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第六讲 浮力基础
知识精讲
一、浮力
1、定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，方向总是
2、产生原因：浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同
3、称量法测浮力：
4、影响因素：
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的 有关，跟液体的 有关. 物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大
二、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
2、公式：F浮= = .（其中P液表示液体密度，单位为kg/m3，g取10 N/kg，V排表示物体排开液体的体积，单位为m3
3、变形公式：求物体排开液体的体积；求液体的密度∶
4、适用范围∶液体和气体
三、物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮=G F浮=G F浮+FN=G
P液＞P物 P液＜P物 P液=P物 V排=V物 P液＞P物 V排＜V物 P液＜P物
处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用 可以停留在液体内部任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
探究浮力的大小跟哪些因素有关
【常考命题点】
弹簧测力计读数
用称重法计算浮力（先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力，然后将物体浸在液体中，再记下弹簧测力计的读数，前后两次读数之差就等于物体受到的浮力）
控制变量法的应用
（1）探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系（用弹簧测力计提着同一物体，让物体浸入同一液体的体积不同）
（2）探究浮力的大小与液体的密度的关系（用弹簧测力计提着同一物体，使其浸没在不同液体中的体积相同）
（3）探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系（用弹簧测力计提着同一物体，让物体分别浸没于相同液体的不同深度）
（4）探究浮力的大小与物体的密度的关系
4. 探究浮力的大小与物体所受重力的大小和物体形状的关系
5.应用阿基米德原理进行相关计算（计算物体所受浮力大小，物体的体积和密度）
6. 实验数据（F浮—h图象分析）
7. 实验得出结论
例：如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数
金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N.
分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （选填"有关"或"无关"）.
分析 两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关.戊图中盐水的密度是 .如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因
实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难.请你写出一种改进措施
（5）下图中正确反映物体慢慢浸入水中的过程中，弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图象是 （物体未接触容器底）
验证阿基米德原理
【常考命题点】
弹簧测力计读数
实验顺序：为了减小误差，实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；
3、用称重法计算浮力（先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力，然后将物体浸在液体中，再记下弹簧测力计的读数，前后两次读数之差就等于物体受到的浮力）
4、用称重法计算排开液体重力（先用弹簧测力计在空气中测出烧杯的重力，然后测出装有溢出水的烧杯总重力，前后两次读数之差就等于物体排开液体的重力）
5、列出等式方式：物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F浮＝G﹣F示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证；
6、注意事项：用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，这样才能保证物体排开的水全部溢出；溢水杯未装满水，会导致F浮大于G排
7、 实验得出结论
例： 小明为了验证阿基米德原理，用一个密度大于水的合金块设计了如图所示的实验顺序，弹簧测力计的示数分别表示为G物、F1、F2、G空桶。
（1）按图中的顺序测出合金块排水的重力将　　（偏大/偏小），原因是　　。
（2）合理调整图中实验顺序后，当实验中的测量结果满足关系式：　　（用图中所测量的字母表示）时，则该实验结果说明阿基米德原理成立。
（3）按照合理的顺序实验，以下情况会影响验证结果的是　 　
A．图②中水面未到达杯口B．图③中合金块未全部浸没在水中 C．图③中合金块浸没水中过深（没有碰到容器底部）
（4）实验后，小明又利用上面实验中的器材和木块，正确地探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。实验过程中哪一个步骤可以不用弹簧测力计。这个步骤是　　（填写数字序号，②除外）。
重难点：浮力相关计算
【考情分析】浮力相关计算是“深圳中考必考题”，也是中考的难点所在，这一考点的综合性很强，重在考查学生运用所学物理知识综合分析问题的能力。
例：如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8 N，下表面受到的压力为3 N，则该物体受到的浮力大小为 N;如将物体再下沉5 cm，则它受到的浮力大小为 N.
【方法归纳】
浮力的计算方法
根据浮力公式F浮=pgV排可知影响浮力大小的恩素是液体密度和物体排开的液体的体积．所以关于浮力大小的分析，主要就是抓住这两个影响浮力大小的因素。
①称重法：F浮＝Ｇ-F（适用于在液体中下沉的物体，已知物体的重力及在液体中向上的拉力，用弹簧测力计测浮力）
②压力差法：F浮=F向上-F向下（用浮力产生的原因求浮力，适用于形状规则的物体）
③漂浮、悬浮：F浮= G物（二力平衡求浮力）
④阿基米德原理：F浮= G排 或 F浮=p液V排g（知道物体排开液体的质量或体积和液体的密度时常用）
【真题训练】
1．（2020 福田区一模）A、B是两个质量完全相同的长方体铝块，轻轻放入水中后，静止时如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．两物体排开水的体积大小关系是：VA＝VB
B．两物体受到水的浮力大小关系是：F浮A＞F浮B
C．两物体的体积不等，VA＜VB
D．A一定是空心的，B一定是实心的
2．（2020 南山区校级一模）小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2020 深圳模拟）如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g＝10N/kg，ρ＝1.0×103kg/m3），则下列结论错误的是（　　）
A．石料全部没入水中时受到的浮力是500N
B．石料的体积是0.05 m3
C．石料的密度是2.8×103kg/m3
D．石料的重力是14000N
4．（2018 罗湖区二模）一烧杯装水（如图甲）。用弹簧测力计吊着物体浸没在水中（如图乙），水位升高到B处，示数为18N；再将物体缓缓提出，使水位下降到AB的中点C处，示数是23N（不计物体带出的水）。ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，某同学作出下列判断（　　）
①物体的质量是2.8kg；
②物体的体积是0.001m3；
③物体浸没时受到的浮力是15N
A．只有①正确 B．只有①②正确 C．只有②③正确 D．全部正确
5．（2011 宝安区二模）打捞人员打捞沉船，当沉船从海底被“牵”，到露出水面前的上升过程中，该过程中沉船（　　）
A．所受浮力不变，压强变小 B．所受浮力变小，压强变大
C．所受浮力变大，压强变大 D．所受浮力不变，压强不变
6．（2020 南山区校级一模）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，某同学将铁块挂在弹簧测力计下端，依次完成如图所示实验：
（1）铁块浸没在水中时，受到的浮力是　 　；
（2）实验甲、乙、丙我们可以得出结论：　 　；
（3）比较实验丁、戊可知：浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟　 　有关；同时可求盐水的密度为　 　kg/m3；
（4）比较实验丙、丁可知：物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（5）该同学还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替铁块，再进行实验，步骤如下：
步骤一：将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，漂浮在水面上；
步骤二：把橡皮泥从水中取出捏成团状，放入盛水的烧杯中，下沉至杯底。
①橡皮泥第一次受到的浮力　 　（选填“大于“、”等于“或“小于”）第二次受到的浮力；
②由此该同学认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了　 　对浮力大小的影响。
7．（2019 深圳一模）在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求：
（1）分析图象可知，圆柱体重力是　 　N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是　 　N；
（3）圆柱体的体积是　 　m3；
（4）圆柱体的密度是　 　g/cm3；
（5）分析图象BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越　 　（选填“大”或“小”）；
（6）分析图象CD段，可得结论　 　。
8．（2015 深圳模拟）小明同学探究“浮力大小与深度的关系”，探究过程及有关数据如图所示。
（1）物体（圆柱体）所受的重力是　 　N。
（2）物体受到的最大浮力是　 　N。
（3）图乙中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图象是　 　。（物体未接触容器底）
（4）图甲的弹簧测力计　 　（选填“能”或“不能”）用来测量一个大西瓜的重力。
（5）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了　 　（填字母）。
A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差。

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