德原理→浮沉条件→浮力的应用”的知识框架，明确各知识点之间的联系（如阿基米德原理是计算浮力的核心，浮沉条件是判断物体状态的依据），避免知识碎片化。 （二）难点突破策略（突破竞赛瓶颈） 1.聚焦核心难点，专项突破：针对本章竞赛难点（浮力产生原因的复杂分析、阿基米德原理的综合应用、浮沉条件的定量计算、浮力与其他知识点的综合），分类进行专项训练，每类难点搭配“例题精讲+变式训练”，总结解题规律（如漂浮物体密度的计算方法、冰块熔化后液面变化的判断技巧）。 2.融入高中衔接知识，提升思维：结合本章竞赛考点，适度讲解高中入门知识（如浮力的微观解释、浮力与弹力的关系、力的合成与分解在浮力中的应用），不深入计算，重点帮助学生理解概念，打破思维局限，应对竞赛中的拔高题。 3.错题整理，精准纠错：要求学生建立错题本，分类整理本章易错点、错题，标注错误原因和纠正方法，定期复盘，同时结合前两章的错题，强化知识的连贯性，避免重复犯错；教师可针对学生共性错题，进行集中讲解，强化巩固。 （三）思维培养策略（适配竞赛要求） 1.培养受力分析能力：受力分析是本章竞赛的核心能力，引导学生掌握“先确定研究对象→再分析重⼒→再分析浮力→最后判断其他力（支持力、拉力等）”的受力分析步骤，能从复杂情景中抽象出物理模型（如将轮船抽象为漂浮的物体，将潜水艇抽象为可改变自身重力的物体）。 2.培养逻辑推理能力：针对竞赛题，引导学生学会“分步分析、逻辑推导”，如计算漂浮物体的密度时，先利用漂浮条件得出F浮=G物，再结合阿基米德原理推导密度公式；判断冰块熔化后液面变化时，先比较熔化前后排开液体的体积，再判断液面变化趋势。 3.培养知识迁移能力：结合生活实例、实验情景，引导学生将所学知识迁移应用，如通过轮船的排水量计算浮力，通过潜水艇的浮沉分析改变自身重力的方法，通过密度计的刻度分析液体密度的大小，提升知识的应用能力。 （四）应试技巧策略（提升竞赛得分率） 1.审题技巧：竞赛题往往情景复杂、设问巧妙，要求学生审题时圈画关键信息（如“完全浸没”“部分浸入”“同种液体”“g=10N/kg”“紧密接触”），明确题目考查的知识点（浮力计算、浮沉判断、实验分析），避免因审题失误丢分（如混淆“物体体积”与“排开液体体积”）。 2.计算题技巧：计算时先明确公式F浮=G排=ρgV排），统一单位，步骤清晰，标注公式、数值、单位，避免计算失误；针对复杂计算题（如浮力与压强综合），分步解题，每一步都体现逻辑推导过程，即使最后结果错误，也能获得步骤分；灵活运用浮沉条件，简化计算（如漂浮时直接用F浮=G物）。 3.实验题技巧：掌握核心实验（探究浮力的影响因素、探究阿基米德原理）的步骤、现象、结论和误差分析，明确控制变量法、转换法的应用；答题时，规范表述实验步骤，结合实验现象推导实验结论，避免遗漏关键要点（如溢水杯装满液体、弹簧测力计调零）。 4.时间分配技巧：竞赛时，合理分配时间，先完成基础题、中档题，再攻克拔高题（如浮力综合计算、液面变化判断），避免在难题上浪费过多时间；基础题确保正确率，拔高题尽量写出解题思路，争取步骤分。 五、竞赛真题体验 1．（2007九年级·上海·竞赛）已知有红、黄、蓝三种密度依次增大的材料，选这三种材料按照不同的比例做成体积完全相同的甲、乙、丙三个物体（如图所示）其中，构成甲物体的三种材料质量相等，把它们放入水中后，发现甲物体的红色部分、乙物体的黄色部分、丙物体的蓝色部分均恰好浮在水面上，而且这三部分的体积也正好相等，比较甲、乙、丙三物体所含物质的多少，下列判断中正确的是（　　） a．含有红色物质最多的是甲物体，最少的是丙物体 b．含有黄色物质最多的是乙物体，最少的是丙物体 c．含有蓝色物质最多的是丙物体，最少的是乙物体 A．a、b正确 B．b、c正确 C．a、c正确 D．a、b、c均正确 2．（2024九年级上·河南安阳·竞赛）节假日放飞的气球内部充有氦气，主要是因为氦气的（      ） A．隔热性好 B．热值高 C．密度小 D．沸点低 3．（2024九年级上·河南安阳·竞赛）2024年10月下旬，在南海某海域，辽宁舰、山东舰编队首次开展双航母编队演练，锤炼提升航母编队体系作战能力，如图是舰载机起飞的场景。航空母舰上的舰载机起飞后，下列有关说法正确的是（　　） A．航空母舰受到的浮力不变 B．航空母舰排开水的体积变大 C．航空母舰会下沉一些 D．航空母舰底部受到海水的压强变小 二、填空题 4．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）如图甲所示，将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上，倒入1800g的水，此时水面离溢水口的竖直距离h2=2cm，再将长为10cm的圆柱体缓慢放入水中，当圆柱体竖立下沉在杯中后（图乙），从溢水杯中溢出了200g的水，此时圆柱体对溢水杯底的压力为0。（，取10N/kg） (1)原溢水杯中水的体积__________ cm3； (2)当圆柱体竖立下沉在杯中（图乙），圆柱体受到的浮力为__________N； (3)若此时再将圆柱体竖直向上移动4cm，此时圆柱体底部受到水的压强__________Pa。 5．（2022八年级下·广东佛山·竞赛）如图所示，一个空玻璃药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶内密封了一定量的空气，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，两次药瓶瓶口在水中的位置相同。 （1）甲、乙两种情况下，橡皮膜都向内凹，哪种情况橡皮膜凹陷程度更大？___________（选填“甲”、“乙”或“一样大”） （2）甲图中，药瓶内的空气密度为ρ甲、药瓶所受浮力为F浮甲 ；乙图中，药瓶内的空气密度为ρ乙、药瓶所受浮力为F浮乙 ；则 ρ甲___________ρ乙，F浮甲___________F浮乙 （选填“>”、“=”或“<”） 。 三、实验题 6．（2023九年级下·湖南岳阳·竞赛）下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。 (1)在实验操作前，细心的明天同学指出情景甲中存在错误该错误是 ______； (2)纠正错误后该探究实验的合理顺序为 ______（用甲、乙、丙、丁表示）； (3)在完成实验之后，陶子同学发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液，她思考之后建议：利用浮力来测量该液体的密度，经过组内一番讨论，仅增加了戊图（注意：戊图中是盐水，乙图中是水）所示情景，此时弹簧测力计示数为F5，则待测盐溶液的密度ρ液可表示为或，其中X＝______（用F1、F5表示）。 7．（2017八年级下·辽宁辽阳·竞赛）在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度. (1)在一定的范围内拉伸到弹簧时,弹簧的拉力越大,弹簧的伸长量就越____.使用弹簧测力计前,应先检查指针是否在____________的位置,若不在此位置,应进行调整后再之使用. (2)如图(甲)所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为_____N． (3)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在____的作用下被紧紧压在烧杯底部,如图(乙)所示.在烧杯中倒入适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图(丙)所示 , 此时弹簧测力计示数为0.4N. (4)如果不计摩擦和绳重,图(丙)所示的水块受到的浮力为_____N,木块的密度为s____kg/m3. (5)如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉入水中,然后取出木块直接测量木块的重力,从理论上分析,按这样的实验顺序测得的木块密度值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”). 四、计算题 8．（2007九年级·上海·竞赛）物体甲的体积为25.0厘米3，乙的体积为10.0厘米3，现用细线把它们连接起来，放在水中如图所示，正好平衡。已知细线上的拉力为0.150牛，求物体甲、乙的密度。 9．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）解放军在一次夺岛登陆演习中，出动某型号中型屡带式水陆两栖突击车，如图，该车总质量为32t。（g取10N/kg） (1)该车在水平沙滩上静止时，两条履带与沙滩的总接触面积为4m2，求该车对沙滩的压强； (2)该车在水面漂浮时，排开水的体积是多少m3？（） 五、综合题 10．（2022八年级下·广东佛山·竞赛）如图甲是卫生间一种智能抽水的马桶水箱示意图。其工作原理如图乙所示，当出水管阀门打开，水从出水管流出，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆AB绕O点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水管阀门关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，把进水管阀门堵严，不再进水。如表为这种马桶的相关参数： 项目 内容 适用水压 0.2～0.7MPa 水箱容积 1.8L 冲洗方式 喷射虹吸式 （1）图甲中的存水弯管实际是一个___________，其作用是：___________； （2）某高楼内的住户家的马桶比地面的配水房高20m，若要该户居民家里的马桶能正常工作，则配水房提供的水压应不低于___________Pa； （3）如果进水管的阀门的受力面积是24mm2，设计能承担的压强是5×105Pa（超过该压强，阀门就可以关严，不再进水。）金属杆AB能绕O点转动，其质量及形变忽略不计，且不考虑出水管阀门对杠杆的影响。AB长216mm，AO长24mm，空心铜球的质量为70g，重力和浮力可以认为作用在其几何中心，则：铜球浸没后产生浮力为___________N ； 空心铜球的体积是___________m3。 学科网（北京）股份有限公司 $