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第十章 浮力
第一节 浮力
一、浮力
1、浮力现象：（1）在水中搬石头感觉格外轻；（2）放飞的氢气球飞向高空；（3）钢铁制成的轮船在海面上航行；
（4）挂在弹簧测力计下的金属块浸入水中，弹簧测力计的示数变小。
归纳：（1）浸在液体（或气体）里的物体，受到液体（或气体）向上托的力；
（2）一切浸入液体中的物体都受到向上托的力的作用，包括能浮起来的物体和放在液体内沉下去的物体。
2、浮力：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。浮力的施力物体是液体（或气体）。浮力的方向总是竖
直向上。
注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（浸没）”两种情况，也就是说浮在液体表面和浸没在液体内部的物体都受
到浮力。浸在气体中的物体也受到浮力。
3、产生浮力的原因：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。浮力的方向总是竖直向上，与重力方向相反。
4、产生浮力的两种特殊情况
①当物体部分浸入液体中，上表面受到的向下的液体压力为零，则 F 浮=F 向上；
②若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触，则液体对物体向上的压力 F 向上
为零，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。
5、压力差法测浮力：F 浮=F 向上-F 向下。
压力差法 称重法
二、决定浮力大小的因素
1、称重法测浮力：①先在空气中用弹簧测力计测出物体重力 G；
②把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数 F 示；
③弹簧测力计两次示数的差就是浸在液体中的物体所受的浮力大小。
表达式：F 浮=G-F 示。
2、影响浮力大小的因素
浮力的大小与物体排开液体的体积有关，与液体密度有关系，与物体密度无关，完全浸没后
与深度无关。
（1）同一物体，同种液体时，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力越大；
（2）同一物体，排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受的浮力越大。
3、采用方法：控制变量法。
第二节 阿基米德原理
一、浮力的大小
1、探究方法：（1）将烧杯做成溢水杯，用弹簧测力计测出物体受到的重力 G；
（2）将物体放入盛满水的溢水杯中，并用小桶接住从溢水杯中溢出的水，读出此时弹簧测力计对物体的拉力 F 示；
（3）用弹簧测力计测出小桶中水的重力 G 水；
2、分析论证：由（1）（2）可知，F 浮=G-F 示，比较 F 浮与 G 水可得 F 浮=G 水。
3、得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它所排开的液体所受的重力。
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，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2、公式：F 浮=G 排=ρ液gV 排
3、浮力的计算
例题、有一个重 7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取 10N/kg
解：根据阿基米德原理，铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力，即 F 浮=G 排。
由于铁球浸没在水中，它排开的水的体积等于铁球的体积，而铁球的体积可以由
m
体积、质量、密度的关系式V 求出。由铁球所受的重力 G 铁=7N m
G 7N
可以求得铁球的质量 0.7kg ，
g 10N / kg
m 0.7kg
铁球的体积V 8.9 10 5m3，铁球排开水的体积等于铁球的体积 V 排=V 铁=8.9×10-5m3， 7.9 103kg/m3
铁球排开的水所受的重力 G 排=m 水g=ρ水V 排g =1×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg=0.89N，
根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水所受的重力相等，即 F 浮=G 排=0.89N。
三、计算浮力的方法
压力差法 称重法 公式法 平衡力法
浮力等于物体上、下表 浮力等于物体的重力减去 根据阿基米德原理计算 物体漂浮在液面上或悬浮
面受到的压力之差，即 F 物体浸在液体中时弹簧测 （1）F 浮=G 排 在液体中时，由二力平衡条
浮=F 向上-F 向下 力计的拉力 F 示，即 （2）F 浮=ρ液gV 排 件得：F 浮=G 物
F 浮=G-F 示
第三节 物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件
状态 漂浮 上浮 悬浮 下沉 沉底
受力分析
F 浮与 G 物的关系 F 浮=G 物 F 浮＞G 物 F 浮=G 物 F 浮＜G 物 F 浮+FN=G 物
ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物
浸没时 V 物=V
V 物与V 排的关系 V 物＞V 排 排；露出水面过 V 物与 V 排 V 物与 V 排 V 物与 V 排
程中 V 物＞V 排
上浮过程的最 处于动态（运动 可以停留在液体 处于动态（运动 是下沉过程的
终状态 状态不断改变），的任何深度处 状态不断改变），最终状态
物体的状态 处 于 静 止 状 受到非平衡力 处于静止状态， 受到非平衡力 处 于 静 止 状
态，受平衡力 的作用 受平衡力作用 的作用 态，受平衡力
作用 作用
二、浮力的应用
实例 工作原理 说明
空心法，即把密度比水大的钢 同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，F 浮均等于 G，
轮船 材制成空心的，能使它排开更 所以 F 浮不变，由于海水和河水的密度不同，所以 V 排不同，ρ液
多的水，增大可利用的浮力， 大则 V 排小，ρ液小则 V 排大。因为ρ海＞ρ河，所以轮船在海里比在
从而漂浮在水面上。 河里浸入的体积小。
靠充、放水来改变自身的重力， 当 F 浮＞G时，潜水艇上浮；当水舱中充水时，自身重力增大，
潜水艇 从而实现上浮和下潜。 增大到 F 浮=G时，可悬浮于某一深度航行；当水舱中再充水，至
F 浮＜G时，则潜水艇下潜。
气球和飞艇都是利用充入小于 当热气球的大气袋中充满空气时（忽略体积变化），用喷嘴加热
气球和 空气密度的气体来实现升空 气球中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小；当热气
飞艇 的。 球内部气体的密度比外部气体的密度小到一定程度时，热气球便
上升。
注：轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开的水的质量。排水量=船自身质量+满载时货物的质量，
即 m 排=m 船+m 货。

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