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第一章 浮力
一、浮力
1、定义：
浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）向上托的力
竖直向上
2、方向：
F浮＝ F向上－ F向下
特例？
物体上下表面有压力差
3、产生的原因：
F浮=G排液
F浮=ρ液gV排
注意：
① ρ液是液体的密度，不是物体的密度
② V排是排开液体的体积，不一定等于物体的体积
浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体的重力
4、阿基米德原理
受力分析
力大小比较
体积关系
浮力与密度
关系
上浮
漂浮
下沉
沉底
悬浮
F浮＞G
F浮=G
F浮＜G
F浮＜G
F浮=G-F支
F浮=G
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排＜V物
ρ液＞ρ物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
5、浮沉条件
浮力求解方法
定义法
1、如图所示，一个半球形物体浸没在水中，受到水向下的压力30牛，半球受到水施加的浮力为80牛，则半球便受到水向上的压力为　 　牛．
110
F浮＝ F向上－ F向下
浮力求解方法
定义法
2、有一长方体木块，分别以图甲和图乙两种方式漂浮在水面上，若木块下底部受到水的压力分别为F甲和 F乙．则（　　）
A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙
C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法比较
F浮＝ F向上－ F向下
C
浮力求解方法
称重法
3、小华在探究浮力与哪些因素有关时，将一金属块悬挂在弹簧测力计下，示数为7.5N．当把金属块完全浸没在水中时，测力计示数为6.5N，金属块所受浮力为________N；当金属块在水中深度增加时，发现测力计示数不改变，说明浮力大小与物体浸没在水中的深度_________（选填“有关”或“无关”）．
1
无关
4、小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的问题所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示．
（1）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与__________________________________有关．
（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用____________图的装置来进行操作．
（3）圆柱体浸没在水中时受到的浮力是________N，圆柱体的体积是___________m3．（g取l0N/kg）
（4）用图示实验数据测出盐水的密度是____________kg/m3．
物体排开的液体体积
甲、丙、丁
4
4×10-4
1.1×103
浮力求解方法
称重法
浮力求解方法
公式法
5、边长为2cm的正六面体，静止在水中如图位置，六面体的下表面深度为10cm，求该六面体受到的浮力大小？
0.08N
6、边长为5cm的正六面体，静止在水中如图位置，六面体的上表面受到的压强为500Pa，求该六面体受到的浮力大小？
1.25N
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
浮力求解方法
公式法
7、如图所示，一边长为10cm的正方形木块漂浮在水面上，木块浸入水中的深度为6cm，试求：木块受到的浮力F浮
6N
8、一个重为10N的实心金属球，浸没在水中时，排开了500cm3的水，则金属球受到水的浮力是多少？
F浮=4.9N
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
浮力求解方法
公式法
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
9、某物体重为0.5 牛，把它放入盛有水的烧杯中，溢出水为 0.3 牛，则它受到的浮力（ ）
A． 一定是0.3 牛 Ｂ． 可能是0.2 牛
Ｃ． 一定是0.5 牛 Ｄ． 可能是0.4 牛
Ｄ
浮力求解方法
公式法
10、如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是 　 　
0.3 N
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
浮力求解方法
受力分析法
11、用手将一重为6N 的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N；则此时物体受到的浮力为________N；放手后物体将________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时所受的浮力为________N。
10N
上浮
6N
沉浮条件应用
浮力求解方法
受力分析法
12、重为4.5N的铁球，体积为0.5dm3，轻轻放入盛满水容器中，待球静止后，球处于什么状态？能排出水的质量是多少g？若将此球放入酒精中静止后能排出酒精的质量是多少g？
（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
漂浮
450g
400g
沉浮条件应用
浮力求解方法
受力分析法
13、把一实心木块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），若把这一木块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（ ）（ρ水＞ρ酒精＞ρ木）
A． 15g Ｂ． 12.5g Ｃ． 10g Ｄ． 8g
Ｄ
沉浮条件应用
浮力求解方法
受力分析法
15、某固体全部没入水中，水对它的浮力是它的重量的1/6 ，求该固体密度是多少。（怎样用液体密度来表示固体密度） （它的重量=它所受重力的大小 ）
16、一个实心物体，放在水中静止时，有2/5 的体积露出水面，则该物体的密度是_________kg/m3。
6×103kg/m3
0.6×103kg/m3
求密度
浮力求解方法
受力分析法
17、一个空心球重60N，它的空心部分占整个球体积的1 /5．将它放入水中，露出水面的体积是整个体积的1/4，如果在它的空心部分装满某种液体，此球悬浮在水 中（g=10N/kg）．
求：（1）此球在水中漂浮和悬浮时，所受的浮力各是多少？
（2）液体的密度是多大？．
（1）此球在水中漂浮和悬浮时，所受的浮力分别是60N、80N．
（2）液体的密度是1.25×103kg/m3
求密度
浮力大小比较
1．如图所示，A、B体积相同。B、C质量相等，将它们放入水中静止，A漂浮、B悬浮、C沉底。则下列说法正确的是（　　）
A．A所受到的浮力一定大于B所受的浮力
B．B下表面所受的压力不一定大于A下表面所受的压力
C．C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力
C
质量相同
体积相同
浮力大小比较
2．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示，则下列说法错误的是（　　）
A．小球A的质量小于小球B的质量
B．甲液体的密度小于乙液体的密度
C．在甲液体中小球B对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D．小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
CD
体积相同
F浮=ρ液gV排
浮力大小比较
3．小明将同一个鸡蛋先后放入图所示的甲、乙两杯盐水中，盐水密度分别为ρ甲、ρ乙，鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙，则下列关系正确的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙
B．ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙
C．ρ甲＞ρ乙 F甲＝F乙
D．ρ甲＜ρ乙 F甲＝F乙
D
质量相同
浮力大小比较
4．如图所示，甲、乙两个实心物体（乙的体积大于甲的体积），分别静止在水面下1米和2米深处，由此可以判定（　　）
A．甲物体的质量小于乙物体的质量
B．甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C．甲物体的密度大于乙物体的密度
D．无法判定甲、乙两物体的质量、浮力和密度大小
A
体积
F浮=ρ液gV排
平衡法
浮力大小比较
5．如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底，若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，以下判断正确的是（　　）
A．若m1＞m2，则F1一定小于F2
B．若m1＝m2，则F1一定小于F2
C．若V1＝V2，则F1一定小于F2
D．若V1＞V2，则F1一定大于F2
C
质量相同
体积相同
浮力大小比较
6．如图所示，在物理实验中小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙，再加盐，鸡蛋漂浮如图丙，在这三种情况中，各物理量之间的关系正确的是（　　）
A．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙
B．鸡蛋排开液体的质量m甲＝m乙＞m丙
C．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＝F丙
D．液体对容器底部的压强p甲＝p乙＞p丙
C
浮力大小比较
7． 选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太小，则可能（　　）
A．所有种子都漂浮在水面 B．只有少量次种漂浮
C．良种漂浮，而次种下沉 D．所有种子都不受浮力
B
1、轮船
浮沉条件：漂浮
变：水的密度、浸入水中的体积
不变：船的自重、浮力
排水量：轮船按设计的要求满载货物时排开的水的质量，
轮船的大小通常用排水量来表示
吃水线：又称载重线
浮力的应用
轮船
1、已知海水的密度大于江水的密度，一艘轮船从江河驶入大海，船受到的浮力大小和船身的浮沉情况是（　　）
A．浮力变大，船身上浮些
B．浮力变大，船身下沉些
C．浮力不变，船身上浮些
D．浮力不变，船身浮沉情况不变
C
浮力的应用
轮船
2、在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示．其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线．当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系，有（　　）
A．浮力增大，ρ1=ρ2 B．浮力减小，ρ1=ρ2
C．浮力不变，ρ1＞ρ2 D．浮力不变，ρ1＜ρ2
C
浮力的应用
轮船
3、研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大．一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇（　　）
A．在亚丁湾所受浮力较小
B．在亚丁湾所受浮力较大
C．在两处所受浮力相等
D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
A
浮力的应用
轮船
4、研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大．一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地．该舰艇在亚丁湾时所受有的浮力　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）在青岛港时所受的浮力，该舰艇在亚丁湾的浮沉情况是 　　（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”）．
小于
保持不变
浮力的应用
轮船
5、如右图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水．第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A处．换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底．下列说法正确的是（　　）
A．铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方
B．铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处
C．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下
D．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上
C
2、潜水艇
浮沉条件：悬浮（上浮和下沉）
变：水的密度、潜水艇的重力、浮力
不变：艇的体积
工作原理：通过改变潜水艇自身的重力来实现沉浮
浮力的应用
潜水艇
1、“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中，下列说法正确的是（　　）
A．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
B．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
C．潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
D．潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力
A
浮力的应用
潜水艇
2、研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大．近几天由于朝鲜半岛战争局势的升温，在菲律宾海洋附近参加军演的美国一艘核潜艇，在海底一路北上，前往韩国附近的海湾执行威慑朝鲜任务．若海水密度不变，比较两地在水下时潜艇的下列表述，正确的是（　　）
A．在菲律宾附近海湾所受浮力较小，排开的水的体积较小
B．在韩国附近海湾所受浮力较大，排开的水的体积较大
C．在两处所受浮力相等，排开水的体积相等
D．在韩国附近的海湾所受浮力较大，排开水的体积不变
D
浮力的应用
潜水艇
3、研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大．一艘潜水艇从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该潜水艇艇（　　）
A．在两处排开水的质量相等
B．在亚丁湾所受浮力较大
C．在两处所受浮力相等
D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
A
浮力的应用
潜水艇
4、图示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器．2012年6月30日，“蛟龙号”成功 挑战7000m深度．不考虑海水密度的变化及水的阻力，关于“蛟龙号”的下列说法正确的是（　　）
A．下潜过程中所受压强增大
B．在水下下潜过程中所受浮力增大
C．匀速下潜时，其重力大于浮力
D．下潜过程中没有被压扁，是因为舱内气体压强与舱外液体压强相等
A
浮力的应用
潜水艇
5、小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是（　　）
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
B
浮力的应用
潜水艇
6、某课外活动小组利用烧瓶做了一个演示潜水艇原理的模型，通过胶管A从烧瓶吸气或向烧瓶吹气，就可以使模型下沉或上浮．如图所示，模型静止在水中，从烧瓶中吸气则烧瓶 将 将　　（选填“上浮”或“下沉”），烧瓶受到的浮力将 将　　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
下沉
不变
3、密度计
浮沉条件：漂浮
变：液体的密度、密度计浸入液体中的体积
不变：密度的重力、浮力大小
工作原理：
注意：密度计越往下，刻度值越大
浮力的应用
密度计
1、小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度ρ甲和ρ乙甲、乙两个容器中，静止时，如图所示，从观察到的现象可以判断：该密度计浮力大小关系是：F甲　　F乙；两种液体密度关系ρ甲　　ρ乙；若两液体深度相同，则两液体对容器底部的压强关系是P甲　　P乙（该题3空均选填＞”“=”“＜”）
=
＞
＞
浮力的应用
密度计
2、如图所示为两个密度计a、b，a密度计最上部刻度线为1，而b密度计最下部刻度线为1，若要测定盐水的密度，则应该使用密度计（　　）
A．a B．b C．任意一个 D．都不能用
A
浮力的应用
密度计
3、将密度计先后浸入盐水、清水和油中，在这三种液体中密度计所受浮力的大小F盐、F水、F油之间的关系是F盐　 F水　 F油；在此三种情况中密度计浸入液体的深度
h盐　 　h水　 　h油（填“大于”“小于”或“等于”）．
等于
等于
小于
小于
浮力的应用
4、粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁块，蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中，蜡烛露出水面的髙度为H，如图．点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭（假定蜡烛油不流下来），设燃烧掉的蜡烛长为L，则 的关系是（　　）
A．
B．
C．
D．
C
密度计
浮力的应用
密度计
5、测量液体密度的仪器叫做密度计．图（a）和图（b）是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中．
（1）请判断哪杯液体密度大，并说明理由．
（2）实验室的密度计的上部是一个用来标刻度的空心圆柱形玻璃管，管下部为一玻璃泡，内装有铅粒．某密度计圆柱形玻璃管长L=10cm，横截面积S=2.5cm2，该密度计总质量m=20g，将它放入水中静止时，水面距玻璃管上端为4cm；将此密度计放入未知液体中静止时，发现液面距玻璃管上端为2cm．求这种液体的密度以及密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值．（已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g=10N/kg）
ρa＜ρb
液体的密度为0.8×103kg/m3
最大刻度值 4×103kg/m3
最小刻度值0.67×103kg/m3．
4、浮力秤
浮沉条件：漂浮
变：浮力秤重力、浮力大小
不变：水的密度
工作原理：
浮力的应用
浮力秤
1、“曹冲称象”是家喻户晓的典故．某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”．将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示．已知玻璃杯的质量为200g，底面积为30cm2，高度为15cm．（水的密度ρ水=1×103Kg/m3，g取1ON/kg）
求：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力．
（2）此时杯子进入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）．
（3）此时浮力秤的最大称量（即量程）．
F浮=G=2N
h= 0.067m
F=2.5N
飞艇和热气球
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。
作业

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