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第十章《浮力》
单元复习
浮力
浮力的概念
方向
产生原因
阿基米德原理：
内容
公式
实验方法
物体浮沉的判定：
受力分析法
密度比较法
求浮力的方法
浮力的利用
单元知识结构网络图
模块一：浮力
上
竖直向上
液体(或气体)
物体的重力G
G－F拉
（上下表面存在压力差）
强调：在液体中:上浮的物体，下沉的物体；形状规则或不规则；物体运动或静止；浸在哪种液体中都可受到浮力的作用。
2.浮力的施力物体是什么？　　　
液体或气体
一、浮力的概念
1.液体(气体）对浸在其中的物体，具有竖直向上的托力，这个托力叫做浮力。
F1
F2
压力差法： F 浮= F 2 - F1
浮力的方向： 　　　　　　
竖直向上
3.浮力产生的原因
液体对物体有向上和向下的压力差
浮力：浸在液体中的物体受到液体给的竖直向上的力
F1
F2
F3
F4
根据F=pS和p=ρgh可得：
F1＜F2，F3=F4，同理F前=F后；
所以F液=F2-F1
即F浮=F向上-F向下
浮力本质：上下表面受到的液体压力差。
注意：
甲图：F浮=F向上；
丙图：当物体底部与容器底部紧密贴合时，物体可能不受浮力。
1.物体浸没在水中，受到水的浮力的方向如图中所示，正确的是 。
2
3
1
2
达标练习题：
5.用弹簧秤测浮力
F浮＝G－
F示
浮力的测量：
称重法：
F1=G ①
F2+F浮=G ②
联立①②得：
F浮=F1-F2
F1
F2
浮力的影响因素：
实验方法：控制变量法
实验过程：
①把不同体积的铁块分别浸没在水中，利用称重法测出对应浮力；
②把同一铁块分别浸没在密度不同的盐水中，利用称重法测出对应浮力。
结论：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
例题：一物体在空气中称重为37牛，浸没到水中称重为12牛，则物体受的浮力是 。
25N
模块二：阿基米德原理(浮力与排开液体重力的关系)
G-F拉
G总-G桶
等于
G排
ρ液gV排
G桶
G
G总
F拉
浮力与物体排开液体重力的关系
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表；
用不同物体、不同液体做几次实验。
探究实验
一、阿基米德原理
验证阿基米德原理：
若G-F=G总-G桶，则阿基米德原理成立
1．内容：浸在液体中的物体所受的浮力，
大小等于它排开液体的重力。
2．数学表达式：F浮=G排
4．适用范围：液体和气体
3．用于计算的导出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
一、阿基米德原理
1．区分：浸没、浸入、浸在、没入；
2. F浮＝r液 gV排 r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
3. F浮＝ r液 gV排 —— 决定式
表明浮力大小只和 r液、V排有关，
浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
二、关于阿基米德原理的讨论
F1
F2
h1
h2
F浮=F2-F1=p1S-p2S=（p1-p2）S ①
p1=ρ液gh1，p2=ρ液gh2 ②
联立①②得：
F浮=ρ液g（h2-h1）S
由左图可得物体高度h=h2-h1
所以F浮=ρ液ghS=ρ液gV排


练习:1．甲、乙两个体积相同的物体浸没在水中下沉时，它们受到的浮力比较 （ ）
A．密度大的受到的浮力较大
B ．在水中下沉慢的受到的浮力较大
C ．在水中下沉得越深的物体受到的浮力越大
D ．甲、乙受到的浮力相同
D
例2　浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )。
A. 物体的体积和液体的密度
B. 物体的密度和物体浸入液体的深度
C. 物体浸入液体的体积和液体的密度
D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素
C
×
√
×
×
例3　把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（ ）。
A．相等 B．铝球的比铁球大
C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力
【解析】
铁球和铝球的重力相等，则质量相等
B
根据 ，ρ铁 ＞ρ铝 ，则V铁根据F浮=ρ液gV排，∴ F铝浮＞ F铁浮。
考题再现
C
把重为5N，体积为600cm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是(g取10N／㎏)
A．物体漂浮，F浮=6N
B．物体悬浮，F浮=5N
C．物体漂浮，F浮=5N
D．物体沉在水底，F浮=6N
1.将重为2 N的物体，放入盛有水的溢水杯中，从杯中溢出0.5 N的水，则物体受到的浮 力为( )
A.一定为2.5 N B.一定为0.5 N
C.可能为0.4 N D.可能为0.5 N
D
2.A、B、C三个物体体积相同，在水中的情况如图所示，则三个物体受到的浮力大小情况是（ ）
FA >FB > FC ;
FC > FB > FA ;
C.FB > FA > FC ;
D.FA = FB = FC 。
A
B
C
B
1.如图所示是认识浮力的探究实验.
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如(甲)实验所示,物重G=　 　N.
(2)当用手向上托物体时,如(乙)实验所示,手对物体向上的托力F=　　N.
(3)当物体浸入水后,如(丙)实验所示.将(丙)实验与(甲)、(乙)实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力.水对物体的浮力F浮=　 　N.
(4)该实验中建立浮力概念时,所采用的物理方法是　 　.
5
3
2
类比法
2.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．没有受到水的压力，但受到水的浮力
B．没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
C．受到水的压力，没有受到水的浮力
D．受到水的压力，也受到水的浮力
C
4.如图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓缓浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，下列如图所示能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下面到水面距离h关系的图是（ ）
B
5.物理兴趣小组在探究浮力的大小与哪些因素有关时（如图甲），他们先用弹簧测力计称出长方体铁块的重力，再把铁块置于水面上方某一位置，将铁块缓慢下移，并逐渐浸入水中至不同深度处，他们根据记录的实验数据绘制出弹簧测力计示数F与铁块下降高度h关系的图象（如图乙）。
（1）铁块浸没水中之前，弹簧测力计的示数变化说明了浮力的大小与　 　_______________有关；
（2）铁块浸没在水中受到水的浮力为　 　N；此时他们保持铁块浸没在水中不动，向水里加入适量的食盐并搅拌，发现弹簧测力计的示数　 　（选填“变大”或“变小”），说明浮力的大小与液体密度有关。
排开液体体积
4
变小
模块三：物体的浮沉条件
>
<
=
=
=
<
>
=
<
>
=
>
三、物体的浮沉（力的条件）
浸没在液体中的物体：
(1) F浮> G物、上浮
(2)F浮< G物 、物体下沉
(3) F浮= G物 、悬浮
最终漂浮(F浮= G物 )
最终沉底
即物体可以停留在任何深度。
物体的浮沉（密度条件）
(1) ρ物<ρ液 上浮
(2) ρ物> ρ液 物体下沉
(3) ρ物=ρ液 悬浮
最终漂浮(F浮= G物 )
最终沉底
1.鸡蛋放在清水中会下沉，是因为鸡蛋受到的浮力 ___ 它的重力； 在清水中倒入适量的浓盐水，鸡蛋就会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力 __ _它的重力 ；当鸡蛋受到的浮力等于它的重力，鸡蛋就会处于 _ ___状态或____状态.
＜
＞
漂浮
悬浮
2、甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的情况，如图，那么两球所受的浮力F甲 F乙，两球的密度ρ 甲 ρ乙 （填“大于”“小于”或“等于”）
甲
乙
大于
大于
3．将细木棍下部缠上铁丝后放入水中能直立漂浮，如图所示．若将露出水面的部分木棍剪断，则剩余部分将（ ）
A．保持不动　　
B．要下沉一点　　
C．要上浮一点　　
D．不好判断
C
四、计算浮力的方法：
（1）.称重法：F 浮= G – G ’
（2）.阿基米德原理：F浮=G 排液 = ρ液 g v排
（3）.浮沉条件：
F浮 = G物 悬浮 ρ液 =ρ物
F浮 = G物 漂浮 ρ液 > ρ物
（4）.压差法：F 浮= F 2 - F1
1.体积相等的实心铁块和木块，都　浸没在水中时所受的浮力（　）
A铁块大　　B木块大　　　　　
C一样大　　D无法确定　　　　　
2.质量相等的实心铁块和木块，都　浸没在水中时所受的浮力（　）
A、铁块大　　B、木块大　　　 C、一样大　　D、无法确定　　　　
C
B
热身练习
3.质量相等的实心铁块和木块，投入水中静止时所受的浮力（　）
A 铁块大　　 B 木块大　　　
C 一样大　 D 无法确定　
　
4.质量相等的实心铁块和木块，投入水银中静止时所受的浮力（　）
A 铁块大　　B 木块大　　　　
C 一样大　　D 无法确定　
B
C
模块四：浮力的应用
重力
小于
质量
五、浮力的利用
（1）轮船
工作原理：把密度大于水的钢铁制成能够浮在水面的物体，必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水，既排开水的重力增大了，受到的浮力增大了。
工作条件：漂浮在液面 F浮=G物
排水量：①船满载时排开水的质量。
②m排=m船+m货（满载）
不变
不变
变大
下沉
1、一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力 。它受到浮力 。它排开水的体积 。（填“变大”“变小”或不变）它是上浮还是下沉些 。
（二）潜水艇
通过改变自身重力的大小来实现上浮，下沉。
特点：浮力大小不变。
（三）气球和飞艇
原　理
利用里面充的气体的密度小于空气的密度，空气产生的浮力大于自身的重力来升空的。
如何让升上空中的氢气球和热气球降下来？
通过减小自己体积来改变所受浮力的大小来实现下降。
作用：用来测液体密度的仪器
工作条件：密度计漂浮在液面。此时浮力等于重力。
由F浮= G排=ρ液gV排，得：液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度计露出液面部分越多。
（四）密　度　计
分　　析
密度计刻度的特点：
上面的刻度小，下面的刻度大，
即上小下大；
刻度线的间隔是不均匀的。
B
A
大于
等于
练习（4）：有一支密度计，先后放入A；B两种液体中，静止时，如图所示，由此可判断A 的密度 B的密度。此密度计在液体A中受到的浮力 在液体B中受到的浮力。（填等于；大于；小于）
用如图所示的密度计去测量某一池盐水的密度，结果是准确的；如果不慎在它顶 端粘了一橡皮泥，再去测同一池盐水，则此时测得的密度值( )
A.仍是准确的
B.不准确，比原来偏小
C.不准确，比原来偏大
D.不准确，但无法判定比原来偏大还是偏小
B
浮力的利用
轮船
潜水艇
密度计
气球和飞艇
【例1】如图所示，甲、乙两球用细线相连，放入水中，两球刚好悬 浮在水中.如果细线断开后，下面判断正确的是( )
A.甲球下沉，乙球上浮
B.甲球上浮，乙球下沉
C.两球都不沉
D.两球仍悬浮在水中
B
2. 如图所示,能反映物体所受浮力的变化关系的是图: .
3.体积相同的1、2、3三个球，放入同一种液体中
静止，三个球受到的重力和浮力的关系可能的
是( )
A G1=G2=G3, F1=F2=F3.
B G1>G2>G3, F1>F2>F3.
C G1D G1F2=F3.
C
4.把重5 N、密度为0．9×103 kg／m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于 状态(填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”)，物体所受的浮力是　　　　N，物体排开的水重是 N。 (水的密度为1.0×103 kg／m3)
5.如图，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是
(A)气泡受到水的压强变小、浮力变小
(B)气泡受到水的压强变小、浮力变大
(C)气泡受到水的压强变大、浮力变小
(D)气泡受到水的压强变大、浮力变大
实验设计
给你一个弹簧测力计、一杯水、一个金属块、请你利用上述器材测量出金属块的密度。写出测量步骤及计算金属密度的表达式。
有一木块，放入水中时有2\5的体积露出水面，放入某种液体中有3\4体积没入液体中，求木块和液体的密度？
计算浮力的几种方法
①称重法 F浮=G－F拉
②原理法 F浮＝G排=r液gV排
③压力差法 F浮=F向上－F向下
④状态法 F浮=G物（漂浮或悬浮）
1.如图，水平桌面上放有一薄壁柱形容器，容器底面积为0.03m2，容器中装有水，质量为0.25kg、体积为1×10-3m3的正方体木块漂浮在水面上。现将细绳的一端绕过定滑轮后固定在木块下表面，并用竖直向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端，使木块从漂浮状态逐渐浸没入水中，木块不接触滑轮。不计摩擦与水的阻力，忽略绳重与体积的影响，g取10Nkg。求：
（1）木块漂浮时受到的浮力；
（2）若水深为0.3m，则容器底受到的水的压强；
（3）拉力的最大值；
（4）木块从漂浮到被细绳拉到完全浸没，容器底部受到水的压强的变化量。
2.某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度变化的图像，（水的阻力忽略不计，ρ水=1.0×103Kg/m3）求：
（1）石柱浸没在水中受到的浮力
（2）石柱未露出水面前，在水中上升2m钢丝绳拉力所做的功
（3）在水底时石柱上表面受到的水的压强
3.如图甲，一边长为10cm的立方体塑料块A，A下表面中心处与长方体金属块B上表面中心处用细线相连，A在上B在下一起放在长方体水箱底部的出水口正上方，B完全覆盖出水口，水箱足够高。现向容器中缓慢加水，直到细线刚好拉直，水箱中水的深度h与加水质量m之间的函数关系如图乙所示。忽略细线的质量、体积及受到拉力时的形变，且金属块B与出水口边缘有挤压时，水不能从出水口流出。已知金属块B上、下表面积均为SB=20cm2，水箱底部的面积（含出水口）为S=200cm2，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求：
（1）加水360g时，水对水箱底部的压强p水。
（2）塑料块A的重力GA及细线的长度L；
（3）塑料块A刚好被浸没时，水恰能从出水口流出。则金属块B的重力GB是多大？
4正方体塑料块A的边长为LA=0.1m，它所受的重力GA=6N，另一圆柱体B高hB=0.1m，底面积SB=5×10-3m2，它的密度ρ=1.6×103kg/m3。（已知ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）圆柱体B所受的重力；
（2）若将塑料块A浸没在水中，请通过计算说明释放后它将上浮还是下沉还是悬浮；
（3）如图所示，将圆柱体B置于塑料块A正上方，放入一个水平放置的水槽中，向水槽中缓慢注水，当注水一定深度后，A、B可整体漂浮于水面，问：此时圆柱体B的上表面距水面多少米？

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