专题02 浮力（暑假复习讲义）新九年级物理新教材沪科版（五四学制）

专题02 浮力 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题方向 1．浮力及影响因素。 2．阿基米德原理及验证。 3．物体的浮沉条件及应用。 1. 认识浮力，了解浮力的本质，知道阿基米德原理。 2. 会用弹簧测力计测量浮力的大小，验证阿基米德原理。运用二力平衡条件、运动和力的关系，认识物体的浮沉条件。运用物体的浮沉条件解释一些简单的常见现象，说明其在生产生活中的应用。 3.探究浮力大小与哪些因素有关，认识和运用科学猜想、控制变量等方法。通过实验方案的设计、实验结果的交流，提高分析和解决实际问题的能力。 4. 通过实验，体验科学探究的艰辛和乐趣，感悟实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。关注我国造船技术的起源和发展,为中华民族的科技成就感到自豪,增强实现中华民族伟大复兴的责任感和使命感。 考情解码： 浮力是中考核心重难点，分值占比高、题型综合性强，常结合其他力学知识出难题拉开分差‌。根据中考命题规律，浮力考查集中在以下5大类高频题型： 1. 浮力产生原因与基础概念‌：判断浮力是否存在、区分浮力三要素，多为选择填空题，难度较低。 2. 阿基米德原理的应用‌：计算浮力大小、分析浮力变化趋势，是所有综合题的基础，必考。 3. 物体浮沉条件的应用‌：判断物体沉浮状态、结合二力平衡计算密度/浮力，是中考高频考点。 4. 漂浮/浮体综合题‌：包含浮体载物、密度计、冰山问题等，需要结合整体法受力分析。 5. 浮力+压强+密度综合题。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 浮力 【课标要求】通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 一、浮力 1. 浮力：浸在液体或气体中的物体受到的向上的力，称为浮力，用F浮表示。 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）物体在液体中所受浮力的大小F浮=F1-F2，即弹簧测力计减小的示数即物体受到的浮力大小。 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：F浮=G–F拉。即浮力的大小等于物体受到的重力与拉力的大小之差。 4. 浮力产生的原因：浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=F2-F1。 二、决定浮力大小的因素 【实验方案】 甲 乙 丙 丁 ①图甲、乙表示探究浮力大小是否和物体浸在液体中的体积有关的大致过程。 ②图乙、丙表示探究浮力大小是否和物体的浸没深度有关的大致过程。 ③图丙、丁表示探究浮力大小是否和液体密度有关的大致过程。 【实验现象】物体浸在水中的体积越大，浮力越大，弹簧测力计示数越小；物体浸没深度改变，弹簧测力计示数不变；液体密度越大，浸没在液体中的物体浮力越大，弹簧测力计示数越小。 【实验结论】浮力的大小与物体浸入液体中的体积及液体的密度有关。液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大。物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 【典型例题1】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关； 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关； 猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 (1)如图甲所示，用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深（未浸没），手会感到越吃力。这个事实可以验证猜想3是________（选填“正确”或“错误”）的。 (2)为了验证猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得其重力分别为4N、4.5N和5N然后进行如图乙所示的实验。 ①在序号为a的实验中物体所受的浮力为________N。 ②比较序号为a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力________（选填“有关”或“无关”）。 ③比较序号为________的三次实验可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。进一步分析可知：其他条件相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越________。 【命题解读】 考查知识 称重法测浮力；决定浮力大小的因素。 命题解读 命题意图：称重法测浮力的大小、探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系、控制变量法。 解题思路： 1. 用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，排开水的体积越大。 2. 根据称重法，可求序号a的实验中物体所受的浮力。 3. 比较序号a、b、c的三次实验，三个物体排开水的体积相同，三个物体受到的浮力相同，而三个物体的重力不同，浮力的大小与物体的重力无关。 4. 探究浮力大小与液体密度有关，要控制物体排开液体的体积相同，液体密度不同，比较a、d、e的三次实验。 【巩固提升1】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 【巩固提升2】同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。 ②浮力大小与物体排开液体的体积有关。 ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如图所示： (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______牛； (2)为了验证猜想①，分析步骤A、C、D，根据______现象可知：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度______（选填“有”或“无”）关； (3)为了验证猜想②，分析步骤______，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关； (4)小聪为了验证猜想③，分析步骤A、B、E，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。你认为这样的操作是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______； (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是_______千克/米3。 【易错警示】 一、理解浮力的概念 1. 浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，若物体没有受到液体向上的压力，则物体不受浮力。 2. 称重法求物体浮力时，我们记录空气中弹簧测力计的示数和物体浸在水中时弹簧测力计的示数，然后作差来求浮力，而往往忽略了这个差的含义，实际上物体受到的浮力大小就等于弹簧测力计前后两次示数的变化量。 二、探究浮力大小与哪些因素有关实验用到的方法 1. 转换法：在探究过程中，我们通过弹簧测力计示数的变化情况来反映物体所受浮力的变化情况，应用了“转换法”。 2. 比较法：在探究过程中，我们通过比较物体在不同条件下所受的浮力,从而分析得到影响浮力大小的因素，这里应用了“比较法”。 3. 控制变量法：探究浮力的大小与液体的密度、浸入液体中的体积和浸入液体的深度这几个量的关系时，液体的密度、浸入液体中的体积和浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。 知识点二 阿基米德原理 【课标要求】知道阿基米德原理。 1. 用力传感器探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 （1）进行实验 ①测量物体所受浮力的大小：将物体逐渐浸入到溢水杯中，通过力传感器A前后两次示数之差可求物体所受的浮力大小。即：F浮=FA1-FA2。 ②测量物体排开水的重力大小：通过力传感器B前后两次示数之差可求出物体排开水的重力的大小。即：G排=FB2-FB1。 （2）实验结论：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大小。 2. 阿基米德原理 （1）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的重力大小。 （2）数学表达式： F浮=G排 导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排 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。 【典型例题1】某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示： (1)实验过程中，根据序号______这两步可计算出物体所受浮力的大小，物体所受的浮力大小为______N，根据序号______这两步可计算出物体排开液体的重力大小。 (2)通过实验数据可以发现，浮力大小______（选填“大于”“小于”或“等于”）物体排开的液体所受的重力大小。 (3)同学们换用不同的物体及不同的液体重复多次实验的目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 (4)另外一个小组进行实验时，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力会______（选填“偏大”或“偏小”）。 (5)物体没有完全浸没在水中，______（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。 (6)如图所示，把一个底面积为的正方体浸没在密度为的液体中，上下表面在液体中的深度分别为，。请从浮力产生的原因角度推导“浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论。 【命题解读】 考查知识 浮力产生的原因；验证阿基米德原理。 命题解读 命题意图：根据浮力产生的原因计算浮力的大小、探究阿基米德原理实验的数据处理、探究阿基米德原理实验装置和操作步骤。 解题思路： 1. 称重法测浮力的大小； 2. 物体排开液体的重力可以由序号①④求得； 3. 浮力的大小可以由序号②③求得； 4. 换用不同的物体、不同液体进行多次实验，是为了总结出普遍规律； 5. 溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小； 6. 推导阿基米德原理要用到液体压强公式，浮力产生的原因。 【巩固提升1】小李同学在学校运动会中荣获“铜牌”。 (1)为了检验该奖牌是否为纯铜材料制成的，下列可以鉴别物质种类的物理量是（　　） A．质量 B．重力 C．体积 D．密度 (2)小李将奖牌悬挂在力传感器上，示数显示为0.49N，将其缓慢浸没在水中，如图（b）所示，力传感器示数为0.42N，通过计算分析判断该奖牌是否为纯铜材料制成的。（，，） 【巩固提升2】如图所示，水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有7.8千克的某液体，边长为10厘米的正方体物块A，其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为2.94牛。求： (1)物体所受的浮力； (2)液体的密度。 【易错警示】‌计算浮力大小的四种方法 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，由二力平衡条件得浮力等于重力，即 F浮=G 知识点三 浮沉的条件及应用 【课标要求】能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。了解我国古代的技术应用案例,体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用。 1. 物体的浮沉条件 当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。 （1）当F浮＞G或ρ液＞ρ物时，物体上浮； （2）当F浮=G或ρ液= ρ物时，二力平衡，物体悬浮在液体中； （3）当F浮＜G或ρ液＜ρ物时，物体下沉。 （4）漂浮于液面的物体，处于平衡状态，其浮力和重力大小相等：F浮=G。 2. 浮力的应用 （1）潜水艇 因为潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不变，所以只能靠改变自身重力实现浮沉的。 （2）轮船 ①轮船的漂浮原理：把轮船做成“空心”体后放在水里，虽然它所受的重力没有改变，但是排开的水较多，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。 ②轮船的特点：轮船航行时处于漂浮状态，轮船的重力不变，无论是在海里还是在河里，它受到的浮力都不变，因为不同海域中海水的密度不同，所以轮船的吃水线不同。 ③轮船的排水量m排：轮船的排水量表示轮船的大小，指轮船装满货物时排开水的质量，等于轮船和货物的总质量。 ④轮船的“吃水线”：为了航行安全，轮船的船体上标有多条水平横线，叫“吃水线”，如图所示。“吃水线”对应的是轮船在不同水域、不同季节承载最大载重时浸入水中的深度。 轮船 轮船的“吃水线” （3）热气球和飞艇 热气球和飞艇等在空气中也会受到很大的浮力。热气球内由燃烧器加热的空气和飞艇中充的氦气的密度都比外面空气的密度小，内外气体的密度差导致浮力大小大于重力大小而使热气球和飞艇得以升空。 热气球 密度计 （4）密度计 密度计放在液体中是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力且不变，即F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，因浮力F浮不变，所以把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积大，下沉一些。 【典型例题1】水上航行与安全。 (1)为了安全航行，轮船不能超载，为此，轮船船身都标有吃水线。如图（a）所示是轮船的部分吃水线。根据吃水线可知，北大西洋的海水密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。物理小组制作的潜水艇模型如图（b）所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图（b）所示的悬浮状态时，若向胶管A吹气，则烧瓶将______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），此时烧瓶受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（胶管的体积不计） (2)（计算）小明在游轮上看到甲板上放着很多救生圈，每一个救生圈都标注着质量2kg，体积0.05m3，若把一个救生圈扔到水中，如图所示（将救生圈简化为一个球形），求： ①此时救生圈受到的浮力大小F浮； ②在图中画出该救生圈在水中静止时受力的示意图。 ③救生圈浸没在水中时受到的浮力F浮大。（假设救生圈体积不变） 【命题解读】 考查知识 压力；阿基米德原理；密度；浮沉条件。 命题解读 命题意图：利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量；物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系；力的示意图；根据浮沉状态判断密度大小。 解题思路： 1. 轮船在不同的海域始终漂浮，浮力等于轮船的总重力，总重力不变，因此轮船受到的浮力将不变。 2. 烧瓶排开液体体积不变，烧瓶浮力大小不变，吹气时，气压增大，烧瓶中水会下降，自重减小，此时重力小于浮力。 3. 根据二力平衡条件，可知浮力等于重力。 4. 利用阿基米德原理计算救生圈浸没时受到的浮力。 【巩固提升1】一质量为0.2kg的苹果静止在图所示位置。求： (1)苹果受到的浮力F浮； (2)苹果排开水的体积V排。 【巩固提升2】如图是实验室和生产技术中广泛使用的液体密度计。液体密度计是一只下粗上细的玻璃管，在管中下端封有小铅粒作配重，使它能竖直浮在液体中。 (1)如图（a）所示，由于密度计自身所受的重力大小一定，根据___________原理。液体的密度越___________，密度计排开液体的体积越小。 (2)某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，并在吸管上标上刻度线及相应的密度值，制成了简易密度计，如图（b）所示；密度计上有密度值为和的两条刻度线（）。 a．请在图（b）上画出两条刻度线的大致位置___________。 b．两刻度线之间的距离为，该同学发现很小，若想增大，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量___________。 【易错警示】 一、物体沉浮条件的应用 1. 密度计和轮船的原理相似，使用时都漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力不变。并且轮船吃水线的原理等同于密度计的刻度。 2. 气球、飞艇是利用物体在空气中受到浮力来工作的，当气球、飞艇中气体的密度小于空气的密度时，才可以升空。 二、浮力大小的比较方法 1. 同液不同物 （1）质量相同的不同物体放入同种液体中（质量相同看状态，状态相同看V排）。 先根据物体的浮沉条件比较F浮与G的大小。漂浮时，平衡状态F浮=G；悬浮时，平衡状态F浮=G；向上运动，F浮>G；下沉包括沉底，F浮<G。如果所研究物体的状态也相同，根据已知条件m（或G）、ρ推出V的关系，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小。 （2）体积相同的不同物体放入同种液体中（体积相同看V排，V排也要状态判） 先根据物体在液体中的状态判断出V排的大小，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小；如果都是漂浮，有时要根据物体密度比较重力大小，再根据F浮=G排判断浮力大小。 2. 同物不同液 质量相同看状态，V排比出密度来。例如：同一物体A放入不同液体中，在两种液体中都漂浮，浮力等于重力。因为F甲浮=F乙浮，根据F浮=ρ液gV排，所以V排甲<V排乙 即ρ甲>ρ乙 1．一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N， 如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该圆柱体受到的浮力为18N B．该圆柱体受到的浮力为8N C．该圆柱体的侧面不受水的压力 D．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力 2．“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 3．某小组在探究物体的浮沉条件时，将同一个鸡蛋分别放入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大 B．鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度 C．鸡蛋的密度大于乙杯中盐水的密度 D．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大 4. 小王在课上探究浮力大小与哪些因素有关。 （1）如图所示，重为7N的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5N，则金属块A所受浮力为________N，方向________，当全部浸没时，测力计示数为________N。 （2）浸没后，剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（     ） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差________铜块的重力。（选填“大于”“小于”或“等于”） （4）若将两块质量相同的实心铝块和铜块浸没在水中，则它们所受的浮力（     ） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 5. 如图所示，该金属块A上、下表面受到水的压力为1牛、5.9牛，该金属块受到的浮力为____牛，金属块的体积为______米3，当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 6．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)实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致测出的______； (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 (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＝______（g取10N/kg）； (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。 7. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想：①与物体排开液体的体积有关；②与液体的密度有关。 （1）分析_________三次实验可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关； （2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。计算物体P的密度为____kg/m3；盐水的密度为_____kg/m3；（g取10N/kg） （3）另一小组的小强提出猜想：浮力大小跟物体浸没在水中的深度有关，进行了以下探究。实验器材有：盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、拴好细线的实心铁块等；下面是小强设计的部分实验步骤，请你把实验步骤补充完整。 ①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止，测出铁块的_______并记录；（填写物理量及其符号） ②用弹簧测力计吊着铁块，使其浸没在大烧杯内的水中深度h1处，且不接触容器，读取弹簧测力计的示数，并记录h1、； ③_____________； ④通过实验验证小强的猜想是_________的。（填“正确”或“错误”） 8. 在弹簧测力计下悬挂一个圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没在水中后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部刚好接触为止。图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图像。 (1)圆柱体受到的重力是_________N； (2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是_________N； (3)分析图像BC段，可得出结论：物体完全浸入液体前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越_________（选填“大”或“小”）； (4)分析图像CD段，由此可以判断潜水艇浸没在水中的深度增大时，受到的浮力_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。由上述结论推测：潜水艇是如何实现上浮和下沉的？并简述理由_________。 9. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。根据这个原理，晓风利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体重力的“浮力秤”。如图甲所示，玻璃杯底面积为，重力为1.96N，将未知重力的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为0.05m。（g=9.8N/kg）求： (1)图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力； (2)铁块的重力G； (3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为0.02m，求待测液体的密度。 10．如图所示，底面积为1×10-2米2的薄壁轻质柱形容器置于水平面上，容器内盛有0.1米深的水。 (1)求水的质量m水； (2)将物块甲分别浸入不同液体中，液体均不溢出，观察物块在各液体中所处的状态、测得液体的密度ρ液及浸入液体中的体积V浸，并记录在下表中。 物块 甲 物块在液体中所处状态 漂浮 浸没 ρ液（×103千克/米3） 2 1.8 1.5 0.8 V浸（×10-6米3） 45 50 60 90 ①分析比较表中甲漂浮时的V浸与ρ液的关系，可知：______； ②求物块甲的密度ρ甲。______ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 浮力 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题方向 1．浮力及影响因素。 2．阿基米德原理及验证。 3．物体的浮沉条件及应用。 1. 认识浮力，了解浮力的本质，知道阿基米德原理。 2. 会用弹簧测力计测量浮力的大小，验证阿基米德原理。运用二力平衡条件、运动和力的关系，认识物体的浮沉条件。运用物体的浮沉条件解释一些简单的常见现象，说明其在生产生活中的应用。 3.探究浮力大小与哪些因素有关，认识和运用科学猜想、控制变量等方法。通过实验方案的设计、实验结果的交流，提高分析和解决实际问题的能力。 4. 通过实验，体验科学探究的艰辛和乐趣，感悟实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。关注我国造船技术的起源和发展,为中华民族的科技成就感到自豪,增强实现中华民族伟大复兴的责任感和使命感。 考情解码： 浮力是中考核心重难点，分值占比高、题型综合性强，常结合其他力学知识出难题拉开分差‌。根据中考命题规律，浮力考查集中在以下5大类高频题型： 1. 浮力产生原因与基础概念‌：判断浮力是否存在、区分浮力三要素，多为选择填空题，难度较低。 2. 阿基米德原理的应用‌：计算浮力大小、分析浮力变化趋势，是所有综合题的基础，必考。 3. 物体浮沉条件的应用‌：判断物体沉浮状态、结合二力平衡计算密度/浮力，是中考高频考点。 4. 漂浮/浮体综合题‌：包含浮体载物、密度计、冰山问题等，需要结合整体法受力分析。 5. 浮力+压强+密度综合题。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 浮力 【课标要求】通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 一、浮力 1. 浮力：浸在液体或气体中的物体受到的向上的力，称为浮力，用F浮表示。 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）物体在液体中所受浮力的大小F浮=F1-F2，即弹簧测力计减小的示数即物体受到的浮力大小。 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：F浮=G–F拉。即浮力的大小等于物体受到的重力与拉力的大小之差。 4. 浮力产生的原因：浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=F2-F1。 二、决定浮力大小的因素 【实验方案】 甲 乙 丙 丁 ①图甲、乙表示探究浮力大小是否和物体浸在液体中的体积有关的大致过程。 ②图乙、丙表示探究浮力大小是否和物体的浸没深度有关的大致过程。 ③图丙、丁表示探究浮力大小是否和液体密度有关的大致过程。 【实验现象】物体浸在水中的体积越大，浮力越大，弹簧测力计示数越小；物体浸没深度改变，弹簧测力计示数不变；液体密度越大，浸没在液体中的物体浮力越大，弹簧测力计示数越小。 【实验结论】浮力的大小与物体浸入液体中的体积及液体的密度有关。液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大。物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 【典型例题1】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关； 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关； 猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 (1)如图甲所示，用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深（未浸没），手会感到越吃力。这个事实可以验证猜想3是________（选填“正确”或“错误”）的。 (2)为了验证猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得其重力分别为4N、4.5N和5N然后进行如图乙所示的实验。 ①在序号为a的实验中物体所受的浮力为________N。 ②比较序号为a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力________（选填“有关”或“无关”）。 ③比较序号为________的三次实验可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。进一步分析可知：其他条件相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越________。 【答案】(1)正确 (2)1；无关；a、d、e；大 【详解】（1）用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，即排开水的体积越大，手会感到越吃力，说明饮料罐受到的浮力越大，这个事实可以支持“浮力的大小可能与排开液体的体积有关”，即验证猜想3是正确的； （2）根据称重法，在序号a的实验中物体所受的浮力为 比较序号a、b、c的三次实验可知，三个物体的体积相同，排开水的体积相同，而三个物体的重力不同，由称重法可知，三个物体受到的浮力相同，因此可得出：浮力的大小与物体的重力无关。 探究浮力大小与液体密度有关，要控制物体排开液体的体积相同，液体密度不同，比较a、d、e的三次实验，由称重法可知，物体受到的浮力大小不同，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关； 进一步分析可知，排开液体的体积相同，而盐水的密度大于水的密度，水的密度大于酒精的密度，由称重法，在盐水中受到的浮力最大，故得出液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 【命题解读】 考查知识 称重法测浮力；决定浮力大小的因素。 命题解读 命题意图：称重法测浮力的大小、探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系、控制变量法。 解题思路： 1. 用手把密封的空饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，排开水的体积越大。 2. 根据称重法，可求序号a的实验中物体所受的浮力。 3. 比较序号a、b、c的三次实验，三个物体排开水的体积相同，三个物体受到的浮力相同，而三个物体的重力不同，浮力的大小与物体的重力无关。 4. 探究浮力大小与液体密度有关，要控制物体排开液体的体积相同，液体密度不同，比较a、d、e的三次实验。 【巩固提升1】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，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 。 【巩固提升2】同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。 ②浮力大小与物体排开液体的体积有关。 ③浮力大小与液体的密度有关。 实验步骤和数据如图所示： (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______牛； (2)为了验证猜想①，分析步骤A、C、D，根据______现象可知：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度______（选填“有”或“无”）关； (3)为了验证猜想②，分析步骤______，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关； (4)小聪为了验证猜想③，分析步骤A、B、E，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。你认为这样的操作是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______； (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是_______千克/米3。 【答案】(1)4；(2)弹簧测力计示数不变；无；(3)A、B、C；(4)错误；没有控制物体排开液体的体积相同；(5) 【详解】（1）由图A得物体重力，物体完全浸没在水中时，弹簧测力计拉力为2N，浮力 （2）分析A、C、D：物体完全浸没在水中后，改变浸入深度，弹簧测力计的示数始终为2N，说明浮力大小不变，因此可得：浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关。 （3）验证浮力大小与排开液体体积的关系，需要控制液体密度相同，改变排开液体体积，因此选择步骤A、B、C。 （4）验证浮力与液体密度的关系，必须控制排开液体体积不变。该操作中，步骤B物体部分浸入水中，步骤E物体完全浸没在盐水中，排开液体体积不同，没有控制变量，因此操作错误。 （5）物体完全浸没在液体中时，排开液体的体积等于自身体积，由阿基米德原理得，在水中受到的浮力 在盐水中受到的浮力 两式联立得 【易错警示】 一、理解浮力的概念 1. 浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，若物体没有受到液体向上的压力，则物体不受浮力。 2. 称重法求物体浮力时，我们记录空气中弹簧测力计的示数和物体浸在水中时弹簧测力计的示数，然后作差来求浮力，而往往忽略了这个差的含义，实际上物体受到的浮力大小就等于弹簧测力计前后两次示数的变化量。 二、探究浮力大小与哪些因素有关实验用到的方法 1. 转换法：在探究过程中，我们通过弹簧测力计示数的变化情况来反映物体所受浮力的变化情况，应用了“转换法”。 2. 比较法：在探究过程中，我们通过比较物体在不同条件下所受的浮力,从而分析得到影响浮力大小的因素，这里应用了“比较法”。 3. 控制变量法：探究浮力的大小与液体的密度、浸入液体中的体积和浸入液体的深度这几个量的关系时，液体的密度、浸入液体中的体积和浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。 知识点二 阿基米德原理 【课标要求】知道阿基米德原理。 1. 用力传感器探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 （1）进行实验 ①测量物体所受浮力的大小：将物体逐渐浸入到溢水杯中，通过力传感器A前后两次示数之差可求物体所受的浮力大小。即：F浮=FA1-FA2。 ②测量物体排开水的重力大小：通过力传感器B前后两次示数之差可求出物体排开水的重力的大小。即：G排=FB2-FB1。 （2）实验结论：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大小。 2. 阿基米德原理 （1）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的重力大小。 （2）数学表达式： F浮=G排 导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排 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。 【典型例题1】某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示： (1)实验过程中，根据序号______这两步可计算出物体所受浮力的大小，物体所受的浮力大小为______N，根据序号______这两步可计算出物体排开液体的重力大小。 (2)通过实验数据可以发现，浮力大小______（选填“大于”“小于”或“等于”）物体排开的液体所受的重力大小。 (3)同学们换用不同的物体及不同的液体重复多次实验的目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 (4)另外一个小组进行实验时，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力会______（选填“偏大”或“偏小”）。 (5)物体没有完全浸没在水中，______（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。 (6)如图所示，把一个底面积为的正方体浸没在密度为的液体中，上下表面在液体中的深度分别为，。请从浮力产生的原因角度推导“浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论。 【答案】(1) ②③；0.5；①④；(2)等于； (3)寻找普遍规律；(4)偏小；(5)能；(6)由图分析可知，正方体上表面受到的压强 由压强公式p=F/S可得，正方体上表面受到的压力为 同理可得，正方体下表面受到的压力为 根据浮力产生的原因是上下表面的压力差，可得正方体受到的浮力为 正方体浸没在液体中，它排开液体的体积等于正方体的体积，即 则正方体排开液体的质量为 则正方体排开液体的重力为 综上所述可知，即浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力。 【详解】（1）本实验根据称重法，可以求解出物体浸在液体中时的浮力，即，如图，序号②可测出物体的重力为2.0N，序号③可测出物体浸在液体中时的弹簧测力计示数为1.5N，因此物体受到的浮力为 （2）物体排开液体的重力可以由序号①④求得，即 结合（1）得，即物体浸在液体中时受到的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。 （3） 换用不同的物体、不同液体进行多次实验，是为了避免偶然性，总结出普遍适用的规律。 （4） 如果溢水杯没有装满，当物体放入时，水不会立刻溢出，导致实际排开的水没有全部流出，因此收集到的水会偏少，导致测到的排开液体重力会偏小。 （5）阿基米德原理适用于部分浸入或完全浸入的情况，只要知道物体排开液体的体积就能验证。即使物体没有完全浸没，只要能准确测量浮力和排开液体的重力，依然可以验证该原理。 【命题解读】 考查知识 浮力产生的原因；验证阿基米德原理。 命题解读 命题意图：根据浮力产生的原因计算浮力的大小、探究阿基米德原理实验的数据处理、探究阿基米德原理实验装置和操作步骤。 解题思路： 1. 称重法测浮力的大小； 2. 物体排开液体的重力可以由序号①④求得； 3. 浮力的大小可以由序号②③求得； 4. 换用不同的物体、不同液体进行多次实验，是为了总结出普遍规律； 5. 溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小； 6. 推导阿基米德原理要用到液体压强公式，浮力产生的原因。 【巩固提升1】小李同学在学校运动会中荣获“铜牌”。 (1)为了检验该奖牌是否为纯铜材料制成的，下列可以鉴别物质种类的物理量是（　　） A．质量 B．重力 C．体积 D．密度 (2)小李将奖牌悬挂在力传感器上，示数显示为0.49N，将其缓慢浸没在水中，如图（b）所示，力传感器示数为0.42N，通过计算分析判断该奖牌是否为纯铜材料制成的。（，，） 【答案】(1)D； (2)该奖牌不是纯铜材料制成的 【详解】（1）密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，因此可以用密度来鉴别物质种类。质量、重力、体积都不是物质的特性，无法单独用来鉴别物质，故选D。 （2）由称重法可知，奖牌浸没在水中受到的浮力 奖牌浸没在水中，所以。 由可知，奖牌的体积 奖牌质量 奖牌密度 已知，因为，所以该奖牌不是纯铜制成的。 【巩固提升2】如图所示，水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有7.8千克的某液体，边长为10厘米的正方体物块A，其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为2.94牛。求： (1)物体所受的浮力； (2)液体的密度。 【答案】(1)11.76牛 (2)1200千克/米3 【详解】（1）物块A受到的重力为 对物块A受力分析可知，其受到竖直向下的重力、向下的拉力以及竖直向上的浮力作用，此时处于平衡状态，受到平衡力的作用，则 所以，物块A受到的浮力为 （2）物块A的体积为 如图所示，物块A浸没在水中，排开水的体积等于物块A的体积，根据阿基米德原理可得，物块所受的浮力为 所以，液体的密度为 。 【易错警示】‌计算浮力大小的四种方法 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，由二力平衡条件得浮力等于重力，即 F浮=G 知识点三 浮沉的条件及应用 【课标要求】能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。了解我国古代的技术应用案例,体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用。 1. 物体的浮沉条件 当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。 （1）当F浮＞G或ρ液＞ρ物时，物体上浮； （2）当F浮=G或ρ液= ρ物时，二力平衡，物体悬浮在液体中； （3）当F浮＜G或ρ液＜ρ物时，物体下沉。 （4）漂浮于液面的物体，处于平衡状态，其浮力和重力大小相等：F浮=G。 2. 浮力的应用 （1）潜水艇 因为潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不变，所以只能靠改变自身重力实现浮沉的。 （2）轮船 ①轮船的漂浮原理：把轮船做成“空心”体后放在水里，虽然它所受的重力没有改变，但是排开的水较多，因而受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上。 ②轮船的特点：轮船航行时处于漂浮状态，轮船的重力不变，无论是在海里还是在河里，它受到的浮力都不变，因为不同海域中海水的密度不同，所以轮船的吃水线不同。 ③轮船的排水量m排：轮船的排水量表示轮船的大小，指轮船装满货物时排开水的质量，等于轮船和货物的总质量。 ④轮船的“吃水线”：为了航行安全，轮船的船体上标有多条水平横线，叫“吃水线”，如图所示。“吃水线”对应的是轮船在不同水域、不同季节承载最大载重时浸入水中的深度。 轮船 轮船的“吃水线” （3）热气球和飞艇 热气球和飞艇等在空气中也会受到很大的浮力。热气球内由燃烧器加热的空气和飞艇中充的氦气的密度都比外面空气的密度小，内外气体的密度差导致浮力大小大于重力大小而使热气球和飞艇得以升空。 热气球 密度计 （4）密度计 密度计放在液体中是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力且不变，即F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，因浮力F浮不变，所以把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积大，下沉一些。 【典型例题1】水上航行与安全。 (1)为了安全航行，轮船不能超载，为此，轮船船身都标有吃水线。如图（a）所示是轮船的部分吃水线。根据吃水线可知，北大西洋的海水密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）印度洋的海水密度。物理小组制作的潜水艇模型如图（b）所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图（b）所示的悬浮状态时，若向胶管A吹气，则烧瓶将______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），此时烧瓶受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（胶管的体积不计） (2)（计算）小明在游轮上看到甲板上放着很多救生圈，每一个救生圈都标注着质量2kg，体积0.05m3，若把一个救生圈扔到水中，如图所示（将救生圈简化为一个球形），求： ①此时救生圈受到的浮力大小F浮； ②在图中画出该救生圈在水中静止时受力的示意图。 ③救生圈浸没在水中时受到的浮力F浮大。（假设救生圈体积不变） 【答案】(1) 大于；上浮；不变；(2)19.6N，见下图；490N 【详解】（1）当船从北大西洋驶入印度洋时，轮船始终漂浮，根据物体浮沉条件可知，浮力等于轮船的总重力，总重力不变，因此轮船受到的浮力将不变，由图可知，标有北大西洋载重线在标有印度洋载重线下方，说明轮船在北大西洋时的吃水深度较小，排开海水的体积较小，根据可知，在浮力一定时，排开海水的体积较小，则海水的密度较大，因此北大西洋海水密度大于印度洋海水密度。 若从管吹气，烧瓶中空气增加，气压增大，烧瓶中水会下降，自重减小，由于该过程中液体的密度不变，烧瓶排开液体体积不变，烧瓶浮力大小不变，此时重力小于浮力，烧瓶会上浮。 （2）救生圈始终漂浮，所受浮力 救生圈受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，二力平衡，如图所示： 救生圈浸没时受到的浮力 【命题解读】 考查知识 压力；阿基米德原理；密度；浮沉条件。 命题解读 命题意图：利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量；物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系；力的示意图；根据浮沉状态判断密度大小。 解题思路： 1. 轮船在不同的海域始终漂浮，浮力等于轮船的总重力，总重力不变，因此轮船受到的浮力将不变。 2. 烧瓶排开液体体积不变，烧瓶浮力大小不变，吹气时，气压增大，烧瓶中水会下降，自重减小，此时重力小于浮力。 3. 根据二力平衡条件，可知浮力等于重力。 4. 利用阿基米德原理计算救生圈浸没时受到的浮力。 【巩固提升1】一质量为0.2kg的苹果静止在图所示位置。求： (1)苹果受到的浮力F浮； (2)苹果排开水的体积V排。 【答案】(1)1.96N (2)2×10-4m3 【详解】（1）苹果受到的重力为 G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N 因苹果漂浮，故苹果受到的浮力 F浮=G=1.96N （2）由F浮=ρ液V排g可得苹果排开水的体积 【巩固提升2】如图是实验室和生产技术中广泛使用的液体密度计。液体密度计是一只下粗上细的玻璃管，在管中下端封有小铅粒作配重，使它能竖直浮在液体中。 (1)如图（a）所示，由于密度计自身所受的重力大小一定，根据___________原理。液体的密度越___________，密度计排开液体的体积越小。 (2)某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，并在吸管上标上刻度线及相应的密度值，制成了简易密度计，如图（b）所示；密度计上有密度值为和的两条刻度线（）。 a．请在图（b）上画出两条刻度线的大致位置___________。 b．两刻度线之间的距离为，该同学发现很小，若想增大，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量___________。 【答案】(1)阿基米德；大；(2)见下图；增加吸管内铁砂的质量 【详解】（1）密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的，由于密度计自身所受重力的大小一定，漂浮时，密度计受到的浮力大小也一定，根据阿基米德原理可知，当浮力大小一定的情况下，液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小。 （2）根据阿基米德原理可知，液体密度较大时，较小，密度计露出液面的体积大，反之就小，所以密度计的刻度值是上面小、下面大。根据题意可知，故两根刻度线的位置如图所示： 密度计始终漂浮，浮力与自身重力大小相等，即 则， 由于，则 若想增大，则可以增加吸管内铁砂的质量，来增大密度计的重力。 【易错警示】 一、物体沉浮条件的应用 1. 密度计和轮船的原理相似，使用时都漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力不变。并且轮船吃水线的原理等同于密度计的刻度。 2. 气球、飞艇是利用物体在空气中受到浮力来工作的，当气球、飞艇中气体的密度小于空气的密度时，才可以升空。 二、浮力大小的比较方法 1. 同液不同物 （1）质量相同的不同物体放入同种液体中（质量相同看状态，状态相同看V排）。 先根据物体的浮沉条件比较F浮与G的大小。漂浮时，平衡状态F浮=G；悬浮时，平衡状态F浮=G；向上运动，F浮>G；下沉包括沉底，F浮<G。如果所研究物体的状态也相同，根据已知条件m（或G）、ρ推出V的关系，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小。 （2）体积相同的不同物体放入同种液体中（体积相同看V排，V排也要状态判） 先根据物体在液体中的状态判断出V排的大小，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小；如果都是漂浮，有时要根据物体密度比较重力大小，再根据F浮=G排判断浮力大小。 2. 同物不同液 质量相同看状态，V排比出密度来。例如：同一物体A放入不同液体中，在两种液体中都漂浮，浮力等于重力。因为F甲浮=F乙浮，根据F浮=ρ液gV排，所以V排甲<V排乙 即ρ甲>ρ乙 1．一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N， 如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该圆柱体受到的浮力为18N B．该圆柱体受到的浮力为8N C．该圆柱体的侧面不受水的压力 D．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力 【答案】B 【详解】AB．由压力差法知，圆柱体受到的浮力F浮=F下-F上=13N-5N=8N，故A错误，B正确； C．因为液体向各个方向都有压强，由可知，该圆柱体的侧面也受水的压力，故C错误； D．对该圆柱体进行受力分析可知，其侧面受到水的压力相互抵消，上下表面受到水的压力差就是浮力，所以该圆柱体实际上只受重力和浮力的作用，故D错误。 故选B。 2．“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【答案】D 【详解】A．茄子漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误； B．茄子漂浮在水面上，茄子受到的浮力等于它受到的重力，西红柿沉在水底，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，由于不知道茄子和西红柿的质量关系，无法比较二者受到浮力的大小关系，故B错误； C．西红柿沉在盆底，根据物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，即西红柿排开水的重力小于自身的重力，故C错误； D．根据物体的浮沉条件可知，西红柿下沉，说明西红柿的密度大于水的密度；茄子漂浮，说明茄子的密度小于水的密度，所以西红柿的密度大于茄子的密度，故D正确。 故选D。 3．某小组在探究物体的浮沉条件时，将同一个鸡蛋分别放入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大 B．鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度 C．鸡蛋的密度大于乙杯中盐水的密度 D．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大 【答案】D 【详解】AD．由图可知，同一个鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，由于物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故A错误，D正确； BC．鸡蛋在甲中处于漂浮状态，鸡蛋的密度小于甲杯中盐水的密度，鸡蛋在乙中处于悬浮状态，鸡蛋的密度等于乙杯中盐水的密度，故BC错误。 故选D。 4. 小王在课上探究浮力大小与哪些因素有关。 （1）如图所示，重为7N的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5N，则金属块A所受浮力为________N，方向________，当全部浸没时，测力计示数为________N。 （2）浸没后，剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（     ） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差________铜块的重力。（选填“大于”“小于”或“等于”） （4）若将两块质量相同的实心铝块和铜块浸没在水中，则它们所受的浮力（     ） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 【答案】(1)3；竖直向上；4；(2)C；(3)小于；(4)B 【详解】（1）根据称重法测浮力可知，当铜块A一半浸没在水中时，所受浮力为 当完全浸没时，物体浸入水中的体积为原来的2倍，根据可知，浮力也为原来的2倍，即 此时弹簧测力计的示数为 （2）根据，当铜块完全浸没后，剪断细线下沉的过程中，和都不变，所以铜块受到的浮力将保持不变。故选C。 （3）物块沉底后处于静止状态，受到竖直向上的浮力和容器底对它的支持力以及竖直向下的重力，则此时物体受到的浮力小于物体的重力，浮力等于水对铜块上下表面的压力差，所以水对铜块上、下表面产生的压力差小于铜块的重力。 （4）根据，质量m相同时，，则，根据，当铜块和铝块完全浸没时，此时，，所以此时它们受到的浮力，故选B。 5. 如图所示，该金属块A上、下表面受到水的压力为1牛、5.9牛，该金属块受到的浮力为____牛，金属块的体积为______米3，当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 4.9 5×10-4 不变 【详解】[1]由浮力产生的原因可知，该金属块受到的浮力 F浮=F向上-F向下=5.9N-1N=4.9N [2]金属块的体积为 [3]当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块仍浸没，金属块排开水的体积不变，由阿基米德原理可知，所受浮力不变。 6．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)实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致测出的______； (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 (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＝______（g取10N/kg）； (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。 【答案】(1)甲、乙；(2)偏小；(3)B；(4)丁甲乙丙；(5)；(6)能 【详解】（1）由图甲可知，物块的重力为2N，由图乙可知，将物块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1N，因此物块受到的浮力大小为 （2）实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致溢出水的体积偏小，则导致测出的偏小。 （3）为了得到更普遍的结论，应该选择不同的液体或者物体重复试验，使用相同的方案和器材多次测量是没有意义的。故选B。 （4）实验步骤的最佳顺序是先测出空小桶的重力，再测出物块的重力，然后将物块浸没在水中进行排水，最后测得小桶和溢出水的总重力，所以最佳顺序是丁甲乙丙。 （5）物块的体积为 则物块的密度为 （6）将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验，木块的浮力可以由漂浮时浮力等于重力得到，根据原来的方法得到，所以也能得到与（1）相同的结论。 7. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想：①与物体排开液体的体积有关；②与液体的密度有关。 （1）分析_________三次实验可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关； （2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。计算物体P的密度为____kg/m3；盐水的密度为_____kg/m3；（g取10N/kg） （3）另一小组的小强提出猜想：浮力大小跟物体浸没在水中的深度有关，进行了以下探究。实验器材有：盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、拴好细线的实心铁块等；下面是小强设计的部分实验步骤，请你把实验步骤补充完整。 ①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止，测出铁块的_______并记录；（填写物理量及其符号） ②用弹簧测力计吊着铁块，使其浸没在大烧杯内的水中深度h1处，且不接触容器，读取弹簧测力计的示数，并记录h1、； ③_____________； ④通过实验验证小强的猜想是_________的。（填“正确”或“错误”） 【答案】(1)ABC；(2) 2.4×103；1.2×103 (3) 重力G；用弹簧测力计吊着铁块，使其浸没在大烧杯内的水中深度h2处，且不接触容器，读取弹簧测力计的示数，并记录h1、；错误 【详解】（1）分析ABC三次实验可知，物体浸在同种液体中的体积不同时，弹簧测力计的示数不同，说明浮力不同，即浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 （2）由图A可知，物体的重力为4.8N，故物体的质量为 由图AC可知，物体浸没在水中受到的浮力为 物体的体积为 物体的密度为 [2]由图AD可知，物体浸没在盐水中受到的浮力为 盐水的密度为 （3）要探究浮力大小跟物体浸没在水中的深度是否有关，需要测出浮力大小，而要测浮力，根据称重法可知，需要先测出物体的重力G，故①中应将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止，测出铁块的重力G并记录。 根据控制变量法可知，实验中需要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，改变物体浸没在水中的深度，因此实验步骤应为用弹簧测力计吊着铁块，使其浸没在大烧杯内的水中深度h2处，且不接触容器，读取弹簧测力计的示数，并记录h2、。根据称重法求出两次的浮力，若，则说明浸没在水中的物体所受浮力大小与物体浸没在水中的深度无关，若，则说明浸没在水中的物体所受浮力大小与物体浸没在水中的深度有关。 浸在液体中的物体受的浮力与浸在液体中的深度无关，故通过实验验证小强的猜想是错误的。 8. 在弹簧测力计下悬挂一个圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没在水中后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部刚好接触为止。图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图像。 (1)圆柱体受到的重力是_________N； (2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是_________N； (3)分析图像BC段，可得出结论：物体完全浸入液体前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越_________（选填“大”或“小”）； (4)分析图像CD段，由此可以判断潜水艇浸没在水中的深度增大时，受到的浮力_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。由上述结论推测：潜水艇是如何实现上浮和下沉的？并简述理由_________。 【答案】(1)12；(2)8；(3)大；(4)不变；见解析 【详解】（1）由图像可知，当圆柱体还未浸入水中（h=0）时，弹簧测力计示数为12N，此时弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力，即G=12N。 （2）当圆柱体完全浸没在水中时（h⩾7cm），弹簧测力计示数F = 4N。圆柱体浸没在水中时受到的浮力 （3）观察图像BC段，在物体完全浸入液体前，随着浸入液体深度的增加，弹簧测力计示数逐渐减小。 由可知，F减小则F浮增大，即物体完全浸入液体前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越大。 （4）观察图像CD段，圆柱体继续下降，排开水的体积不变，弹簧测力计示数不变，说明圆柱体受到的浮力不变。潜水艇浸没在水中后排开水的体积不变，由此可以判断潜水艇浸没在水中的深度增大时，受到的浮力不变。 由以上分析可知，潜水艇浸没在水中后，排开水的体积不变，受到浮力不变，根据物体浮沉条件可知，它是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的。当潜水艇要上浮时，通过排出水舱中的水，减小自身重力，使浮力大于重力而上浮；当潜水艇要下沉时，向水舱中充水，增大自身重力，使重力大于浮力而下沉。 9. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。根据这个原理，晓风利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体重力的“浮力秤”。如图甲所示，玻璃杯底面积为，重力为1.96N，将未知重力的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为0.05m。（g=9.8N/kg）求： (1)图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力； (2)铁块的重力G； (3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液体中，静止时浸入液体中的深度为0.02m，求待测液体的密度。 【答案】(1)，3.92N；(2)1.96N；(3) 【详解】（1）玻璃杯底面所受水的压强 由可得，玻璃杯底面所受水的压力 （2）图甲中玻璃杯和铁块整体漂浮，所以受到的浮力等于总重力，即 根据浮力产生的原因可知，玻璃杯受到的浮力为 则铁块的重力 （3）空玻璃杯在待测液体中漂浮，所受浮力 排开液体的体积 由可得，待测液体的密度 10．如图所示，底面积为1×10-2米2的薄壁轻质柱形容器置于水平面上，容器内盛有0.1米深的水。 (1)求水的质量m水； (2)将物块甲分别浸入不同液体中，液体均不溢出，观察物块在各液体中所处的状态、测得液体的密度ρ液及浸入液体中的体积V浸，并记录在下表中。 物块 甲 物块在液体中所处状态 漂浮 浸没 ρ液（×103千克/米3） 2 1.8 1.5 0.8 V浸（×10-6米3） 45 50 60 90 ①分析比较表中甲漂浮时的V浸与ρ液的关系，可知：______； ②求物块甲的密度ρ甲。______ 【答案】(1)；(2) 物块甲漂浮时，V浸与ρ液成反比 【详解】（1）水的体积为 则水的质量 （2）分析表中数据可知，物块甲漂浮时，V浸与ρ液的乘积为一个定值，可得：物块甲漂浮时，V浸与ρ液成反比。 由表可知，物块甲的体积为 物块甲在密度为的液体中漂浮时，浮力等于重力，则有 则物块甲的密度 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $