第17讲 浮力 2026-2027学年九年级浙教版科学一轮复习讲义

第17讲 浮力 内 容 导 航 知识点1 浮力 知识点2 阿基米德原理 知识点3 物体沉浮条件及应用 知识点4 浮力与压强的综合分析与计算 知识点5 浮力在生产生活中的创新应用 题型1 浮力产生的原因 题型2 阿基米德原理 题型3 浮力大小的计算 题型4 探究影响浮力大小因素的实验 题型5 物体的浮沉条件及其应用 题型6 浮力大小的比较 题型7 浮力的利用 知 识 点 通 关 知识点1 浮力 1.浮力 （1）概念：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力就叫做浮力。 浮力方向：竖直向上； 受力物体：浸入的物体； 施力物体：液体或气体。 （2）浮力成因：物体上下表面受到的液体压力不同。F浮=F下表面-F上表面 【易错易混】不受浮力的情况 若下表面无水（如桥墩），且下表面面积比上表面面积大，则物体不受浮力。 2.浮力的测量 把物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数F1，即为物体重力，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F2，则F浮＝F1－F2或F浮=G-F示 知识点2 阿基米德原理 1.阿基米德原理 （1）内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 即：F浮=G排液=m排g=ρ液gV排 【易错易混】浸入包括全部浸入和部分浸入： 当物体全部浸没时，V排=V物；当物体部分浸没时，V排＜V物 （2）公式适用范围：液体、气体 【阿基米德原理验证实验】 由F浮＝ρ液gV排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 2.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 ④二力平衡法：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。 知识点3 物体沉浮条件及应用 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.沉浮条件的应用 （1）密度计 原理：物体漂浮原理；同一支密度计测量不同液体密度时，密度计重力不变，故浮力不变，由于液体密度不同，V排改变。 结构：下粗上细的玻璃管，下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，使重心下移密度计更稳定。 刻度值特点：上面读数小，下面读数大；刻度不均匀，上疏下密；无零刻度。 （2）轮船 原理：轮船漂浮原理；若不改变船的总重力，在不同水域浮力不变，V排发生改变，若在同一水域行驶，改变船重，则浮力改变。 结构：用钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，可以排开更多的水，获得更大的浮力，从而能漂浮在水面上。轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的质量，排水量等于船自身质量和满载时货物的质量之和。 （3）潜艇 原理：潜艇悬浮在水中时完全浸没，V排不变，浮力不变，通过水舱水量的改变，改变自身重力。当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇下沉；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就会停留在水面下任何深度的地方；当继续排水，重力小于浮力，潜艇上浮。 （4）热气球和气艇 氢气球、热气球、飞艇上浮到空中，是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气的小，使得它们受到空气的浮力大于重力，使其上升。 知识点4 浮力与压强的综合分析与计算 本模块整合液体压强与浮力知识，解决容器、液面变化、物体浸入等综合问题，重点训练学生建立物理模型和分步推理的能力。 1. 核心方法梳理：解题两步法 解决此类问题的关键在于明确分析顺序，并正确选取计算公式。 先压强，后浮力：通常先分析液体压强（p = ρgh），再分析浮力（F浮 = ρ液gV排）。 明确公式适用范围： 液体压强：由液体密度和深度决定，与容器形状、底面积大小无关。 浮力大小：由液体密度和排开液体的体积决定，与物体自身密度、形状无关。 2. 思维进阶：动态过程与状态分析 当物体被放入、取出或浸入深度改变时，需关注： 液面高度变化​ → 影响容器底部压强（Δp = ρgΔh）。 物体状态变化​ → 影响浮力大小（如漂浮时F浮 = G物）。 知识点5 浮力在生产生活中的创新应用 本模块以真实的现代科技（如半潜船、深海探测器、浮标监测系统）为背景，引导学生运用浮力、密度等原理解释其工作原理，并进行简单的参数分析与计算。 1. 核心原理应用 浮沉条件：通过改变自身重力（如压载水舱）或排开液体的体积（如潜水艇）来控制浮沉。 漂浮与悬浮：物体漂浮时，浮力等于重力，且ρ物 < ρ液；悬浮时，浮力也等于重力，但ρ物 = ρ液。 2. 思维进阶：系统分析与参数设计 面对复杂装备（如半潜船），需分析其不同工作阶段（航行、下潜、装载）的浮力与重力变化，理解其如何实现精确控制。并可进行简单的安全负载计算。 考 点 演 练 题型1 浮力产生的原因 【典例1】将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中，静止时甲沉底如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若甲、乙体积相等，甲受到的浮力小 B．若甲、乙质量相等，甲受到的浮力小 C．向杯中加盐水后，乙受到的浮力变大 D．向杯中加酒精后，乙受到的浮力变大 【答案】B 【解答】解：A、若甲、乙体积相等，由图可知，V排甲＞V排乙，根据F浮＝ρ水gV排可知，F浮甲＞F浮乙，故A错误； B、由图可知，乙漂浮，则F浮乙＝G乙＝m乙g，甲沉底，则F浮甲＜G甲＝m甲g，若甲、乙质量相等，则F浮乙＞F浮甲，即甲受到的浮力小，故B正确； C、向杯中加盐水后，液体密度变大，乙仍然处于漂浮状态，浮力等于重力，因此乙受到的浮力不变，故C错误； D、向杯中加酒精后，液体密度变小，若乙处于悬浮状态，浮力等于重力；若乙沉底，浮力小于重力，因此乙受到的浮力可能不变，也可能变小，故D错误。 故选：B。 【变式1】如图所示，玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】C 【解答】解：无论小球在水中处于什么状态，浮力方向总是竖直向上的，故浮力的方向是F3。 故选：C。 题型2 阿基米德原理 【典例1】小科将两块相同的橡皮泥分别做成空心球形和碗形，放入相同的两杯水中，静止后的状态分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲中橡皮泥的浮力大 B．乙中橡皮泥的浮力大 C．甲杯水的液面比乙高 D．两杯水的液面一样高 【答案】D 【解答】解：将两块相同的橡皮泥，重力相等，分别做成空心球形和碗形，放入相同的两杯水中，开始的水面高度相等，静止后的状态分别如图甲、乙所示，分别的悬浮和漂浮，浮力都等于重力，故浮力大小相等，根据阿基米德原理知，排开液体的体积相等，即液面升高的高度相等，因而两杯水的液面一样高，故D正确，ABC错误。 故选：D。 【变式1】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 【解答】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、该装置工作时没有利用流体的压强与流速的关系，故B符合题意； C、该装置顶开气囊舱盖子，形成气囊，帮助携带者上浮，说明力可以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。 题型3 浮力大小的计算 【典例1】潜水艇从高密度海水区驶入低密度区，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．受到的重力变小 B．受到的浮力不变 C．排开液体的体积变大 D．排开液体的重力变小 【答案】D 【解答】解：A、由题意知潜水艇在“掉深”过程中，自身重力并没有发生变化，故A错误； BCD、根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排，潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，其排开海水的体积V排不变（因为潜水艇浸没在水中，自身大小不变），海水密度减小，g不变，所以浮力F浮变小，排开液体重力变小，故D正确，BC错误。 故选：D。 【变式1】如图所示，将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中，然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动，观察到鸡蛋从沉底到漂浮。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：开始时浮力小于重力，鸡蛋是完全浸没的，排开液体的体积不变，当液体密度增大时，由F浮＝ρ液gV排可知鸡蛋受到的浮力变大； 当液体密度等于鸡蛋的密度时（浮力与重力相等），鸡蛋处于悬浮状态； 若液体密度再增大（浮力再增大，大于重力），鸡蛋会上浮，最后漂浮在水面上，此时浮力等于鸡蛋的重力，盐水的密度再变大，浮力不再发生变化。 故浮力先增大后不变，ABC错误，D正确。 故选：D。 题型4 探究影响浮力大小因素的实验 【典例1】如图所示，在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在甲、乙、丙、丁四种情况下保持静止（所用烧杯相同）。 （1）若丙、丁烧杯中液面的高度相同，则液体对烧杯底的压强p丙　 　 p丁。（选填“等于”、“大于”、“小于”） （2）比较　 　 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 （3）用一只如图戊所示厚底薄壁圆柱状玻璃筒来进行实验（筒壁厚度忽略不计），在筒壁外侧沿竖直方向标有显示高度的刻度。他使圆筒直立漂浮于水面后，在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体，记录下此时筒内液面的高度h和筒浸入水中的高度h2，再分批添加未知液体，记录多组h1、h2的数据，作出h1﹣h2的关系图像如图己所示。则该液体的密度为　 　 （用符号a、b、c和ρ水表示）。 【答案】（1）＞； （2）甲、乙、丙； （3）。 【解答】解：（1）根据称重法可知，物体浸没在水中浮力为F浮水＝F1﹣F3＝2.7N﹣1.7N＝1N； 物体浸没在某液体中浮力为F浮液＝F1﹣F4＝2.7N﹣1.9N＝0.8N； 所以F浮水＞F浮液，根据F浮＝ρ液gV排可知，在排开液体体积相同时水的密度大于某液体的密度，即ρ水＞ρ液；由于丙、丁烧杯中液面的高度相同，根据p＝ρgh可知，液体对烧杯底的压强p丙＞p丁。 （2）比较甲、乙、丙三幅图，乙图和丙图中液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，说明浮力的大小与排开液体的体积有关。 （3）玻璃筒漂浮时，受到的浮力等于玻璃筒的重力，即G＝F浮1＝ρ水gV排1＝ρ水gSa； 当玻璃筒内液体的深度为c时，玻璃筒浸入水的深度为b，玻璃筒内液体的重力为G液＝m液g＝ρ液V液g＝ρ液Scg 玻璃筒受到的浮力F浮2＝ρ液gV排2＝ρ水gSb； 根据物体浮沉条件可知，玻璃筒及玻璃筒内液体的总重力与浮力相等，得G+G液＝F浮2；即ρ水gSa+ρ液Scg＝ρ水gSb； 所以该液体的密度为 故答案为：（1）＞； （2）甲、乙、丙； （3）。 【变式1】在学习“影响浮力大小的因素”相关内容时，某兴趣小组设计并进行了系列小实验，以进行初步探究。 （1）把一颗鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋沉入杯底，不断在清水中加盐溶解，鸡蛋会上浮到液面。鸡蛋漂浮在盐水液面时受到的浮力 在清水中沉底时的浮力（选填“大于”、“等于”、“不变”） （2）根据上述现象，他开展如下图的一系列实验。此时乙实验中物块受到的浮力为 　 N。 （3）通过实验甲、丙、戊的对比可探究 　　 　　 。 （4）若要验证阿基米德原理，我们还需要测量的物理量是 　 　 。 【答案】（1）大于；（2）0.5；（3）浮力大小与液体密度的关系；（4）小桶的重力、小桶和排开液体的总重力。 【解答】解；（1）鸡蛋在清水中沉底：此时浮力小于重力，即 F浮清＜G。鸡蛋在盐水中漂浮：漂浮时浮力等于重力，即F浮盐＝G 浮盐。因为鸡蛋重力G不变，所以F浮盐＞F浮清： （2）乙图用称重法测浮力：F浮＝ G﹣F示＝1.6N﹣1.1N＝0.5N。 （3）对比实验甲、丙、戊：物体排开液体的体积相同（都完全浸没），液体密度不同（水、盐水等）弹簧测力计示数不同→浮力不同，控制变量：排开液体体积不变，改变量：液体密度。探究的是浮力大小与液体密度的关系。 （4）阿基米德原理：浮力＝物体排开液体所受的重力。实验中根据称重法测出物体受到的浮力，还需要测量小桶的重力、小桶和排开液体的总重力（两者相减才能得到G排）。 故答案为：（1）大于；（2）0.5；（3）浮力大小与液体密度的关系；（4）小桶的重力、小桶和排开液体的总重力。 题型5 物体的浮沉条件及其应用 【典例1】图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是（　　） A．彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮 C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24℃＜t＜26℃ D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球 【答案】C 【解答】解：由题意知，液体的温度升高时，密度变小，原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉，所以4号彩球标牌所标温度值为22℃，则5号小球应标20℃，3号小球应标24℃； A、22℃大于18℃，液体在22℃时密度小，等于4号球的密度，4号球悬浮，浮力等于重力；18℃时密度大，大于4号球的密度，4号球漂浮，浮力等于重力，所以4号在22℃时所受浮力等于18℃时所受浮力，故A错误； B、由于液体的密度随着环境温度降低会增大，有更多的彩球能漂浮，所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，液体的密度等于密度最大一个小球的密度，即5号彩球悬浮，其余四个小球漂浮，故B错误； C、若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则3、4、5三个彩球沉底，4号球标示22℃、3号球标示24℃、2号球标示26℃，表明当前环境温度在24℃到26℃之间，故C正确； D、当环境温度升高时，液体的密度减小，当前1号球标示温度最高，若想测量更高的温度，应增加一个密度更小的彩球，所以与彩球1体积相等、质量更小，故D错误。 故选：C。 【变式1】妈妈买了新鲜桔子（密度均匀），小明将质量为120g的桔子放入水中，发现桔子漂浮且体积露出水面（ρ水＝1.0×103kg/m3）。下列说法正确的是（　　） A．若将露出水面的部分切除，剩余部分仍会漂浮 B．桔子的密度为1.0×103kg/m3，与水的密度相等 C．若往水中加适量食盐，桔子露出水面的体积会变小 D．若将桔子压入水中完全浸没，其受到的浮力仍为1.2N 【答案】A 【解答】解：A、新鲜桔子（密度均匀）放入水中漂浮，故密度小于水的密度，且将露出水面的部分切除，密度小于水的密度还会漂浮，故A正确，B错误； C、漂浮时浮力等于重力，往水中加适量食盐，液体的密度变大，浸入体积不变时，桔子受到的浮力变大，大于重力而上浮，故露出水面的体积会变大，故C错误； D、漂浮时浮力等于重力，F浮＝G＝mg＝0.12kg×10N/kg＝1.2N，将桔子压入水中完全浸没，排开液体的体积变大，浮力变大，故D错误。 故选：A。 题型6 浮力大小的比较 【典例1】用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法不正确的是（　　） A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力等于重力 B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将上浮 C．从斑中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力不变 D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先减少后增加 【答案】D 【解答】解：A．当模型漂浮于水面时，受到平衡力的作用，它受到的浮力等于重力，故A正确； B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，瓶内的水将变少，总重力变小，模型将上浮，故B正确； C．从瓶中抽气时，瓶内气体压强变小，瓶内的水将变多，总重力变大，模型会下沉；此时它排开水的体积不变，它受到的浮力不变，故C正确； D．潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，此时应向外抽气，使潜艇受到的重力大于浮力，实现下沉，然后停止抽气，再适当充气，再向外排水使重力等于浮力而悬浮，使潜水艇下潜至更深的位置悬浮，则瓶内气体先减少后增加，应使瓶内的水先增加后减少，故D错误。 故选：D。 【变式1】2026年初，我国海军076型两栖攻击舰首舰“四川舰”开启跨海区海试，它是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。 （1） 电磁弹射装置中，导体通强电流时舰载机受推力起飞，推力方向与磁场方向及　 （2） 　　 方向有关。 （2）当四川舰从海水密度较小的海区驶入海水密度较大的海区时，不计燃料消耗，舰体受到的浮力将 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）四川舰采用了21兆瓦燃气轮机和6兆瓦柴油机的混合动力系统。当它高速航行、舰载机电磁弹射等时，会采用哪种内燃机为主动力？　 　 。 【答案】（1）电流；（2）不变；（3）21兆瓦燃气轮机。 【解答】解：（1）电磁弹射装置的原理是通电导体在磁场中会受力运动，推力方向与磁场方向及电流方向有关； （2）当四川舰从海水密度较小的海区驶入海水密度较大的海区时，始终处于漂浮状态，受到的浮力始终等于重力，所以不计燃料消耗，舰体受到的浮力不变； （3）当它高速航行、舰载机电磁弹射等时，需要能量较大，应该使用21兆瓦燃气轮机。 故答案为：（1）电流；（2）不变；（3）21兆瓦燃气轮机。 题型7 浮力的利用 【典例1】是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（　　） A．图甲中浸没在水中的潜艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大 B．图乙中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积 C．图丙中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大 D．图丁中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮的 【答案】B 【解答】解： A．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水密度和排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故A错误； B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B正确； C．密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故C错误； D．气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D错误。 故选：B。 【变式1】如图所示，有一木块（密度ρ木）浮在水面，当用一铁块A（密度ρ铁）放在上面时，木块恰在水面下，如图甲所示，当用另一铁块B（密度ρ铁）吊在木块下时，木块也恰在水面下，如图乙所示。设水的密度为ρ，则VA：VB＝（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】甲图中，铁块A和木块一起漂浮在水面，则F浮木＝GA+G木， 所以GA＝F浮木﹣G木， 即ρ铁gVA＝ρgV木﹣ρ木gV木， 乙图中，铁块B和木块一起悬浮在水中，则F浮木+F浮B＝GB+G木， 所以GB﹣F浮B＝F浮木﹣G木， 即ρ铁gVB﹣ρgVB＝ρgV木﹣ρ木gV木， 所以ρ铁gVA＝ρ铁gVB﹣ρgVB＝（ρ铁﹣ρ）gVB， 所以A、B的体积之比：。 故选：A。 过 关 验 收 1．如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　） A．不受水的压力，受浮力 B．受到水的压力，不受浮力 C．既受水的压力，也受浮力 D．不受水的压力，也不受浮力 【答案】B 【解答】解：洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力。 故选：B。 2．096型战略核潜艇是中国自主研发的第三代核潜艇，代表了我国在核潜艇技术领域的重大突破。请回答下面小题。当核潜艇漂浮在水面时，所受到的浮力方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】A 【解答】解：浮力方向始终竖直向上的，所以当核潜艇漂浮在水面时，所受到的浮力方向是F1。 故选：A。 3． 如图（a）所示，重为5牛的长方体物块漂浮在水中，其下表面积为5×10﹣3米2，则下表面受到水的压力方向为 　 　 ，压强大小为 　 　　 帕。若将长方体物块以图（b）所示方式放置，比较图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小，则Fa　 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）Fb。 【答案】竖直向上；1000；等于。 【解答】解：长方体物块漂浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，由浮力产生的原因知下表面积所受压力的大小就等于浮力，方向相同，所受压力方向竖直向上； 下表面所受压强为：p1000Pa； 若将长方体物块以图（b）所示放置，长方体物块仍漂浮在水中，受到的浮力仍等于物块的重力，物块的重力不变，所以浮力不变，由浮力产生的原因知图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa＝Fb。 故答案为：竖直向上；1000；等于。 4．在“制作能承重的纸船”项目化学习活动中，小科制作了一艘带有防水涂层的铝箔船模型。如图所示，他将铝箔船放入盛有适量水的圆柱形透明玻璃容器中，随后不断向船舱内轻轻放入一元硬币进行承重测试，直到水面接近船舷的安全吃水线。在不断放入硬币的过程中（水未溢出），下列分析正确的是（　　） A．铝箔船受到的浮力逐渐增大，因为浮力是水对船的作用，所以容器底部对桌面的压力不变 B．容器底部受到水的压强逐渐增大，且增加的液体压力大小恰好等于放入硬币的总重力 C．铝箔船排开水的质量逐渐变大，且排开水的总质量始终大于船和硬币的总质量 D．铝箔船底部浸入水中的深度增加量等于容器内水面上升的高度 【答案】B 【解答】解：A．在不断放入硬币的过程中，铝箔船和硬币的总重力逐渐增大，因为铝箔船始终处于漂浮状态，受到的浮力等于总重力，所以铝箔船受到的浮力逐渐增大；将容器、水、铝箔船和硬币看作一个整体，容器底部对桌面的压力等于整体的总重力，由于不断放入硬币，总重力增大，所以容器底部对桌面的压力逐渐增大，故A错误； B．由于铝箔船受到的浮力逐渐增大，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，船排开水的体积逐渐增大，容器内水面上升，根据p＝ρgh可知，容器底部受到水的压强逐渐增大；对于圆柱形容器，容器底部受到水的压力F＝pS＝ρghS＝ρg（V水+V排）＝G水+F浮，则增加的液体压力ΔF＝ΔF浮，因为铝箔船始终漂浮，增加的浮力等于放入硬币的总重力，即ΔF浮＝G硬币，所以增加的液体压力大小恰好等于放入硬币的总重力，故B正确； C．根据物体浮沉条件，铝箔船漂浮时受到的浮力等于总重力，即F浮＝G总，根据阿基米德原理F浮＝G排＝m排g，总重力G总＝m总g，所以m排g＝m总g，即排开水的总质量始终等于船和硬币的总质量，故C错误； D．设容器底面积为S容，船底面积为S船，水面上升的高度，铝箔船底部浸入水中的深度增加量，因为S容＞S船，所以Δh浸＞Δh水，即铝箔船底部浸入水中的深度增加量大于容器内水面上升的高度，故D错误。 故选：B。 5．取一实心铁块，将它完全浸没在清水中，分别停留在三个不同的深度。对比铁块受到的浮力大小，下列说法正确的是（　　） A．浸没的深度越深，铁块受到的浮力越大 B．浸没的深度越浅，铁块受到的浮力越大 C．不同深度的铁块受到的浮力大小相等 D．铁块受到的浮力随浸没深度的增加先变大后变小 【答案】C 【解答】解：根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，表达式为F浮＝ρ液gV排。由题意可知，实心铁块被“完全浸没”在清水中，此时铁块排开水的体积等于铁块自身的体积，即V排＝V铁。因为铁块的体积V铁不变，水的密度ρ水不变，所以铁块在不同深度时排开水的体积V排相同，根据F浮＝ρ水gV排可知，铁块受到的浮力大小相等，与浸没的深度无关。故A、B、D错误，C正确。 故选：C。 6． 一艘潜艇在执行任务时，从海面下潜至深海过程中（如图），先通过注水使自身缓慢下沉，当完全浸没后继续下潜至目标深度。在此过程中，关于潜艇所受浮力随深度变化的大致图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：图中开始有部分露出，当下潜到刚好浸没，排开液体的体积变大，根据阿基米德原理知，浮力变大，而浸没后深度变大，浸入的体积不变，故浮力不变，则浮力是先变大后不变，故D正确，ABC错误。 故选：D。 7．六一儿童节，同学送给小明一个透明密闭容器做的礼物。容器中盛有两种分层的液体，一只小熊悬浮在两种液体的交界处。热爱物理的小明同学找来一个正方体木块A、一个电子台秤、刻度尺、底面积为200cm2的薄壁容器等对两种液体进行了以下探究：将密闭容器顶部打开，将液体全部倒入柱形容器中，并将柱形容器放在台秤上，记下容器和液体的总质量；用刻度尺测出A木块边长为10cm，并用一根不计质量和体积的细杆固定在A的顶部正中央，再将木块放入容器中，如图所示，此时杆的作用力为0。放入物体A后，台秤的读数增加了1200g，则物体A的密度为 　 　 g/cm3。 此时，甲液体的深度为10cm，乙液体的深度为6cm，A浸入乙液体的深度为4cm；现将A提升，使A全部浸入甲液体中，发现台秤读数减小400g，将物体A上下移动，在保证物体A浸没的情况下，A处在最高点和最低点时杆的作用力之比为 　 　 （A与容器可接触但不挤压）。 【答案】1.2；1：1。 【解答】解：（1）木块放入容器后，台秤的读数增加了1200g，则物体A的质量mA＝1200g＝1.2kg， 则物体A的重力GA＝mAg＝1.2kg×10N/kg＝12N； 物体A的体积VA＝LA3＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3， 物体A的密度ρA1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3； （2）将A提升，使A全部浸入甲液体中，发现台秤读数减小Δm＝400g＝0.4kg， 则杆的拉力F1＝ΔG＝Δmg＝0.4kg×10N/kg＝4N， 由F浮＝G﹣F拉和F浮＝ρ液gV排可得，ρ甲gVA＝GA﹣F1， 甲液体的密度ρ甲0.8×103kg/m3； 将木块放入容器中时，杆的作用力为0，则物体A受到的浮力F浮＝G， 则ρ甲gV排甲+ρ乙gV排乙＝GA， 即0.8×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×（0.1m﹣0.04m）+ρ乙×10N/kg×（0.1m）2×0.04m＝12N， 解得：ρ乙＝1.8×103kg/m3， 当A与容器底部接触但不挤压时，受到的浮力最大，此时杆的作用力为向下的压力， 设此时A浸入乙的深度为h乙″，则有S容h乙′＝（S容﹣SA）h″， 即h乙″8cm＝0.08m， A浸入甲的深度h甲″＝LA﹣h乙″＝10cm﹣8cm＝2cm＝0.02m， 此时物体A受到的浮力F浮′＝ρ甲gSAh甲″+ρ乙gSAh乙″＝0.8×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×0.02m+1.8×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×0.08m＝16N， 则此时杆的压力F2＝F浮′﹣GA＝16N﹣12N＝4N， 所以，A处在最高点和最低点时杆的作用力之比F1：F2＝4N：4N＝1：1。 故答案为：1.2；1：1。 8．将一底面积为50cm2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。 （1）则木块所受到的最大浮力为多少？ （2）细线对木块的最大拉力为多少？（g取10N/kg） 【答案】（1）木块所受到的最大浮力为7.5N； （2）细线对木块的最大拉力为3N。 【解答】解：（1）由图乙可知，在9cm～16cm内，木块处于漂浮状态，此时木块底部受到水的压强p＝900Pa，木块浸入水中的深度为L1＝9cm；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm； 所以木块的高度：L＝9cm+（22cm﹣16cm）＝15cm＝0.15m， 则木块的体积：V＝SL＝50cm2×15cm＝750cm3＝7.5×10﹣4m3， 木块全部淹没时V排＝V＝7.5×10﹣4m3， 受到的浮力最大为：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10﹣4m3＝7.5N； （2）由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa，则木块的重力与水向上的压力（浮力）平衡，所以木块重力：G＝F浮＝p向上S＝900Pa×50×10﹣4m2＝4.5N； 直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力为：F拉＝F浮﹣G＝7.5N﹣4.5N＝3N。 答：（1）木块所受到的最大浮力为7.5N； （2）细线对木块的最大拉力为3N。 9．如图甲所示，把弹簧下端固定在容器底部，上端固定在棱长为10cm的正方体木块上，此时木块上表面与水面相平，水深为22cm，弹簧作用力为F。已知弹簧体积、质量忽略不计，原长为10cm，弹簧受到拉力的作用时，弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示，容器的底面积为200cm2。求： （1）木块受到水的浮力为多少N？ （2）木块的密度为多少kg/m3？ （3）打开出水口，当弹簧作用力大小再次等于F时关闭出水口，容器内剩余水的质量为多少kg？ 【答案】（1）木块受到水的浮力为10N； （2）木块的密度为0.8×103kg/m3； （3）打开出水口，当弹簧作用力大小再次等于F时关闭出水口，容器内剩余水的质量为2.2kg。 【解答】解：（1）图中木块浸没，排开水的体积； 根据阿基米德原理知，浮力； （2）木块上表面与水面相平，水深为22cm，木块上表面距离容器底的距离为h＝22cm，此时弹簧的伸长量ΔL＝h﹣h木﹣h弹簧原长＝22cm﹣10cm﹣10cm＝2cm； 由图乙可知，当ΔL＝2cm时，弹簧对物体的拉力F拉＝2N，此时木块处于平衡状态，合力为零，木块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及弹簧的拉力，则F浮＝G木+F拉， 则木块的重力G木＝F浮﹣F拉＝10N﹣2N＝8N， 木块的质量， 木块的密度， （3）当弹簧作用力大小再次等于F时，此时弹簧被压缩，弹力向上，大小为F＝2N，由图乙可知此时ΔL＝2cm，弹簧的长度L′＝L﹣2cm＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m， 根据平衡条件知，G木＝F浮′+F弹， 此时木块受到的浮力F浮′＝F浮′＝G木﹣F弹＝8N﹣2N＝6N， 利用阿基米德原理可知木块排开水的体积， 木块浸入水中的深度， 此时水的深度h′＝L′+h浸′＝0.08m+0.06m＝0.14m， 则容器内剩余水的体积， 容器内剩余水的质量. 答：（1）木块受到水的浮力为10N； （2）木块的密度为0.8×103kg/m3； （3）打开出水口，当弹簧作用力大小再次等于F时关闭出水口，容器内剩余水的质量为2.2kg。 10．市面上有一款智能防溺水手环（如图），它由气囊和小型气瓶组成，气瓶内储存有经高压压缩的二氧化碳气体。当监测到溺水风险时，气囊会自动打开，使溺水者上浮。 （1）气囊在水中打开时受到的浮力方向是　　 　。 （2）请结合浮力的相关知识，解释智能防溺水手环的工作原理是　　 　 　 。 （3）此款智能手环气囊完全打开时的体积约1.8×10﹣2m3，当它完全浸没在水中时可提供多大的浮力？（ρ水取1.0×103kg/m3） 【答案】（1）竖直向上；（2）当监测到溺水风险时，气囊会自动打开，使气囊体积增大，根据阿基米德原理，气囊排开水的重量，即增大，从而帮助人体浮出水面；（3）当它完全浸没在水中时可提供180N的浮力。 【解答】解：（1）浮力方向是竖直向上； （2）当监测到溺水风险时，气囊会自动打开，使气囊体积增大，根据阿基米德原理，气囊排开水的重量，即增大，从而帮助人体浮出水面； （3）假设手环里的安全气囊充满气后的体积是1.8×10﹣2m3，当它完全浸没在水中时受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣2m3＝180N； 故答案为：（1）竖直向上；（2）当监测到溺水风险时，气囊会自动打开，使气囊体积增大，根据阿基米德原理，气囊排开水的重量，即增大，从而帮助人体浮出水面；（3）当它完全浸没在水中时可提供180N的浮力。 11．在做水果浮沉实验时，小科发现放在盆中的苹果浮在水面，草莓悬浮在水中，而小番茄却沉在底部。若想让小番茄上浮直至漂浮，则下列措施有效的是（　　） A．在水中加适量食盐 B．将小番茄切去一部分 C．把草莓和小番茄绑在一起 D．加更多的水 【答案】A 【解答】解：草莓悬浮在水中，草莓的密度与水相等，而小番茄却沉在底部，番茄的密度大于水。若想让小番茄上浮直至漂浮， A、在水中加适量食盐，此时液体的密度变大，大于番茄的密度，故番茄会上浮直至漂浮，故A正确； BD、小番茄切去一部分或加水，密度与质量大小无关，二者的密度都不变，仍是番茄的密度大于水，故仍是沉底的，故BD错误； C、草莓和小番茄绑在一起，平均密度比草莓的密度大，则大于水的密度，故是沉底的，故C错误。 故选：A。 12．雨天，氦气球上沾了水，无法升空（如图所示），下列做法不能让气球升空的是（　　） A．继续往气球内充氦气 B．将气球上的水擦干 C．换用更厚材质的气球 D．剪短绑气球的绳子 【答案】C 【解答】解：A、继续往气球内充氦气，气球的体积增大，由F浮＝ρ空气gV排可知，气球受到的浮力增大，能让气球升空，故A不符合题意； B、将气球上的水擦干，气球的重力会变小，能让气球升空，故B不符合题意； C、换用更厚材质的气球，气球的重力会变大，不能让气球升空，故C符合题意； D、剪短绑气球的绳子，总重力会变小，能让气球升空，故D不符合题意。 故选：C。 13．如图是“浮力大小与哪些因素有关”的实验，请依据实验回答： （1）比较a、b、c实验数据可得出的结论是　　 　 　 。 （2）实验a、c和d，其研究的问题是　　 　 　 。 （3）由图中的实验数据可知，盐水的密度为　 　 kg/m3。 【答案】（1）物体排开水的体积越大，受到的浮力越大；（2）浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关；（3）1.2×103。 【解答】解：（1）b、c两组实验中自变量是物体排开水的体积，因变量是物体受到的浮力，据此回答； （2）c、d两组实验的自变量是物体的深度，因变量是物体受到的浮力，其研究的问题是物体浸没在水中时受到的浮力是否与浸没的深度有关； （3）由实验数据可知，物体浸没在水中受到的浮力： F浮水＝G﹣F示d＝8N﹣6N＝2N； 物体浸没在盐水中受到的浮力： F浮盐＝G﹣F示e＝8N﹣5.6N＝2.4N； 因物体浸没，故排开液体的体积相等，即V排水＝V排盐， 所以，根据F浮＝ρ液gV排可得：， 则盐水的密度：ρ盐水ρ水1.0×103kg/m3＝1.2×103kg/m3。 故答案为：（1）物体排开水的体积越大，受到的浮力越大；（2）浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关；（3）1.2×103。 14．小科将橘子皮和橘子放入两个盛满水的溢水杯中，两个小烧杯也完全相同，静止后如图所示（　　） A．橘子受到的浮力大于橘子皮受到的浮力 B．橘子受到的浮力小于橘子皮受到的浮力 C．橘子受到的浮力等于橘子的重力 D．橘子皮受到的浮力大于橘子皮的重力 【答案】A 【解答】解：AB、由图知橘子皮排开水的体积小于橘子排开水的体积，由G＝mg＝ρVg知橘子皮排开水的重力小于橘子排开水的重力，由阿基米德原理F浮＝G排知橘子受到的浮力大于橘子皮受到的浮力，故A正确，B错误； C、由于橘子沉底，所以橘子受到的浮力小于橘子的重力，故C错误； D、由于橘子皮漂浮，所以橘子皮受到的浮力等于橘子皮的重力，故D错误。 故选：A。 15． 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F2、F3、F4，它们的大小关系正确的是（　　） A．F2＝F3＝F4 B．F2＝F3＞F4 C．F2＞F3＞F4 D．F2＜F3＜F4 【答案】C 【解答】解：图2中救生艇被钢缆吊起，此时“爱达•花城号”受到的浮力大小F2等于总重力，图3中救生艇刚开始浸入水中此时救生艇也受到浮力，而整体漂浮，总浮力等于总重，因而“爱达•花城号”受到的浮力大小小于F2；但由于此时救生艇没有漂浮，邮轮受到的浮力大于自身的重力，图4中救生艇脱钩，浮力等于自身的重力，故F2＞F3＞F4。 故选：C。 16．在长江投放一个漂流瓶，漂流瓶从长江漂入大海，则漂流瓶受到的浮力及它露出水面的体积的变化情况是（ρ水＜ρ海水）（　　） A．浮力不变，露出水面体积变大 B．浮力变大，露出水面体积不变 C．浮力不变，露出水面体积变小 D．浮力变大，露出水面体积变大 【答案】A 【解答】解：漂流瓶在海水和江水中都漂浮，其受到的浮力始终等于自身重力，属于漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变； ρ海水＞ρ江水，根据F浮＝G排＝ρ液V排g可知排开海水的体积比排开江水的体积小，则漂流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大。 故选：A。 17．游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力，使人上浮防止溺水，如图所示。手浸入水中的过程中，浮力增大的原因是（　　） A．减少了人的重力 B．减少了空气对人的阻力 C．增大了人排开水的体积 D．增大了人的密度 【答案】C 【解答】解：根据阿基米德原理知，浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以使得排开液体的体积更大，液体密度不变，可以获得更大的浮力。 故选：C。 18．如图为利用浮囊打捞沉船的示意图。将浮囊固定在沉船上后充气，可帮助沉船上浮。下列关于该打捞过程的说法正确的是（　　） A．浮囊受到浮力，施力物体是空气 B．沉船匀速上浮且未露出海面时，受到的浮力变小 C．增加充气浮囊的数量，可增大总浮力，更容易拉起沉船 D．潜水员下潜作业时，所处深度越深，受到海水的压强越小 【答案】C 【解答】解：A．浮囊浸在海水中，受到海水的浮力，浮力的施力物体是海水，故A错误； B．沉船未露出海面，V排不变、海水的密度不变，由F浮＝ρ液gV排可知，所受浮力不变；故B错误； C．增多浮囊，整体可排开海水体积变大，可利用的总浮力变大，便于拉起沉船，故C正确； D．由液体压强的计算公式p＝ρ液gh可知，深度h越深，海水压强越大，故D错误。 故选：C。 19．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 【解答】解：游客从岸边缓慢登上游船前后，游船始终漂浮，故浮力等于重力，由于登船后的重力变大，故浮力变大。 故选：C。 20．小科制作了一个防洪屋模型，如图所示，小科发现防洪屋模型开始上浮时水位线超过了基座，出现了房子部分被淹的现象。为使水位刚超过基座时房子就能开始上浮，下列措施不可行的是（　　） A．只增大基座的体积 B．只增大房子的体积 C．只使用密度更小的材料制造基座 D．只使用密度更小的材料制造房子 【答案】B 【解答】解：A、只增大基座的体积但重力不变，由F浮＝ρ液gV排知浮力变大，故A可行； B、只增大房子的体积但房子质量不变，基座体积不变，根据题意可知当这个模型浮起时需要没过基座，故B不可行； CD、只使用密度更小的材料制造基座或只使用密度更小的材料制造房子都会减小重力，浮力不变，故CD可行。 故选：B。 21．小明利用剪去上半部分的平底空矿泉水瓶、刻度尺、适量的清水和木块测量某种盐水的密度，测量过程如图所示。（清水的密度取1.0克/厘米3） （1）步骤②和步骤④中，木块受到的浮力分别为F2和F4则两者大小关系为：　　 　。 （2）该盐水的密度ρ盐水＝　 　 克/厘米3。 （3）为了能测出盐水密度，该实验中必须控制的条件有　 　 。（可多选） A.步骤①、③中液体的深度相同 B.步骤①、③矿泉水瓶的横截面积相同 C.实验中刻度尺零刻度线与瓶底齐平 D.实验中木块的密度须小于清水的密度 【答案】（1）F2＝F4；（2）1.2；（3）B。 【解答】解：（1）步骤②和步骤④中，木块漂浮在液面上，浮力等于重力大小，故步骤②和步骤④中，受到的浮力大小关系为：F2＝F4。 （2）设瓶子的底面积为S，由②①可知，木块排开水的体积为 V1＝（12.4cm﹣10.0cm）S＝2.4cm×S＝0.024m×S， 由③④可知，木块排开盐水的体积为 V2＝（12.0cm﹣10.0cm）S＝2.0cm×S＝0.02m×S， 根据阿基米德原理有ρ水gV1＝ρ盐水gV2， 则盐水的密度为：ρ盐水ρ水1.0g/cm3＝1.2g/cm3。 （3）AB.由上面的计算可知，步骤①、③中液体的深度没有必要相同，步骤①、③矿泉水瓶的横截面积要相同，故A没有必要，B有必要； C.实验时，刻度尺的零刻度线与瓶底可以不齐平，可以从某一整数刻度线量起，也能测量水或盐水的深度，从而可测量盐水的密度，故C没有必要； D.根据（2）可知该实验是利用木块在水和盐水中受到的浮力相等来测量盐水的密度的，若木块的密度等于清水的密度，则由浮沉条件可知木块在清水中悬浮，木块在盐水中漂浮，其受到的浮力也是相等的，也能测量盐水的密度，故D没有必要。 故选：B。 故答案为：（1）F2＝F4；（2）1.2；（3）B。 22．水黾是黾蜷科物种的通称，生活于各种水体的表面。 （1）水黾的中后足极长，停留在水面上时（如图），它通过　　 　　 减小对水面的压强。 （2）水黾向前运动时，其中足向后划水，此时使水黾向前运动的力的施力物体是　 　 。 （3）下雨时，雨滴把水黾砸入水中时，它身上的防水细毛会吸附空气，通过增大　 　 　　 来增加浮力，使其浮出水面。 【答案】（1）增大受力面积；（2）水；（3）排开水的体积。 【解答】解：（1）水黾的中后足极长，停留在水面上时，对水面的压力大小基本不变，通过增大受力面积来减小对水面的压强，因此能稳稳停留在水面上。 （2）水黾向前运动时，其中足向后划水，对水施加向后的作用力。根据力的作用是相互的，水会对水黾施加一个向前的反作用力，因此使水黾向前运动的力的施力物体是水。 （3）下雨时，雨滴把水黾砸入水中时，它身上的防水细毛会吸附空气，使水黾排开水的体积增大。根据阿基米德原理可知，液体密度不变时，通过增大排开液体的体积来增加浮力，使其浮出水面。 故答案为：（1）增大受力面积；（2）水；（3）排开水的体积。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第17讲 浮力 内 容 导 航 知识点1 浮力 知识点2 阿基米德原理 知识点3 物体沉浮条件及应用 知识点4 浮力与压强的综合分析与计算 知识点5 浮力在生产生活中的创新应用 题型1 浮力产生的原因 题型2 阿基米德原理 题型3 浮力大小的计算 题型4 探究影响浮力大小因素的实验 题型5 物体的浮沉条件及其应用 题型6 浮力大小的比较 题型7 浮力的利用 知 识 点 通 关 知识点1 浮力 1.浮力 （1）概念：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力就叫做浮力。 浮力方向：竖直向上； 受力物体：浸入的物体； 施力物体：液体或气体。 （2）浮力成因：物体上下表面受到的液体压力不同。F浮=F下表面-F上表面 【易错易混】不受浮力的情况 若下表面无水（如桥墩），且下表面面积比上表面面积大，则物体不受浮力。 2.浮力的测量 把物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数F1，即为物体重力，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F2，则F浮＝F1－F2或F浮=G-F示 知识点2 阿基米德原理 1.阿基米德原理 （1）内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 即：F浮=G排液=m排g=ρ液gV排 【易错易混】浸入包括全部浸入和部分浸入： 当物体全部浸没时，V排=V物；当物体部分浸没时，V排＜V物 （2）公式适用范围：液体、气体 【阿基米德原理验证实验】 由F浮＝ρ液gV排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 2.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 ④二力平衡法：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。 知识点3 物体沉浮条件及应用 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.沉浮条件的应用 （1）密度计 原理：物体漂浮原理；同一支密度计测量不同液体密度时，密度计重力不变，故浮力不变，由于液体密度不同，V排改变。 结构：下粗上细的玻璃管，下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，使重心下移密度计更稳定。 刻度值特点：上面读数小，下面读数大；刻度不均匀，上疏下密；无零刻度。 （2）轮船 原理：轮船漂浮原理；若不改变船的总重力，在不同水域浮力不变，V排发生改变，若在同一水域行驶，改变船重，则浮力改变。 结构：用钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，可以排开更多的水，获得更大的浮力，从而能漂浮在水面上。轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的质量，排水量等于船自身质量和满载时货物的质量之和。 （3）潜艇 原理：潜艇悬浮在水中时完全浸没，V排不变，浮力不变，通过水舱水量的改变，改变自身重力。当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇下沉；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就会停留在水面下任何深度的地方；当继续排水，重力小于浮力，潜艇上浮。 （4）热气球和气艇 氢气球、热气球、飞艇上浮到空中，是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气的小，使得它们受到空气的浮力大于重力，使其上升。 知识点4 浮力与压强的综合分析与计算 本模块整合液体压强与浮力知识，解决容器、液面变化、物体浸入等综合问题，重点训练学生建立物理模型和分步推理的能力。 1. 核心方法梳理：解题两步法 解决此类问题的关键在于明确分析顺序，并正确选取计算公式。 先压强，后浮力：通常先分析液体压强（p = ρgh），再分析浮力（F浮 = ρ液gV排）。 明确公式适用范围： 液体压强：由液体密度和深度决定，与容器形状、底面积大小无关。 浮力大小：由液体密度和排开液体的体积决定，与物体自身密度、形状无关。 2. 思维进阶：动态过程与状态分析 当物体被放入、取出或浸入深度改变时，需关注： 液面高度变化​ → 影响容器底部压强（Δp = ρgΔh）。 物体状态变化​ → 影响浮力大小（如漂浮时F浮 = G物）。 知识点5 浮力在生产生活中的创新应用 本模块以真实的现代科技（如半潜船、深海探测器、浮标监测系统）为背景，引导学生运用浮力、密度等原理解释其工作原理，并进行简单的参数分析与计算。 1. 核心原理应用 浮沉条件：通过改变自身重力（如压载水舱）或排开液体的体积（如潜水艇）来控制浮沉。 漂浮与悬浮：物体漂浮时，浮力等于重力，且ρ物 < ρ液；悬浮时，浮力也等于重力，但ρ物 = ρ液。 2. 思维进阶：系统分析与参数设计 面对复杂装备（如半潜船），需分析其不同工作阶段（航行、下潜、装载）的浮力与重力变化，理解其如何实现精确控制。并可进行简单的安全负载计算。 考 点 演 练 题型1 浮力产生的原因 【典例1】将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中，静止时甲沉底如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若甲、乙体积相等，甲受到的浮力小 B．若甲、乙质量相等，甲受到的浮力小 C．向杯中加盐水后，乙受到的浮力变大 D．向杯中加酒精后，乙受到的浮力变大 【变式1】如图所示，玉环公园河面上有一片落叶随着水流由某一高处漂流而下。落叶所受浮力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 题型2 阿基米德原理 【典例1】小科将两块相同的橡皮泥分别做成空心球形和碗形，放入相同的两杯水中，静止后的状态分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲中橡皮泥的浮力大 B．乙中橡皮泥的浮力大 C．甲杯水的液面比乙高 D．两杯水的液面一样高 【变式1】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 题型3 浮力大小的计算 【典例1】潜水艇从高密度海水区驶入低密度区，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．受到的重力变小 B．受到的浮力不变 C．排开液体的体积变大 D．排开液体的重力变小 【变式1】如图所示，将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中，然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动，观察到鸡蛋从沉底到漂浮。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是（　　） A． B． C． D． 题型4 探究影响浮力大小因素的实验 【典例1】如图所示，在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在甲、乙、丙、丁四种情况下保持静止（所用烧杯相同）。 （1）若丙、丁烧杯中液面的高度相同，则液体对烧杯底的压强p丙　 　 p丁。（选填“等于”、“大于”、“小于”） （2）比较　 　 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 （3）用一只如图戊所示厚底薄壁圆柱状玻璃筒来进行实验（筒壁厚度忽略不计），在筒壁外侧沿竖直方向标有显示高度的刻度。他使圆筒直立漂浮于水面后，在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体，记录下此时筒内液面的高度h和筒浸入水中的高度h2，再分批添加未知液体，记录多组h1、h2的数据，作出h1﹣h2的关系图像如图己所示。则该液体的密度为　 　 （用符号a、b、c和ρ水表示）。 【变式1】在学习“影响浮力大小的因素”相关内容时，某兴趣小组设计并进行了系列小实验，以进行初步探究。 （1）把一颗鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋沉入杯底，不断在清水中加盐溶解，鸡蛋会上浮到液面。鸡蛋漂浮在盐水液面时受到的浮力 在清水中沉底时的浮力（选填“大于”、“等于”、“不变”） （2）根据上述现象，他开展如下图的一系列实验。此时乙实验中物块受到的浮力为 　 N。 （3）通过实验甲、丙、戊的对比可探究 　　 　　 。 （4）若要验证阿基米德原理，我们还需要测量的物理量是 　 　 。 题型5 物体的浮沉条件及其应用 【典例1】图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是（　　） A．彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮 C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24℃＜t＜26℃ D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球 【变式1】妈妈买了新鲜桔子（密度均匀），小明将质量为120g的桔子放入水中，发现桔子漂浮且体积露出水面（ρ水＝1.0×103kg/m3）。下列说法正确的是（　　） A．若将露出水面的部分切除，剩余部分仍会漂浮 B．桔子的密度为1.0×103kg/m3，与水的密度相等 C．若往水中加适量食盐，桔子露出水面的体积会变小 D．若将桔子压入水中完全浸没，其受到的浮力仍为1.2N 题型6 浮力大小的比较 【典例1】用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法不正确的是（　　） A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力等于重力 B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将上浮 C．从斑中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力不变 D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先减少后增加 【变式1】2026年初，我国海军076型两栖攻击舰首舰“四川舰”开启跨海区海试，它是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。 （1） 电磁弹射装置中，导体通强电流时舰载机受推力起飞，推力方向与磁场方向及　 （2） 　　 方向有关。 （2）当四川舰从海水密度较小的海区驶入海水密度较大的海区时，不计燃料消耗，舰体受到的浮力将 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）四川舰采用了21兆瓦燃气轮机和6兆瓦柴油机的混合动力系统。当它高速航行、舰载机电磁弹射等时，会采用哪种内燃机为主动力？　 　 。 题型7 浮力的利用 【典例1】是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（　　） A．图甲中浸没在水中的潜艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大 B．图乙中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积 C．图丙中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大 D．图丁中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮的 【变式1】如图所示，有一木块（密度ρ木）浮在水面，当用一铁块A（密度ρ铁）放在上面时，木块恰在水面下，如图甲所示，当用另一铁块B（密度ρ铁）吊在木块下时，木块也恰在水面下，如图乙所示。设水的密度为ρ，则VA：VB＝（　　） A． B． C． D． 过 关 验 收 1．如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　） A．不受水的压力，受浮力 B．受到水的压力，不受浮力 C．既受水的压力，也受浮力 D．不受水的压力，也不受浮力 2．096型战略核潜艇是中国自主研发的第三代核潜艇，代表了我国在核潜艇技术领域的重大突破。请回答下面小题。当核潜艇漂浮在水面时，所受到的浮力方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 3． 如图（a）所示，重为5牛的长方体物块漂浮在水中，其下表面积为5×10﹣3米2，则下表面受到水的压力方向为 　 　 ，压强大小为 　 　　 帕。若将长方体物块以图（b）所示方式放置，比较图（a）（b）中物块的下表面所受压力Fa和Fb的大小，则Fa　 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）Fb。 4．在“制作能承重的纸船”项目化学习活动中，小科制作了一艘带有防水涂层的铝箔船模型。如图所示，他将铝箔船放入盛有适量水的圆柱形透明玻璃容器中，随后不断向船舱内轻轻放入一元硬币进行承重测试，直到水面接近船舷的安全吃水线。在不断放入硬币的过程中（水未溢出），下列分析正确的是（　　） A．铝箔船受到的浮力逐渐增大，因为浮力是水对船的作用，所以容器底部对桌面的压力不变 B．容器底部受到水的压强逐渐增大，且增加的液体压力大小恰好等于放入硬币的总重力 C．铝箔船排开水的质量逐渐变大，且排开水的总质量始终大于船和硬币的总质量 D．铝箔船底部浸入水中的深度增加量等于容器内水面上升的高度 5．取一实心铁块，将它完全浸没在清水中，分别停留在三个不同的深度。对比铁块受到的浮力大小，下列说法正确的是（　　） A．浸没的深度越深，铁块受到的浮力越大 B．浸没的深度越浅，铁块受到的浮力越大 C．不同深度的铁块受到的浮力大小相等 D．铁块受到的浮力随浸没深度的增加先变大后变小 6． 一艘潜艇在执行任务时，从海面下潜至深海过程中（如图），先通过注水使自身缓慢下沉，当完全浸没后继续下潜至目标深度。在此过程中，关于潜艇所受浮力随深度变化的大致图像正确的是（　　） A． B． C． D． 7．六一儿童节，同学送给小明一个透明密闭容器做的礼物。容器中盛有两种分层的液体，一只小熊悬浮在两种液体的交界处。热爱物理的小明同学找来一个正方体木块A、一个电子台秤、刻度尺、底面积为200cm2的薄壁容器等对两种液体进行了以下探究：将密闭容器顶部打开，将液体全部倒入柱形容器中，并将柱形容器放在台秤上，记下容器和液体的总质量；用刻度尺测出A木块边长为10cm，并用一根不计质量和体积的细杆固定在A的顶部正中央，再将木块放入容器中，如图所示，此时杆的作用力为0。放入物体A后，台秤的读数增加了1200g，则物体A的密度为 　 　 g/cm3。 此时，甲液体的深度为10cm，乙液体的深度为6cm，A浸入乙液体的深度为4cm；现将A提升，使A全部浸入甲液体中，发现台秤读数减小400g，将物体A上下移动，在保证物体A浸没的情况下，A处在最高点和最低点时杆的作用力之比为 　 　 （A与容器可接触但不挤压）。 8．将一底面积为50cm2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。 （1）则木块所受到的最大浮力为多少？ （2）细线对木块的最大拉力为多少？（g取10N/kg） 9．如图甲所示，把弹簧下端固定在容器底部，上端固定在棱长为10cm的正方体木块上，此时木块上表面与水面相平，水深为22cm，弹簧作用力为F。已知弹簧体积、质量忽略不计，原长为10cm，弹簧受到拉力的作用时，弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示，容器的底面积为200cm2。求： （1）木块受到水的浮力为多少N？ （2）木块的密度为多少kg/m3？ （3）打开出水口，当弹簧作用力大小再次等于F时关闭出水口，容器内剩余水的质量为多少kg？ 10．市面上有一款智能防溺水手环（如图），它由气囊和小型气瓶组成，气瓶内储存有经高压压缩的二氧化碳气体。当监测到溺水风险时，气囊会自动打开，使溺水者上浮。 （1）气囊在水中打开时受到的浮力方向是　　 　。 （2）请结合浮力的相关知识，解释智能防溺水手环的工作原理是　　 　 　 。 （3）此款智能手环气囊完全打开时的体积约1.8×10﹣2m3，当它完全浸没在水中时可提供多大的浮力？（ρ水取1.0×103kg/m3） 11．在做水果浮沉实验时，小科发现放在盆中的苹果浮在水面，草莓悬浮在水中，而小番茄却沉在底部。若想让小番茄上浮直至漂浮，则下列措施有效的是（　　） A．在水中加适量食盐 B．将小番茄切去一部分 C．把草莓和小番茄绑在一起 D．加更多的水 12．雨天，氦气球上沾了水，无法升空（如图所示），下列做法不能让气球升空的是（　　） A．继续往气球内充氦气 B．将气球上的水擦干 C．换用更厚材质的气球 D．剪短绑气球的绳子 13．如图是“浮力大小与哪些因素有关”的实验，请依据实验回答： （1）比较a、b、c实验数据可得出的结论是　　 　 　 。 （2）实验a、c和d，其研究的问题是　　 　 　 。 （3）由图中的实验数据可知，盐水的密度为　 　 kg/m3。 14．小科将橘子皮和橘子放入两个盛满水的溢水杯中，两个小烧杯也完全相同，静止后如图所示（　　） A．橘子受到的浮力大于橘子皮受到的浮力 B．橘子受到的浮力小于橘子皮受到的浮力 C．橘子受到的浮力等于橘子的重力 D．橘子皮受到的浮力大于橘子皮的重力 15． 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F2、F3、F4，它们的大小关系正确的是（　　） A．F2＝F3＝F4 B．F2＝F3＞F4 C．F2＞F3＞F4 D．F2＜F3＜F4 16．在长江投放一个漂流瓶，漂流瓶从长江漂入大海，则漂流瓶受到的浮力及它露出水面的体积的变化情况是（ρ水＜ρ海水）（　　） A．浮力不变，露出水面体积变大 B．浮力变大，露出水面体积不变 C．浮力不变，露出水面体积变小 D．浮力变大，露出水面体积变大 17．游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力，使人上浮防止溺水，如图所示。手浸入水中的过程中，浮力增大的原因是（　　） A．减少了人的重力 B．减少了空气对人的阻力 C．增大了人排开水的体积 D．增大了人的密度 18．如图为利用浮囊打捞沉船的示意图。将浮囊固定在沉船上后充气，可帮助沉船上浮。下列关于该打捞过程的说法正确的是（　　） A．浮囊受到浮力，施力物体是空气 B．沉船匀速上浮且未露出海面时，受到的浮力变小 C．增加充气浮囊的数量，可增大总浮力，更容易拉起沉船 D．潜水员下潜作业时，所处深度越深，受到海水的压强越小 19．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 20．小科制作了一个防洪屋模型，如图所示，小科发现防洪屋模型开始上浮时水位线超过了基座，出现了房子部分被淹的现象。为使水位刚超过基座时房子就能开始上浮，下列措施不可行的是（　　） A．只增大基座的体积 B．只增大房子的体积 C．只使用密度更小的材料制造基座 D．只使用密度更小的材料制造房子 21．小明利用剪去上半部分的平底空矿泉水瓶、刻度尺、适量的清水和木块测量某种盐水的密度，测量过程如图所示。（清水的密度取1.0克/厘米3） （1）步骤②和步骤④中，木块受到的浮力分别为F2和F4则两者大小关系为：　　 　。 （2）该盐水的密度ρ盐水＝　 　 克/厘米3。 （3）为了能测出盐水密度，该实验中必须控制的条件有　 　 。（可多选） A.步骤①、③中液体的深度相同 B.步骤①、③矿泉水瓶的横截面积相同 C.实验中刻度尺零刻度线与瓶底齐平 D.实验中木块的密度须小于清水的密度 22．水黾是黾蜷科物种的通称，生活于各种水体的表面。 （1）水黾的中后足极长，停留在水面上时（如图），它通过　　 　　 减小对水面的压强。 （2）水黾向前运动时，其中足向后划水，此时使水黾向前运动的力的施力物体是　 　 。 （3）下雨时，雨滴把水黾砸入水中时，它身上的防水细毛会吸附空气，通过增大　 　 　　 来增加浮力，使其浮出水面。 学科网（北京）股份有限公司 $