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第十章 浮力
阿基米德原理
第2节
01
知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系
02
会用阿基米德原理计算浮力大小
阿基米德的启示
实验　探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
一、浮力的大小
结论：
1.物体浸在液体中的体积与物体排开液体的体积______（填“相等”或“不相等”）。
2.物体浸在液体中排开液体的体积越大，受到的浮力______。
相等
越大
推理：
由排开液体的重力G排＝m排g＝ρ液V排g得：物体排开液体的体积越大，排开液体的质量______，排开液体的重力______，同时由上面的实验活动可知，物体排开液体的体积越大，受到的浮力______，所以浮力大小可能与排开液体的______有关。
越大
越大
越大
重力
阅读教材第69页，小组讨论完成以下实验设计。
(1)实验设计
F浮=G－F拉
F拉
①测浮力：
②测排开液体的重力：
G 排 =G总－G空桶
G空桶
G总
(2)实验步骤
①用弹簧测力计测量空桶所受的重力。
②用弹簧测力计悬挂一个物体，读出物体在空气中和浸在水中静止时弹簧测力计的示数，计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。
③用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力，计算排开的水所受的重力。
④把实验数据记录在表中。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次数
小桶所受的重力G桶/N
物体所受的重力G物/N
物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N
小桶和排开水所受的总重力G总/N
浮力
F浮/N
排开水所受的重力G排/N
1
?
?
?
?
?
?
2
?
?
?
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?
3
?
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?
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…
?
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?
?
(3)实验结论：浸在水中的物体所受浮力的大小与它__________________ 相等。
排开的水所受的重力
阅读教材第70页，结合前面的实验结论，完成以下填空。
二、阿基米德原理
1.浸在液体中的物体受到______的浮力，浮力的大小等于它___________ ____________。这就是著名的阿基米德原理。
2.阿基米德原理表达式：F浮＝G排。
3.阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于______。
向上
排开的液体
所受的重力
气体
思考：同一物体浸没在不同密度的液体中时，所受的浮力是否相同？
答案　根据公式F浮＝ G排＝m排g＝ρ液gV排，浸没时， V排＝V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化，即同一物体浸没在密度越大的液体中，所受的浮力越大。
对阿基米德原理的理解：
1.内容： 在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体的重力。
全部浸入（即浸没）
浸
浸
部分浸入
对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。
对阿基米德原理的理解：
2. 浮力的大小等于它排开液体的重力。
（1）浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
（2）部分浸入时： V排=V浸F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
对阿基米德原理的理解：
2. 浮力的大小等于它排开液体的重力。
（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。
根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。
（4）阿基米德原理同样适用于气体。
学以致用
1.将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底，有20 g的水溢出，此时金属块所受的浮力为_________ N(g取10 N/kg)；若将它放入盛满酒精的杯中，则溢出酒精____________ g(酒精的密度为0.8 g/cm3)。?
0.2
16
解析　根据阿基米德原理，浸在水中的金属块所受的浮力等于排开水的重力，则
F浮＝G排＝m排g＝20×10-3 kg×10 N/kg＝0.2 N；
金属块浸没在水中溢出水的体积等于金属块体积，
V金属＝V溢＝????排????水＝20?g1?g/cm3＝20 cm3
当金属块放入盛满酒精的杯中时，溢出酒精的体积等于金属块体积，
V酒＝V金属＝20 cm3，
则溢出酒精的质量为m酒＝ρ酒V酒＝0.8 g/cm3×20 cm3＝16 g。
?
2.如图所示，物体重为12 N，排开水的体积为1×10-3 m3。
求：(ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)物体所受的浮力；
解：物体排开水的体积：V排＝1×10-3 m3，
根据阿基米德原理可知，此时所受的浮力是：
F浮＝G排＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3＝10 N；
(2)弹簧测力计的示数。
解：因为F浮＝G－F拉，
故弹簧测力计的示数F拉＝G－F浮＝12 N－10 N＝2 N。
1.如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则(　　)
A.铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大
B.铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大
C.铅球、铁球、铝球受到的浮力一样大
D.因素太多，无法判断
C
2.(2024·湘西凤凰县模拟)用水桶从井中提水，在水桶缓慢提离水面的过程中，关于人所用力的大小，下列叙述中正确的是(　　)
A.用力变大，因为水桶所受的浮力变小
B.用力变小，因为水桶排开水的体积变小
C.用力变大，因为水桶所受的重力变大
D.用力不变，因为水桶所受的重力不变
A
解析　在水桶缓慢提离水面的过程中，水桶受重力G、拉力F、浮力F浮，处于平衡状态，
由平衡条件得：F＋F浮＝G，所以F＝G－F浮，因为在水桶提离水面的过程中，
水桶所排开水的体积V排逐渐变小，所以水桶所受的浮力F浮＝ρ水gV排不断变小，而水桶重力不变，故人所用的力即水桶受的拉力F＝G－F浮不断变大，故选A。
3.如图是“验证阿基米德原理”实验时的情形。下列说法正确的是(　　)





A.实验最合理的顺序是甲、乙、丙、丁
B.重物受到的浮力可表示为F2－F1
C.溢水杯中装满水的目的是使重物排开的水多于排到小烧杯中的水
D.若F1－F2＝F3－F4，则可验证阿基米德原理
D
4.(2024·开封鼓楼区期末)为了探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”，某同学进行了如图所示的实验。由图可知，物块受到的浮力为____ N；若小桶的重为0.5 N，则丙图中弹簧测力计的示数应为____ N。?
1.2
1.7
解析　由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2 N，其示数为4.2 N，则G＝4.2 N；由图乙可知，弹簧测力计的示数为3 N，根据称重法得物体浸没在水中受到的浮力：
F浮＝4.2 N－3 N＝1.2 N；
由题知，G桶＝0.5 N，
根据阿基米德原理
F浮＝G排＝G总－G桶得，G总＝
F浮＋G桶＝1.2 N＋0.5 N＝1.7 N；则丙图中弹簧测力计的示数应为1.7 N。
5.如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一物体，保持静止：当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示，(g取10 N/kg)求：
(1)物体浸没在水中受到的浮力；
解：物体受到的浮力：F浮＝G－F'＝6 N－4 N＝2 N；
(2)物体的体积；
解：由F浮＝ρ水gV排可得，物体的体积：
V＝V排＝????浮????水????＝2?N1.0×103kg/m3×10?N/kg＝2×10-4 m3
?
(3)物体的密度。
解：物体的质量：m＝????????＝6?N10?N/kg＝0.6 kg，
则物体的密度：ρ＝????????＝0.6?kg2×10?4?m3＝3×103 kg/m3

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