4.3 水的浮力（培优预习讲义）新八年级科学新教材浙教版

本讲义聚焦初中科学“水的浮力”核心知识点，从浮力的定义、方向及产生原因入手，通过称重法建立测量基础，进而探究阿基米德原理，最终结合密度关系理解浮沉条件并应用于轮船、潜艇等实际场景，构建递进式学习支架。 该资料以实验探究为特色，如用溢水杯测排液重力验证阿基米德原理，结合煮汤圆实例理解浮沉条件，培养科学观念与探究实践能力。方法指导明确浮力计算优先级，课中辅助教师实验教学，课后通过中考真题及变式练习帮助学生查漏补缺，强化科学思维。

4.3 水的浮力（培优讲义） 课标要点 1.通过实验感受浮力，知道称重法测浮力F浮=G-F示 2.探究浮力大小与排开液体重力的关系，理解阿基米德原理 3.理解物体的浮沉条件，能用p物与p液的大小关系判断浮沉 4.能用浮力知识解释轮船、密度计、潜艇等生活中的浮沉应用 1.对比铝块在空气和水中的弹簧测力计读数，差值即为浮力，体会“水向上托” 2.用溢水杯+量筒测排开水的体积再算G排，与F浮对比，归纳F浮=G排 3.记物体沉浮条件，结合煮汤圆实例体会 4.轮船抓“空心增大V排”、潜艇抓“水舱蓄水调自重”，画受力图理清F浮与G的关系 方法指导 考点01 浮力 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，这个力叫做浮力。 浮力的施力物体：液体（或气体）；受力物体：浸入其中的物体。 2. 浮力的方向 浮力的方向总是竖直向上，与重力的方向相反。 3. 浮力产生的原因 浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同。下表面受到的向上压力大于上表面受到的向下压力，这个压力差就是浮力。 注意：如果物体下表面没有液体（如陷入淤泥的桥墩），则不受浮力。 4. 测量浮力的方法——称重法 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力 G；再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数 F。 浮力大小：F浮 =G−F。 这种方法适用于密度大于液体的物体。 【深化点拨】 1. “浸在”包括两种情况：物体完全浸没（V排=V物）和部分浸入（V排<V物）。 2. 浮力方向“竖直向上”：无论物体在液体中如何倾斜，浮力方向始终竖直向上，不随物体姿态改变。 3. 桥墩、打入河底的木桩不受浮力：因为它们下表面与河床紧密接触，没有液体向上的压力。 4. 称重法中，物体浸入液体时，弹簧测力计示数减小，减小的量就是浮力。 1. 下列情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．浸没的桥墩 B．上升的热气球 C．航行中的船只 D．下潜的潜水艇 2. 杭州亚运会期间，同学们在操场放飞代表希望的气球，气球在斜向上升空过程中受到空气浮力的方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 3. 如图所示，浸没在液体中的物体，它的下表面所受到液体向上的压力________（填“小于”或“大于”）上表面所受到液体向下的压力，这两个压力之间存在的________就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小________（填“有关”或“无关”）。 考点02 阿基米德原理 1. 探究实验：浮力大小与哪些因素有关 ①浮力的大小与物体排开液体的体积有关：排开液体的体积越大，浮力越大。 ②浮力的大小与液体的密度有关：液体密度越大，浮力越大。 ③浮力的大小与物体浸没的深度无关（在液体密度和排开体积不变时）。 ④浮力的大小与物体的形状、密度无关（在排开液体体积和液体密度相同时）。 2. 阿基米德原理的内容 （1）浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。 （2）表达式：F浮 = G排液 = ρ液gV排 ρ液：液体密度（kg/m³）；g：9.8 N/kg（或10 N/kg）；V排：物体排开液体的体积（m³） 注意：该原理也适用于气体（如气球受到的空气浮力）。 3. 对公式的理解 浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与物体本身的密度、形状、体积（未浸没时）无关。 当物体完全浸没时，V排 = V物；当物体部分浸入时，V排 < V物。 【深化点拨】 1.“排开液体的体积”不等于“物体的体积”：只有物体完全浸没时才相等。漂浮时，V排小于V物。 2.阿基米德原理的验证实验：用溢水杯收集物体排开的液体，称量其重力，与称重法测得的浮力进行比较。 3.浮力与深度的关系：在物体未完全浸没时，随着深度增加，V排增大，浮力增大；完全浸没后，深度增加，V排不变，浮力不变。 4.单位统一：计算时ρ液用kg/m³，V排用m³，g用N/kg，浮力单位为N。若V排用cm³，需换算。 1. 将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，如图所示，上表面受到的压力为2.4N，物体受到的浮力大小为1.6N，则物体下表面受到的压力为___________N，如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为___________N。 2. 同学们在学习“阿基米德原理”这节课上，仔细观察了老师做的如图甲所示的演示实验。课后复习时，物理兴趣小组的同学们，提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图乙所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。 （1）实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数_________，弹簧测力计B的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量是，它们的大小关系是__________（选填“>”“<”或“=”），说明物体所受的浮力等于_________。 3. 将一石块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计静止时示数如图所示。求： （1）石块在水中所受浮力； （2）小石块的体积； （3）小石块的密度。 考点03 物体的沉浮条件及应用 1. 物体的沉浮条件 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 向上运动或向下运动，受非平衡力作用 液体中的任意处均可悬浮 上浮的最终状态 下沉的最终状态 静止状态，受平衡力作用 2. 浮力的应用 轮船：采用“空心”的方法，增大排开水的体积，从而获得足够的浮力。轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。 潜水艇：通过改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现上浮和下潜。 气球和飞艇：充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），利用空气浮力升空。 密度计：漂浮在液面上，浸入深度越深，液体密度越小（刻度上小下大）。 【深化点拨】 1. “上浮”与“漂浮”的区别：上浮是物体从液体内部向上运动的过程（动态），漂浮是最终静止在液面上的状态（静态）。悬浮与漂浮的浮力都等于重力，但排开液体的体积不同。 2. 轮船从河里驶入海里：海水密度大于河水，轮船漂浮时浮力等于重力（不变），但排开海水的体积变小，所以船身上浮一些。 3. 潜水艇是靠改变自身重力实现沉浮的，不是改变浮力（浮力可通过改变排开水的体积改变，但潜水艇通常通过改变自身重力来下潜或上浮）。 4. 密度计的刻度特点：越往下，刻度值越小（因为浸入越深，液体密度越小）。 1. 如图所示，游客从岸边缓慢登上游船后，游船仍保持漂浮。游客上船后，整艘游船所受的浮力与游客上船前相比将（　　） A．减小 B．不变 C．增大 D．无法判断 2. 奋斗者号，是我国自主研发的万米载人潜水器。在水中，奋斗者号通过向顶部水箱注水实现下沉，通过抛弃压载铁的办法实现上浮。下列相关说法正确的是（     ） A．奋斗者号从水面开始下沉到浸没时，所受浮力逐渐变小 B．浸没在水中的奋斗者号，继续下沉中所受浮力保持不变 C．抛弃压载铁实现上浮，主要是使奋斗者号所受浮力变小 D．奋斗者号从上浮至露出水面过程中，所受浮力保持不变 3. 下图是与浮力有关的事例，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 B．图乙中，鸡蛋悬浮在浓盐水中，向杯中加水，鸡蛋所受浮力变小 C．图丙中，在空中向左匀速飘动的热气球，它所受到浮力方向是向左 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，液体的密度大于液体的密度 4. 如图是某型号水下机器人。它可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力，可以在之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为，体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为10kg，未装浮块时，机器人的总体积为（体积不变）。取，水的密度。求： （1）若机器人在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，机器人会______（选填“上浮”、“下沉”或“静止不动”），将给机器人带来安全隐患；为确保机器人安全，应立即采取的措施是__________________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）； （2）当机器人未加浮块、水舱充满水，浸没在水中悬停时，的大小； （3）深处水底有一物体（未与水底紧密接触），重，体积为，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在调到的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。 浮力的计算 1. 压力差法：根据浮力成因，浮力等于上下表面压力差列式计算 𝐹浮=𝐹下表面−𝐹上表面；若物体漂浮，则浮力等于F下表面 2. 称重法：用弹簧测力计称重后再放入液体中读出示数，𝐹浮=𝐺−𝐹拉； 3. 阿基米德原理：𝐹浮=𝐺排液=ρ液g𝑉排； 根据题目所给信息，如给出排开液体的质量，直接用F浮=G排=m排g 4. 平衡法：根据物体的沉浮状态，一般为漂浮、悬浮、沉底，列式计算。 一般需要进行受力分析，根据物体处于平衡状态受到平衡力列式。 5.方法选择的优先级 有弹簧测力计示数→优先用称重法。 已知液体密度和排开体积→优先用公式法（最通用）。 物体漂浮或悬浮→优先用平衡法（最简单）。 已知上下表面压力→优先用压力差法。 物体的沉浮条件及应用 1. 轮船​ 空心法增大V排，使F浮=G；排水量=满载时排开水的质量​ 易错点：误认为排水量是体积；误认为船从河入海时排水量改变（不变） 解析：轮船从河里驶入海里：浮力不变（始终等于重力），海水密度大→V排变小→船身上浮一些。排水量不变（排水量是满载时排开水的质量，是船的固有属性）。 2. 潜水艇​ 靠改变自身重力实现沉浮（水舱充水/排水），F浮不变 易错点：误认为潜水艇靠改变浮力沉浮（实际V排不变，F浮不变） 解析：潜水艇在水下时：V排=V艇不变，所以F浮不变。下潜时向水舱充水，G增大，F浮<G；上浮时排水，G减小，F浮 >G。 3. 密度计 ​漂浮时F浮 =G计不变，ρ液越小→V排越大→浸入越深 易错点：误认为刻度均匀（实际不均匀）；误认为刻度上大下小（实际上小下大） 解析：密度计的刻度特点：越往下（浸入越深），液体密度越小，所以刻度值是上大下小（与直觉相反）。因为V排与ρ液成反比，刻度不均匀。 4. 热气球​ 充入ρ气 <ρ空气的气体，F浮=ρ空气gV排>G→上升 易错点：误认为热气球靠改变体积改变浮力（实际靠改变内部气体温度/密度） 角度01 浮力的计算 1. 妍妍捡到一块石头，用电子秤和玻璃杯测量其密度，为避免石头从水中取出时沾水影响测量结果，设计了如图所示的测量过程。下列判断不正确的是（不计绳子的质量和体积，水的密度为1g/cm3，g取10N/kg）（　　） A．从水中取出石头时，带出了1g的水 B．根据实验数据，可得出石头密度为3.125g/cm3 C．石头沉在水底时，仍受到浮力的作用 D．石头沉在水底时，杯底对石头的支持力为0.24N 2. 人工浮岛可漂浮于水面，为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型，包括浮岛和基座，基座中空部分可放配重，基座侧面标有水位线（水面不能超过基座的最高水位线10cm）。 （1）小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线，如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面，下列改进措施中可行的是_________（选填字母）。 A．换用密度更大的材料制造基座 B．减小配重的质量 C．增大浮岛的体积 D．增大基座的体积 （2）该模型基座的横截面积为500cm2，空载时水位如图丙所示，求此时整个模型受到的浮力。 （3）要使浮岛按照要求漂浮于水面上，基座中放置的配重重力最大为多少N？ 3. 2025年我国深海科考潜艇累计完成下潜任务314次，最大下潜深度10000米。某次执行巡逻任务的潜艇正在数百米深的大洋匀速潜航，却突遭海水密度突变造成的“断崖”，潜艇急速掉向数千米深的海底，海水压强骤增，非常危险。 （1）潜艇在水下巡逻遭遇“断崖”时，潜艇受到的浮力会瞬间______（选填“变大”、“变小”或“不变”）造成的，此时应立即______（选填“排出水舱中的水”或“打开阀门使水进入水舱”）。 （2）险情解除后该潜艇悬浮待命，排开水的体积为，此时潜艇受到的浮力为多少?（已知，） 角度02 沉浮条件判断及其应用辨析 4. 大多数鱼类通过鱼鳔充放气改变自身体积，实现上浮与下沉。悬浮在鱼缸中的鱼，鼓起鱼鳔上浮，最终漂浮在水面（如图）。若悬浮和漂浮时鱼均处于静止状态，不计鱼所受重力的变化，则与悬浮状态相比，鱼处于漂浮状态时，下列说法正确的是（　　） A．鱼受到的浮力变小 B．鱼受到的浮力不变 C．鱼缸内的水面降低 D．鱼缸内的水面升高 5. 中国第二艘国产大型邮轮“爱达·花城号”已于2026年3月17日成功进行了救生艇脱钩试验（如图1）。经历了如图所示三种情况：图2中救生艇被钢缆吊起：图3中救生艇刚开始浸入水中（）；图4中救生艇脱钩。三种情况下“爱达·花城号”受到的浮力大小分别为、、，它们的大小关系正确的是（     ） A． B． C． D． 6. 将三块完全相同的冰分别放入盛有水的三个容器中，如图甲所示为冰块与容器底部有接触且挤压的情景，如图乙所示为冰块漂浮在水中的情景，如图丙所示为冰块系上轻质绳子且绳子绷紧的情景。 （1）三种情况下，冰块所受到的浮力的大小情况是___________（用F甲、F乙、F丙表示）。 （2）图甲中，当冰块慢慢融化变小，并开始浮于水面上时，液面与刚开始时相比，会_______（填“上升”“下降”或“不变”）。 【例1】（2024·浙江·中考真题）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（　　） A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道 C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上 【例2】（2023·浙江衢州·中考真题）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　） ①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小 ②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变 ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上 ④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上 A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④ 【例3】（2023·浙江湖州·中考真题）现将一杯子和木块（不吸水，密度为）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　） A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同 C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同 1．如图是宋朝怀丙利用浮船打捞铁牛过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起(图甲)，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起(图乙)，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛(图丙)，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置所受浮力最大的是（     ） A．甲处 B．乙处 C．丙处 D．三处一样大 2．如图所示为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡内密度，气泡受到的压强、浮力变化情况，叙述正确的是（      ） A．密度和浮力都不变，压强变小 B．密度和浮力都变大，压强变小 C．密度变小，浮力和压强都变大 D．密度变小，浮力变大，压强变小 3．用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的。如图甲，一立方体木块，下面用一段细线与之相连，细线另一端固定在容器底（容器足够高）。现向容器中慢慢加水，如图乙所示。若物体在整个过程中所受的浮力用F表示，容器中水的深度用h表示。那么，在下图中可以正确描述浮力F随深度h的变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 4．小红在阳台种了几株番茄苗，番茄成熟后，她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止，释放后发现番茄在水中下沉，在盐水中上浮。下列说法正确的是（　　） A．番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力 B．番茄在水中受到的浮力较大 C．将番茄露出盐水部分切去，盐水对容器底部的压强将增大 D．番茄密度比水大 5．如图，甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止，三个球的体积关系是，三种液体的密度关系是。则三个球的重力、密度的大小关系应该为（　　） A．， B．， C．， D．， 6．小新把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为5牛的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（，不考虑捞出过程中带出的水）下列说法错误的是（    ） A．空桶漂浮时，它所受浮力为5牛 B．鹅卵石沉在水底，说明鹅卵石的密度比水的密度大 C．漂浮的桶排开水的体积为立方米，则桶内鹅卵石的质量为4.5千克 D．鹅卵石捞出前与捞出放置在桶内后相比，水池底部受到水的压强不变 7．将一个重1.2牛的实心小球，浸入一个盛满水的足够大的烧杯中，待小球静止后有1牛顿的水被溢出，则（　　） A．小球静止后可能漂浮，也可能悬浮 B．受到的浮力为1.2牛 C．小球的密度为1.2克/厘米3 D．小球静止后烧杯底部受到水的压强变大 8．如图所示，防溺水手环因携带方便、操作简单，在应急产品中备受欢迎。其最关键部分是装有液化二氧化碳的高压气罐，把气罐装入手环中，拉动开关，气罐内气压下降，与气罐连通的气囊便会迅速充气膨胀，顶开气囊舱盖子，形成气囊，帮助携带者上浮。忽略水的阻力，防溺水手环使用中未用到的科学原理是（　　） A．浮力随排水量的增加而增大 B．流速越大，压强越小 C．力能改变物体的运动状态 D．液体沸点随气压的减少而降低 9．水槽中的空碗漂浮在水面上，往里面加水后碗会沉入水底。下列关于碗沉底后的说法正确的是（　　） A．所受浮力比漂浮时大 B．排开水的体积与漂浮时相同 C．水对容器底部的压强比漂浮时小 D．浮力小于碗排开水的重力 10．在制作潜艇视型比部中，小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起，两个密封的作“生活舱”，一个瓶身开孔的作”工作舱”，矿泉水瓶质量不计，替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱”内，通过往“工作舱”向内注水和向外排水实现潜艇的上浮、悬浮和下沉。（） （1）比赛中，小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，他应该往“工作舱”___________（填“向内注水”和“向外排水”） （2）潜艇悬浮中，有小螺母从“工作舱”的小孔中掉落至水底，此时潜艇的浮力_______（填“变大”、“变小”或“不变”） （3）若金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，则金属螺母重力的取值范围为_____________。 11．为了验证“物体所受浮力大小与物体浸入水中的深度无关”，某兴趣小组选用长方体A、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行如下实验。如图甲所示，ab、cd为将长方体A的体积均分为两等份的中线，实验步骤如下： 步骤Ⅰ：将长方体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1（如图甲所示）。 步骤Ⅱ：将长方体A竖放浸入水中，静止时水面与标记线ab重合，记录弹簧测力计的示数为F2（如图乙）。 步骤Ⅲ： ？ ，记录弹簧测力计的示数为F3。 （1）步骤Ⅱ中长方体A所受浮力大小的表达式是__________（用步骤中的字母表示）。 （2）请你将步骤Ⅲ中的“ ？ ”补充完整：__________________________________________________。 （3）以上实验数据满足关系式________时，可以得出结论：物体所受浮力大小与物体浸入水中的深度无关。 （4）为了顺利完成上述实验，同学甲认为长方体A的密度一定要大于水的密度；同学乙却认为长方体A的密度也可以小于水的密度。你赞同哪名同学的观点？理由是____________________________________。 12．学习了弹簧测力计的使用后，老师提出了把弹簧测力计改成测量液体密度的密度秤。小明用带盖小桶分别盛满了4种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中： 液体种类 酒精 水 可乐 酱油 弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0 （1）第四种液体（酱油）和小桶的总重如图1所示，上表的空格处应填上________ 。 （2）通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图2所示的图像中能正确反映这一规律的图像是_____ 。 （3）可乐的密度为1.2g/cm3，试根据表格的数据计算小桶的重力为________ N。 （4）若桶的重力不变，仅将其容积增大为原来的两倍，则在图2选出的正确图像中大致画出对应的新图像________，并计算出容积增大后密度秤的分度值为________ g/cm3。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.3 水的浮力（培优讲义） 课标要点 1.通过实验感受浮力，知道称重法测浮力F浮=G-F示 2.探究浮力大小与排开液体重力的关系，理解阿基米德原理 3.理解物体的浮沉条件，能用p物与p液的大小关系判断浮沉 4.能用浮力知识解释轮船、密度计、潜艇等生活中的浮沉应用 1.对比铝块在空气和水中的弹簧测力计读数，差值即为浮力，体会“水向上托” 2.用溢水杯+量筒测排开水的体积再算G排，与F浮对比，归纳F浮=G排 3.记物体沉浮条件，结合煮汤圆实例体会 4.轮船抓“空心增大V排”、潜艇抓“水舱蓄水调自重”，画受力图理清F浮与G的关系 方法指导 考点01 浮力 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，这个力叫做浮力。 浮力的施力物体：液体（或气体）；受力物体：浸入其中的物体。 2. 浮力的方向 浮力的方向总是竖直向上，与重力的方向相反。 3. 浮力产生的原因 浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同。下表面受到的向上压力大于上表面受到的向下压力，这个压力差就是浮力。 注意：如果物体下表面没有液体（如陷入淤泥的桥墩），则不受浮力。 4. 测量浮力的方法——称重法 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力 G；再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数 F。 浮力大小：F浮 =G−F。 这种方法适用于密度大于液体的物体。 【深化点拨】 1. “浸在”包括两种情况：物体完全浸没（V排=V物）和部分浸入（V排<V物）。 2. 浮力方向“竖直向上”：无论物体在液体中如何倾斜，浮力方向始终竖直向上，不随物体姿态改变。 3. 桥墩、打入河底的木桩不受浮力：因为它们下表面与河床紧密接触，没有液体向上的压力。 4. 称重法中，物体浸入液体时，弹簧测力计示数减小，减小的量就是浮力。 1. 下列情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．浸没的桥墩 B．上升的热气球 C．航行中的船只 D．下潜的潜水艇 【答案】A 【详解】浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）竖直向上托起的力叫浮力；浮力产生的原因是浸在液体（或气体）中的物体受到向上和向下的压力差。 A．大桥的桥墩由于底面埋在淤泥下，不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用，故A符合题意； B．空中上升的热气球受到空气的浮力而升空的，故B不符合题意； C．大航行中的船只，受到水的向上托起的力，即受到浮力，故C不符合题意； D．下潜的潜水艇，受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D不符合题意。 故选A。 2. 杭州亚运会期间，同学们在操场放飞代表希望的气球，气球在斜向上升空过程中受到空气浮力的方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】C 【详解】浮力方向竖直向上，由图可知，气球在斜向上升空过程中受到空气浮力的方向是F3，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，浸没在液体中的物体，它的下表面所受到液体向上的压力________（填“小于”或“大于”）上表面所受到液体向下的压力，这两个压力之间存在的________就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小________（填“有关”或“无关”）。 【答案】 大于 压力差 无关 【详解】物体在液体中所受压力与深度有关，深度越深，压力越大，因此物体下表面所受向上的压力大于上表面所受向下的压力，两者的压力差产生了浮力，浮力的大小与该物体浸入液体的体积有关，与其重力无关。 考点02 阿基米德原理 1. 探究实验：浮力大小与哪些因素有关 ①浮力的大小与物体排开液体的体积有关：排开液体的体积越大，浮力越大。 ②浮力的大小与液体的密度有关：液体密度越大，浮力越大。 ③浮力的大小与物体浸没的深度无关（在液体密度和排开体积不变时）。 ④浮力的大小与物体的形状、密度无关（在排开液体体积和液体密度相同时）。 2. 阿基米德原理的内容 （1）浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。 （2）表达式：F浮 = G排液 = ρ液gV排 ρ液：液体密度（kg/m³）；g：9.8 N/kg（或10 N/kg）；V排：物体排开液体的体积（m³） 注意：该原理也适用于气体（如气球受到的空气浮力）。 3. 对公式的理解 浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与物体本身的密度、形状、体积（未浸没时）无关。 当物体完全浸没时，V排 = V物；当物体部分浸入时，V排 < V物。 【深化点拨】 1.“排开液体的体积”不等于“物体的体积”：只有物体完全浸没时才相等。漂浮时，V排小于V物。 2.阿基米德原理的验证实验：用溢水杯收集物体排开的液体，称量其重力，与称重法测得的浮力进行比较。 3.浮力与深度的关系：在物体未完全浸没时，随着深度增加，V排增大，浮力增大；完全浸没后，深度增加，V排不变，浮力不变。 4.单位统一：计算时ρ液用kg/m³，V排用m³，g用N/kg，浮力单位为N。若V排用cm³，需换算。 1. 将一长方形物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，如图所示，上表面受到的压力为2.4N，物体受到的浮力大小为1.6N，则物体下表面受到的压力为___________N，如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为___________N。 【答案】 4 1.6 【详解】[1]由浮力的产生原因可知，该物体下表面受到的压力 F下=F浮+F上=1.6N+2.4N=4N [2]如将物体再下沉5cm，排开液体的体积不变，液体的密度不变，故浮力的大小不变，故浮力仍然为1.6N。 2. 同学们在学习“阿基米德原理”这节课上，仔细观察了老师做的如图甲所示的演示实验。课后复习时，物理兴趣小组的同学们，提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图乙所示实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台。 （1）实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数_________，弹簧测力计B的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）比较弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量是，它们的大小关系是__________（选填“>”“<”或“=”），说明物体所受的浮力等于_________。 【答案】(1) 变小 变大 (2) = 排开液体的重力 【详解】（1）[1]逐渐调高平台，重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据可知，重物受到的浮力变大，由可知弹簧测力计A的示数变小。 [2]因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大。 （2）[1][2]弹簧测力计A的示数变化量等于物体所受的浮力，弹簧测力计B的示数变化量等于物体排开的液体的重力，因为，所以物体所受的浮力等于排开液体的重力。 3. 将一石块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计静止时示数如图所示。求： （1）石块在水中所受浮力； （2）小石块的体积； （3）小石块的密度。 【答案】(1)1N (2) (3) 【详解】（1）根据图片可知，石块的重力为4N，石块浸没水中测力计的示数为3N，则石块在水中受到的浮力： （2）石块浸没在水中，则石块的体积等于它排开水的体积，则小石块的体积： （3）综上所述，小石块的密度为：。 考点03 物体的沉浮条件及应用 1. 物体的沉浮条件 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 向上运动或向下运动，受非平衡力作用 液体中的任意处均可悬浮 上浮的最终状态 下沉的最终状态 静止状态，受平衡力作用 2. 浮力的应用 轮船：采用“空心”的方法，增大排开水的体积，从而获得足够的浮力。轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。 潜水艇：通过改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现上浮和下潜。 气球和飞艇：充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），利用空气浮力升空。 密度计：漂浮在液面上，浸入深度越深，液体密度越小（刻度上小下大）。 【深化点拨】 1. “上浮”与“漂浮”的区别：上浮是物体从液体内部向上运动的过程（动态），漂浮是最终静止在液面上的状态（静态）。悬浮与漂浮的浮力都等于重力，但排开液体的体积不同。 2. 轮船从河里驶入海里：海水密度大于河水，轮船漂浮时浮力等于重力（不变），但排开海水的体积变小，所以船身上浮一些。 3. 潜水艇是靠改变自身重力实现沉浮的，不是改变浮力（浮力可通过改变排开水的体积改变，但潜水艇通常通过改变自身重力来下潜或上浮）。 4. 密度计的刻度特点：越往下，刻度值越小（因为浸入越深，液体密度越小）。 1. 如图所示，游客从岸边缓慢登上游船后，游船仍保持漂浮。游客上船后，整艘游船所受的浮力与游客上船前相比将（　　） A．减小 B．不变 C．增大 D．无法判断 【答案】C 【详解】游船始终漂浮，漂浮时浮力等于总重力。游客登船后，船和人的总重力变大，因此浮力也随之增大。 故选C。 2. 奋斗者号，是我国自主研发的万米载人潜水器。在水中，奋斗者号通过向顶部水箱注水实现下沉，通过抛弃压载铁的办法实现上浮。下列相关说法正确的是（     ） A．奋斗者号从水面开始下沉到浸没时，所受浮力逐渐变小 B．浸没在水中的奋斗者号，继续下沉中所受浮力保持不变 C．抛弃压载铁实现上浮，主要是使奋斗者号所受浮力变小 D．奋斗者号从上浮至露出水面过程中，所受浮力保持不变 【答案】B 【详解】A．奋斗者号从水面开始下沉到浸没过程中排开水的体积不断变大，由可知，所受浮力逐渐变大，故A错误； B．浸没在水中的奋斗者号，继续下沉中因排开水的体积不变，故所受浮力保持不变，故B正确； C．抛弃压载铁后，潜水器的体积不变，排开水的体积不变，受到的浮力不变，但由于潜水器的重力减小，重力小于浮力，潜水器才会上浮，故C错误； D．上浮过程中，在露出水面之前，排开的海水的体积不变，海水的密度不变，由可知，受到的浮力不变；在露出水面的过程中，排开的海水的体积变小，海水的密度不变，由可知，受到的浮力变小，故D错误。 故选B。 3. 下图是与浮力有关的事例，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 B．图乙中，鸡蛋悬浮在浓盐水中，向杯中加水，鸡蛋所受浮力变小 C．图丙中，在空中向左匀速飘动的热气球，它所受到浮力方向是向左 D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，液体的密度大于液体的密度 【答案】B 【详解】A．舰载机起飞后，航母自重减小，因航母仍漂浮，根据物体浮沉条件可知，航母受到的浮力变小，故A错误； B．图乙中悬浮，浓盐水的密度等于鸡蛋的密度；当向杯中加水，盐水的密度变小，鸡蛋会下沉，排开液体的体积不变，根据可知，盐水的密度变小，所以鸡蛋所受浮力变小，故B正确； C．由于物体在气体或者液体中所受的浮力的方向是竖直向上，在空中向左匀速飘动的热气球，它所受到浮力方向是竖直向上，故C错误； D．密度计都处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，密度计所受的浮力都等于其自身重力，同一支密度计静止在不同液体中，所以密度计在A和B中所受的浮力相等，由于密度计在A中排开液体A的体积大于在液体B中排开液体B的体积，根据可知，液体A的密度小于液体B的密度，故D错误。 故选B。 4. 如图是某型号水下机器人。它可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力，可以在之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为，体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为10kg，未装浮块时，机器人的总体积为（体积不变）。取，水的密度。求： （1）若机器人在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，机器人会______（选填“上浮”、“下沉”或“静止不动”），将给机器人带来安全隐患；为确保机器人安全，应立即采取的措施是__________________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）； （2）当机器人未加浮块、水舱充满水，浸没在水中悬停时，的大小； （3）深处水底有一物体（未与水底紧密接触），重，体积为，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在调到的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。 【答案】(1) 下沉 从水舱中向外排水 (2)20N (3)可以将水舱中水排空，并用一个浮块，即可让机器人抓住物体上浮。 【详解】（1）机器人在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层，海水密度突然变小，根据阿基米德原理，排开海水的体积不变，那么所受的浮力变小，在重力作用下，核潜艇将会下沉。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是从水舱中向外排水，这样核潜艇的重力变小，使核潜艇不再下沉。 （2）机器人未充水时的重力 水舱充满水时水的重力 根据阿基米德原理知，机器人浸没时所受浮力 机器人悬停时，处于平衡状态，满足 则此时的推力 （3）要将重95N、体积为的物体打捞上来，则物体受到的浮力 一个浮块的重力 一个浮块受到的浮力 为确保打捞顺利进行，机器人下水前水舱内先充满水，打捞时将水舱中的水排空，由题知此时，设另外要安装n个浮块，则整体受到向上的合力为 整体受到向下的合力为 要能把物体打捞上来，向上的合力至少等于向下的合力，则有 解得，取1，即可将水舱里水全部排出再安装一个浮块。 浮力的计算 1. 压力差法：根据浮力成因，浮力等于上下表面压力差列式计算 𝐹浮=𝐹下表面−𝐹上表面；若物体漂浮，则浮力等于F下表面 2. 称重法：用弹簧测力计称重后再放入液体中读出示数，𝐹浮=𝐺−𝐹拉； 3. 阿基米德原理：𝐹浮=𝐺排液=ρ液g𝑉排； 根据题目所给信息，如给出排开液体的质量，直接用F浮=G排=m排g 4. 平衡法：根据物体的沉浮状态，一般为漂浮、悬浮、沉底，列式计算。 一般需要进行受力分析，根据物体处于平衡状态受到平衡力列式。 5.方法选择的优先级 有弹簧测力计示数→优先用称重法。 已知液体密度和排开体积→优先用公式法（最通用）。 物体漂浮或悬浮→优先用平衡法（最简单）。 已知上下表面压力→优先用压力差法。 物体的沉浮条件及应用 1. 轮船​ 空心法增大V排，使F浮=G；排水量=满载时排开水的质量​ 易错点：误认为排水量是体积；误认为船从河入海时排水量改变（不变） 解析：轮船从河里驶入海里：浮力不变（始终等于重力），海水密度大→V排变小→船身上浮一些。排水量不变（排水量是满载时排开水的质量，是船的固有属性）。 2. 潜水艇​ 靠改变自身重力实现沉浮（水舱充水/排水），F浮不变 易错点：误认为潜水艇靠改变浮力沉浮（实际V排不变，F浮不变） 解析：潜水艇在水下时：V排=V艇不变，所以F浮不变。下潜时向水舱充水，G增大，F浮<G；上浮时排水，G减小，F浮 >G。 3. 密度计 ​漂浮时F浮 =G计不变，ρ液越小→V排越大→浸入越深 易错点：误认为刻度均匀（实际不均匀）；误认为刻度上大下小（实际上小下大） 解析：密度计的刻度特点：越往下（浸入越深），液体密度越小，所以刻度值是上大下小（与直觉相反）。因为V排与ρ液成反比，刻度不均匀。 4. 热气球​ 充入ρ气 <ρ空气的气体，F浮=ρ空气gV排>G→上升 易错点：误认为热气球靠改变体积改变浮力（实际靠改变内部气体温度/密度） 角度01 浮力的计算 1. 妍妍捡到一块石头，用电子秤和玻璃杯测量其密度，为避免石头从水中取出时沾水影响测量结果，设计了如图所示的测量过程。下列判断不正确的是（不计绳子的质量和体积，水的密度为1g/cm3，g取10N/kg）（　　） A．从水中取出石头时，带出了1g的水 B．根据实验数据，可得出石头密度为3.125g/cm3 C．石头沉在水底时，仍受到浮力的作用 D．石头沉在水底时，杯底对石头的支持力为0.24N 【答案】D 【详解】A．从水中取出石头时，石块带出水的质量为 故A正确，不符合题意； B．①②两步中可得水的质量为 利用水的质量结合④步可得排水的体积，且排水体积与石头的体积相等，则石块的体积为 可得出石头密度为 故B正确，不符合题意； C．浸在液体中的物体都会受到浮力，石头沉底时仍然浸没在水中，因此仍然受浮力，故C正确，不符合题意； D．石头沉在水底时，受到的浮力为 石块的重力为 杯底对石头的支持力为 故D错误，符合题意。 故选D。 2. 人工浮岛可漂浮于水面，为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型，包括浮岛和基座，基座中空部分可放配重，基座侧面标有水位线（水面不能超过基座的最高水位线10cm）。 （1）小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线，如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面，下列改进措施中可行的是_________（选填字母）。 A．换用密度更大的材料制造基座 B．减小配重的质量 C．增大浮岛的体积 D．增大基座的体积 （2）该模型基座的横截面积为500cm2，空载时水位如图丙所示，求此时整个模型受到的浮力。 （3）要使浮岛按照要求漂浮于水面上，基座中放置的配重重力最大为多少N？ 【答案】(1)BC (2)30N (3)20N 【详解】（1）A．换用密度更大的材料制造基座，基座质量增大，根据重力公式，重力增大，而浮力不变，模型会下沉，无法让浮岛全部露出水面，故A错误； B．减小配重的质量，总重力减小，根据物体的浮沉条件，浮力大于重力时物体上浮，这样能让浮岛全部露出水面，故B正确； C．增大浮岛的体积，浮岛受到的浮力增大，总重力不变时，浮力大于重力，模型会上浮，能让浮岛全部露出水面，故C正确； D．增大基座的体积，基座排开水的体积增大，浮力增大，但同时基座的重力也增大，不能确定是否能让浮岛全部露出水面，故D错误。 故选BC。 （2）已知基座的横截面积，空载时浸入水中的高度，根据阿基米德原理，此时排开水的体积，则整个模型受到的浮力 （3）当水面达到最高水位线时，浸入水中的高度，排开水的体积 根据阿基米德原理，此时受到的最大浮力 因为模型始终漂浮，根据漂浮条件 已知空载时浮力（即），所以基座中放置的配重重力最大为。 3. 2025年我国深海科考潜艇累计完成下潜任务314次，最大下潜深度10000米。某次执行巡逻任务的潜艇正在数百米深的大洋匀速潜航，却突遭海水密度突变造成的“断崖”，潜艇急速掉向数千米深的海底，海水压强骤增，非常危险。 （1）潜艇在水下巡逻遭遇“断崖”时，潜艇受到的浮力会瞬间______（选填“变大”、“变小”或“不变”）造成的，此时应立即______（选填“排出水舱中的水”或“打开阀门使水进入水舱”）。 （2）险情解除后该潜艇悬浮待命，排开水的体积为，此时潜艇受到的浮力为多少?（已知，） 【答案】(1) 变小 排出水舱中的水 (2) 【详解】（1）[1][2]根据阿基米德原理，潜艇完全浸没在海水中，遭遇海水密度突变的“断崖”时，海水密度突然减小，潜艇排开海水的体积等于自身体积，保持不变，因此潜艇受到的浮力会瞬间变小。 此时浮力小于潜艇重力，潜艇下沉，要阻止下沉需要减小潜艇自身重力，因此应立即排出水舱中的水。 （2）潜艇受到的浮力。 角度02 沉浮条件判断及其应用辨析 4. 大多数鱼类通过鱼鳔充放气改变自身体积，实现上浮与下沉。悬浮在鱼缸中的鱼，鼓起鱼鳔上浮，最终漂浮在水面（如图）。若悬浮和漂浮时鱼均处于静止状态，不计鱼所受重力的变化，则与悬浮状态相比，鱼处于漂浮状态时，下列说法正确的是（　　） A．鱼受到的浮力变小 B．鱼受到的浮力不变 C．鱼缸内的水面降低 D．鱼缸内的水面升高 【答案】B 【详解】AB． 根据浮沉条件，鱼悬浮时静止，浮力等于自身重力，即 漂浮时也处于平衡状态，且题目说明不计重力变化，因此浮力依然等于重力，即 因此和悬浮状态相比，漂浮时鱼受到的浮力大小不变，故A错误，B正确； CD． 根据阿基米德原理，浮力不变、水的密度不变。因此鱼排开水的体积（浸入水中的体积）不变。 鱼缸内水的体积不变，排开水的体积不变，因此水面高度不变，故CD错误。 故选B。 5. 中国第二艘国产大型邮轮“爱达·花城号”已于2026年3月17日成功进行了救生艇脱钩试验（如图1）。经历了如图所示三种情况：图2中救生艇被钢缆吊起：图3中救生艇刚开始浸入水中（）；图4中救生艇脱钩。三种情况下“爱达·花城号”受到的浮力大小分别为、、，它们的大小关系正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】图2中救生艇被钢缆吊起，“爱达·花城号”和救生艇看作整体，漂浮在水面上，受到的浮力大小为；图3中救生艇刚开始浸入水中，“爱达·花城号”和救生艇漂仍浮在水面上，油轮受到的浮力大小为；图4中救生艇救生艇脱钩，“爱达·花城号”和救生艇各自漂浮在水面上，油轮受到的浮力大小为；、、，它们的大小关系。 故选C。 6. 将三块完全相同的冰分别放入盛有水的三个容器中，如图甲所示为冰块与容器底部有接触且挤压的情景，如图乙所示为冰块漂浮在水中的情景，如图丙所示为冰块系上轻质绳子且绳子绷紧的情景。 （1）三种情况下，冰块所受到的浮力的大小情况是___________（用F甲、F乙、F丙表示）。 （2）图甲中，当冰块慢慢融化变小，并开始浮于水面上时，液面与刚开始时相比，会_______（填“上升”“下降”或“不变”）。 【答案】(1) (2)上升 【详解】（1）[1]由题意可知，图甲中冰块受到了容器底的支持力，且冰块静止，由力的平衡条件可得 所以图甲中冰块受到的浮力 图乙中冰块处于漂浮状态，此时冰块受到的浮力为 图丙中冰块系上轻质绳子，绳子绷紧时，冰块还受到竖直向下的拉力，则冰块受到的浮力为 所以 （2）由题可知，图甲中，冰熔化前 则 冰化水后 即 由可得 则 即冰熔化为水的体积大于排开水的体积，所以冰熔化后，水面将上升。 【例1】（2024·浙江·中考真题）运河中一艘货船因偏离航道搁浅（如图）。为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（　　） A．借助浮筒使船上浮 B．将货船拖回到航道 C．清除货船底部淤泥 D．将货物搬到甲板上 【答案】D 【详解】A．借助浮筒能增大浮力，可以使船上浮，故A不符合题意； B．将货船拖回到航道，可以使船继续航行，故B不符合题意； C．清除货船底部淤泥，能增大船排开的水的体积，从而增大浮力，故C不符合题意； D．将货物搬到甲板上，船和货物的总重力不变，在浮力不变的情况下，不能继续航行，故D符合题意。 故选D。 【例2】（2023·浙江衢州·中考真题）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　） ①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小 ②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变 ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上 ④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上 A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】要探究物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关，要保持物体浸在同种液体中的体积不变，只改变物体浸入液体的深度； ①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小，改变了铁块浸入水中的体积，不合题意； ②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变，铁块浸没时体积不变，只改变深度，符合题意； ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上，木块受到的浮力等于重力，排开水的体积相等，浸入的深度不同，符合题意； ④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上，物体受到的浮力相同排开水的体积相等，浸入的深度不同，符合题意； 由以上分析可知，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【例3】（2023·浙江湖州·中考真题）现将一杯子和木块（不吸水，密度为）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　） A．木块所受浮力的大小相同 B．杯子所受浮力的大小相同 C．容器内水的深度相同 D．木块对杯子底部力的大小相同 【答案】C 【详解】A．图1木块未排开液体，由阿基米德原理可知，木块不受到浮力的作用，图2木块排开液体，由阿基米德原理可知，木块受到浮力的作用，因此木块所受浮力的大小不相同，故A不符合题意； B．图1杯子所受的浮力大于杯子的重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误； C．图1杯子和木块漂浮，浮力等于重力；图2杯子和木块悬浮，浮力等于重力；由可知，两种情况时杯子和木块排开水的体积相同，容器内水的深度相同，故C符合题意； D．图1木块对杯底的压力等于木块的重力；图2木块对杯子底部的压力等于木块受到的浮力减重力，对杯子底部压力的大小不同，故D不符合题意。 故选C。 1．如图是宋朝怀丙利用浮船打捞铁牛过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起(图甲)，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起(图乙)，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛(图丙)，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置所受浮力最大的是（     ） A．甲处 B．乙处 C．丙处 D．三处一样大 【答案】A 【详解】根据图中水面处的刻度线可知，甲、乙、丙三个位置船所排开水的体积逐渐变小，根据阿基米德原理可知，所受浮力逐渐变小，则 所以甲处所受浮力最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡内密度，气泡受到的压强、浮力变化情况，叙述正确的是（      ） A．密度和浮力都不变，压强变小 B．密度和浮力都变大，压强变小 C．密度变小，浮力和压强都变大 D．密度变小，浮力变大，压强变小 【答案】D 【详解】气泡在上升过程中，所处深度减小，根据p=ρ液gh，受到水的压强变小；气泡的体积变大，排开水的体积变大，根据公式F浮=ρ液gV排可知，受到水的浮力变大；气泡内气体质量不变，体积变大，根据可知，气泡内密度变小。 故选D。 3．用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的。如图甲，一立方体木块，下面用一段细线与之相连，细线另一端固定在容器底（容器足够高）。现向容器中慢慢加水，如图乙所示。若物体在整个过程中所受的浮力用F表示，容器中水的深度用h表示。那么，在下图中可以正确描述浮力F随深度h的变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】向容器中慢慢加水，物体浸入水中，深度越大，排开液体的体积越大，根据阿基米德原理知，在没有浮起来前，浮力随着深度的增大而增大；当物体漂浮时，浮力等于重力，始终不变； 当物体被拉住不动时，深度越大，排开液体的体积越大，浮力越大；当物体浸没后排开液体的体积不变，浮力不变。 故浮力先变大后不变，再变大最终不变，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．小红在阳台种了几株番茄苗，番茄成熟后，她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止，释放后发现番茄在水中下沉，在盐水中上浮。下列说法正确的是（　　） A．番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力 B．番茄在水中受到的浮力较大 C．将番茄露出盐水部分切去，盐水对容器底部的压强将增大 D．番茄密度比水大 【答案】D 【详解】A．根据阿基米德原理，任何情况下物体受到的浮力都等于它排开液体的重力，因此番茄在盐水中受到的浮力等于排开盐水的重力，故A错误； B．番茄在水中下沉，受到的浮力小于重力，在盐水中漂浮，受到的浮力等于重力，故在盐水中受到的浮力较大，故B错误； C．原番茄在盐水中漂浮，浮力等于总重力；切去露出部分后，番茄密度不变，剩余番茄重力减小，最终会进一步上浮，排开盐水的体积减小，容器内液面下降；由可知，盐水对容器底部的压强减小，故C错误； D．根据浮沉条件，物体下沉时说明物体密度大于液体密度，番茄在水中下沉，因此番茄密度比水大，故D正确。 故选D。 5．如图，甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止，三个球的体积关系是，三种液体的密度关系是。则三个球的重力、密度的大小关系应该为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】据图可知，甲、乙两球浸没，排开液体的体积与两球的体积大小相等，由于，，根据可知，甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力；由于，，丙球部分浸没，排开液体的体积小于乙球，根据可知，乙球受到的浮力大于丙球受到的浮力，乙、丙两球悬浮和漂浮，受到的重力与其浮力大小相等，则，甲球沉底，受到的重力大于其浮力，可得 甲球沉底，甲球的密度大于；乙球悬浮，乙球的密度等于；丙球漂浮，丙球的密度小于，由于 则 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．小新把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为5牛的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（，不考虑捞出过程中带出的水）下列说法错误的是（    ） A．空桶漂浮时，它所受浮力为5牛 B．鹅卵石沉在水底，说明鹅卵石的密度比水的密度大 C．漂浮的桶排开水的体积为立方米，则桶内鹅卵石的质量为4.5千克 D．鹅卵石捞出前与捞出放置在桶内后相比，水池底部受到水的压强不变 【答案】D 【详解】A．由浮沉条件可知，空桶漂浮时，它所受浮力为，故A正确，不符合题意； B．根据物体浮沉条件：当物体密度大于液体密度时，物体下沉。鹅卵石沉在水底，说明鹅卵石密度大于水的密度，故B正确，不符合题意； C．将鹅卵石放入桶中后，漂浮的桶排开水的体积为，桶受到的浮力为 此时，石头与桶漂浮，它们的总重与受到的总浮力相等，即二者总重50N，桶重50N，鹅卵石重为 桶内鹅卵石的质量为 故C正确，不符合题意； D．鹅卵石捞出前与捞出放置在桶内后相比，桶受到的浮力增大了，根据阿基米德原理可以知道，排开水的体积就增大了，故水面上升。水面上升，水的深度增加了，根据可知水对池底的压强增大了，故D错误，符合题意。 故选D。 7．将一个重1.2牛的实心小球，浸入一个盛满水的足够大的烧杯中，待小球静止后有1牛顿的水被溢出，则（　　） A．小球静止后可能漂浮，也可能悬浮 B．受到的浮力为1.2牛 C．小球的密度为1.2克/厘米3 D．小球静止后烧杯底部受到水的压强变大 【答案】C 【详解】A．根据阿基米德原理，小球受到的浮力 而小球重力，因为，所以小球会下沉，不可能漂浮或悬浮，故A错误； B．由阿基米德原理可知，小球受到的浮力等于排开液体的重力，已知有1牛顿的水被溢出，即，所以 并非1.2N，故B错误； C．因为小球下沉，所以小球的体积 根据，可得 小球的质量 则小球的密度，故C正确； D．由于烧杯原本盛满水，小球浸入后水溢出，水的深度h不变。根据液体压强公式，可知小球静止后烧杯底部受到水的压强不变，故D错误。 故选C。 8．如图所示，防溺水手环因携带方便、操作简单，在应急产品中备受欢迎。其最关键部分是装有液化二氧化碳的高压气罐，把气罐装入手环中，拉动开关，气罐内气压下降，与气罐连通的气囊便会迅速充气膨胀，顶开气囊舱盖子，形成气囊，帮助携带者上浮。忽略水的阻力，防溺水手环使用中未用到的科学原理是（　　） A．浮力随排水量的增加而增大 B．流速越大，压强越小 C．力能改变物体的运动状态 D．液体沸点随气压的减少而降低 【答案】B 【详解】A．把气罐装入手环中，拉动开关，气罐内气压下降，与气罐连通的气囊便会迅速充气膨胀，顶开气囊舱盖子，形成气囊，增大排开水的体积，从而增大浮力，故A不符合题意； B．防溺水手环没有用到流速越大，压强越小的原理，故B符合题意； C．开气囊舱盖子，形成气囊，帮助携带者上浮，说明力能改变物体的运动状态，故C不符合题意； D．装有液化二氧化碳的高压气罐，把气罐装入手环中，拉动开关，气罐内气压下降，二氧化碳的沸点降低，迅速汽化，故D不符合题意。 故选B。 9．水槽中的空碗漂浮在水面上，往里面加水后碗会沉入水底。下列关于碗沉底后的说法正确的是（　　） A．所受浮力比漂浮时大 B．排开水的体积与漂浮时相同 C．水对容器底部的压强比漂浮时小 D．浮力小于碗排开水的重力 【答案】C 【详解】A．根据浮沉条件，漂浮时：碗受到的浮力等于碗的重力，即 ​    沉底时：碗受到的浮力小于碗的重力，即 所以，浮力变小，故A错误； B．根据阿基米德原理，浮力减小，水的密度和不变，因此沉底时排开水的体积小于漂浮时，故B错误； C．沉底后排开水的体积减小，水槽内水面高度比漂浮时更低；根据液体压强公式，水对容器底部的压强比漂浮时小，故C正确； D．无论物体漂浮还是沉底，浮力始终等于排开液体的重力，即，故D错误。 故选C。 10．在制作潜艇视型比部中，小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起，两个密封的作“生活舱”，一个瓶身开孔的作”工作舱”，矿泉水瓶质量不计，替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱”内，通过往“工作舱”向内注水和向外排水实现潜艇的上浮、悬浮和下沉。（） （1）比赛中，小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，他应该往“工作舱”___________（填“向内注水”和“向外排水”） （2）潜艇悬浮中，有小螺母从“工作舱”的小孔中掉落至水底，此时潜艇的浮力_______（填“变大”、“变小”或“不变”） （3）若金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，则金属螺母重力的取值范围为_____________。 【答案】(1)向内注水 (2)不变 (3) 【详解】（1）要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，潜艇受到的重力应该大于浮力，所以需增大潜艇的重力，他应该往“工作舱”内注水 。 （2）潜艇悬浮时，浸没在水中，有小螺母从“工作舱”的小孔中掉落至水底时，潜艇排开水的体积不变，根据可知，潜艇所受浮力不变。 （3）潜艇悬浮时受到的浮力最大为 工作舱未装水时，金属螺母重力最大，此时金属螺母重力等于潜艇受到的浮力，金属螺母的重力最大为18N。工作舱装满水时，金属螺母重力最小， 工作舱装满水时水的重力 此时金属螺母重力最小为 所以金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，金属螺母重力的取值范围为。 11．为了验证“物体所受浮力大小与物体浸入水中的深度无关”，某兴趣小组选用长方体A、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行如下实验。如图甲所示，ab、cd为将长方体A的体积均分为两等份的中线，实验步骤如下： 步骤Ⅰ：将长方体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1（如图甲所示）。 步骤Ⅱ：将长方体A竖放浸入水中，静止时水面与标记线ab重合，记录弹簧测力计的示数为F2（如图乙）。 步骤Ⅲ： ？ ，记录弹簧测力计的示数为F3。 （1）步骤Ⅱ中长方体A所受浮力大小的表达式是__________（用步骤中的字母表示）。 （2）请你将步骤Ⅲ中的“ ？ ”补充完整：__________________________________________________。 （3）以上实验数据满足关系式________时，可以得出结论：物体所受浮力大小与物体浸入水中的深度无关。 （4）为了顺利完成上述实验，同学甲认为长方体A的密度一定要大于水的密度；同学乙却认为长方体A的密度也可以小于水的密度。你赞同哪名同学的观点？理由是____________________________________。 【答案】(1) (2)将长方体A横放浸入水中，静止时水面与标记线cd重合 (3) (4)同学乙，长方体A的密度只要大于或等于，就可使长方体A一半的体积浸入水中 【详解】（1）由题意知，物体重力，根据称重法测浮力可得，长方体A所受浮力 （2）要控制排开水的体积相同、浸入深度不同，可将长方体 A 横放浸入水中，使水面与中线 cd 重合 （3）两次V排​相等，浮力相等，则有，化简得。当时，可说明物体所受浮力与物体浸入水中的深度无关。 （4）当物体漂浮在水中，有一半体积浸入水中时，由漂浮条件可得，即，解得物体密度 长方体A的密度只要大于或等于，就可使长方体A一半的体积浸入水中，长方体A的密度不一定非要大于水的密度。故赞同乙同学的观点。 12．学习了弹簧测力计的使用后，老师提出了把弹簧测力计改成测量液体密度的密度秤。小明用带盖小桶分别盛满了4种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中： 液体种类 酒精 水 可乐 酱油 弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0 （1）第四种液体（酱油）和小桶的总重如图1所示，上表的空格处应填上________ 。 （2）通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图2所示的图像中能正确反映这一规律的图像是_____ 。 （3）可乐的密度为1.2g/cm3，试根据表格的数据计算小桶的重力为________ N。 （4）若桶的重力不变，仅将其容积增大为原来的两倍，则在图2选出的正确图像中大致画出对应的新图像________，并计算出容积增大后密度秤的分度值为________ g/cm3。 【答案】(1)3.2 (2)C (3)1.8 (4) 0.2 【详解】（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向3.2N，此时弹簧测力计的示数为3.2N。 （2）设小桶的重力为，容积为V，液体密度为，则弹簧测力计的示数 当时，，因此图像起点在F轴正半轴。F与成一次函数关系，且随增大而增大。因此，能正确反映规律的图像是C。 故选C。 （3）由图表数据，结合可得…① …② 联立①②两式解得， （4）容积增大为原来的2倍后，公式变为 图像起点不变（仍在处），画一条斜率变为原来的2倍（更陡）的直线即可； 弹簧测力计的分度值为0.2N，由得。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $