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第一部分　考点过关
第八讲　浮　力

? ?浮力
1.定义：浸在液体（气体）中的物体受到液体（气体）对它向?　上　?的托力，这个力叫做浮力.
2.产生原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力?　不同　?.
3.方向：?　竖直向上　?；施力物体：?　液体（气体）　?.
上
不同
竖直向上
液体（气体）
4.称重法测浮力：先在空气中用弹簧测力计测出物体重力G，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，则物体所受的浮力为F浮＝?　G－F拉　?.
5.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?　体积　?有关，跟液体的?　密度　?有关，浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越?　大　?.
G－F拉
体
积
密度
大

练1　将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，它所受到的（　A　）
A.向上、向下压强差不等，向上、向下压力差相等
B.向上、向下压强差不等，向上、向下压力差不等
C.向上、向下压强差相等，向上、向下压力差不等
D.向上、向下压强差相等，向上、向下压力差相等
A
练2　小明利用如图所示器材探究“在水中下沉的物体是否受到浮力”.依据实验可知物块所受的浮力大小为?　0.8　?N.如果物块继续缓慢下沉，假设不触碰到杯底，则弹簧测力计示数?　不变　?（选填“增大”“减小”或“不变”）.
0.8
不变
? ?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　?.
向上
等
于
重力
G排
ρ液gV排

练3　（2023上海）体积为1×10－3m3的物体浸没在水中时，浮力的方向是?　竖直向上　?的，物体受到的浮力大小为?　10　?N.（g取10N/kg）
竖直向上
10
A.铁块浸水过程中，所受浮力小于铁块的重力
B.溢出水的重力与细线对铁块的拉力之和保持不变
C.铁块放入水前后相比，电子秤示数变小
D.铁块浸入水中的过程，受到的浮力始终与排出水的质量成正比
练4　（多选）如图所示，将水加至溢水杯的溢水口处，用细线将一铁块从液面开始，缓慢沉入至杯底（未接触杯底），排出的水流入右侧烧杯，则下列说法正确的是（　ABD　）
ABD
? ?物体的浮与沉
1.物体的浮沉条件（表中研究对象均为实心物体）
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
ρ液?　＞　?ρ物
ρ液?　＜　?ρ物
ρ液?　＝　?ρ物
ρ液?　＞　?ρ物
ρ液?　＜　?ρ物
V排?　＝　?V物
V排?　＜　?V物
V排?　＝　?V物
＞
＜
＝
＝
＞
＜
＝
＞
＜
＝
＜
＝
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
处于动态，受非平衡力作用
可以停留在液体任何深度处
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

练5　如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部.如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是（　C　）
A.ρ甲＞ρ乙＝ρ丙
B.ρ甲＝ρ乙＞ρ丙
C.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
D.ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C
练6　（2023山西）妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上.下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（　C　）
A.饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力
C
2.物体浮沉条件的应用
（1）密度计：在任何能测出密度的液体中都处于?　漂浮　?状态，受到的浮力都?　等于　?它受到的重力.测量时，同一支密度计浸入待测液体越深，待测液体的密度越?　小　?.
（2）盐水选种：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子密度?　小于　?盐水的密度，漂浮在上面；饱满的种子密度?　大于　?盐水的密度，下沉到容器底部.
（3）热气球：通过改变气囊里气体的密度来实现升降.
（4）轮船：排开的水越多，受到的浮力越大.
漂浮
等于
小
小于
大于

练7　悬浮在水中的潜艇上浮至漂浮的过程中，下列说法正确的是（　B　）
A.悬浮时，若要上浮需向水舱充水
B.漂浮时，所受浮力等于重力
C.上浮过程中，所受浮力逐渐变大
D.上浮过程中，水对艇外底部压力不变
B
练8　以下表述错误的是（　A　）
A.飞艇和飞机获得升力的原理相同
B.热气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大
C.热气球充的是加热后体积膨胀的热空气
D.潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的
A

实验一　 探究浮力大小与哪些因素有关
【实验方法】控制变量法.
【实验情景】
【设计与进行实验】
1.实验原理：F浮＝G－F示.
2.实验前，若观察弹簧测力计的指针未指在零刻度线上，则应对弹簧测力计进行?　调零　?；实验时，弹簧测力计吊着物体要?　匀速、缓慢　?向下放.
3.A、B、C三次实验，是为了探究浮力大小与?　排开液体体积　?的关系，采用的物理实验方法是?　控制变量　?法.
4.A、C、D三次实验，说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度?　无关　?（选填“有关”或“无关”）.
调零
匀速、缓
慢
排开液体体积
控制变量
无
关
5.?　A、D、E　?（填字母代号）三次实验，是为了探究浮力大小与液体密度的关系.
6.物体浸没在水中时受到的浮力为?　1　?N.
解题方法：称重法（F浮＝G－F示）.
A、D、E
1
7.换用不同的物体和液体进行多次测量，使实验结论具有普遍性.
【实验结论】物体所受浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体在液体中所处的深度、物体的形状、物体的密度等因素无关；液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力?　越大　?；物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力?　越大　?.
越大
越大
【交流与反思】
8.F浮－h图像（如图甲）、F示－h图像（如图乙），由图可知：物体逐渐浸入液体的过程中，弹簧测力计示数不断?　减小　?，物体所受浮力?　增大　?；当物体浸没后继续向下，弹簧测力计示数?　不变　?，物体所受浮力?　不变　?.
减小
增大
不变
不变
9.若实验时按B（或C）→A顺序操作，因物体沾水，使测得的重力偏大，浮力偏?　大　?.
10.由B到C的过程中，水对容器底部的压强变?　大　?.
解题方法：p＝ρgh（水面上升，深度增加）.
大
大
11.由实验可知，酒精的密度为?　0.8×103　?kg/m3，物体的密度为?　4×103　?kg/m3.
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
0.8×103
4×103
12.实验改进（如图丙）：实验时将弹簧测力计固定在铁架台上，使物体悬在空烧杯中，向烧杯中逐渐加水，可以保证弹簧测力计的示数稳定，方便读数.
丙
丁
13.将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥和正方体进行实验，如图丁所示，得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，这结论?　不正确　?（选填“正确”或“不正确”），原因是?　没有控制排开液体的体积相同　?.
不正
确
没有控制排开液体的
体积相同
丁
实验二　 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
【实验器材】弹簧测力计、溢水杯、小桶、水（及其他液体）、圆柱形物体.
【实验情景】
【设计与进行实验】
1.用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶.
2.用弹簧测力计测出物体的重力G物.
3.将物体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F示.
4.用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶＋水.
5.计算出物体受到水的浮力F浮和排出水的重力G排.
6.为了?　得到普遍规律　?，可换用其他物体（或液体），多次实验.
得到普遍规律
【实验表格】
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}次
数
物体所
受的重力
G物/N
物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示/N
浮力F浮/N
小桶和
排开水所受的总重力
G桶＋水/N
小桶所
受的重力
G桶/N
排开
水所受的
重力G排/N
1
3.0
2.0
2.0
1.0
2
2.0
1.0
2.0
1.0
3
6.0
5.0
3.0
2.0
【实验结论】浸在液体中的物体受到的浮力?　等于　?它排开液体所受的重力.
等于
【交流与反思】
7.根据实验表格，第1次实验中，物体所受浮力F浮＝?　1.0　?N；物体排开液体所受的重力G排＝?　1.0　?N；物体的密度ρ物＝?　3.0×103　?kg/m3.
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
8.实验时，如果物体没有完全浸没，?　仍能　?（选填“仍能”或“不能”）得出正确结论.
1.0
1.0
3.0×103
????物????液????物?????示（或????物????液????桶＋液?????桶）
?
仍能
（1）某同学按如图所示操作实验，其中错误的是?　B烧杯中液体未装满　?，这会导致所测得的排开液体的重力偏?　小　?.
（2）先测量排开液体和小桶的总重力，再测量小桶的重力，会导致所测得的排开液体的重力偏?　小　?.
B烧杯中液体未
装满
小
小
9.误差分析：
（3）若先将物体放入液体中测拉力，再测量物体的重力，则所测的浮力偏?　大　?.
（4）将物体放入液体中测拉力时，若物体接触容器底，则测得的浮力偏?　大　?.
大
大
10.实验改进：
（1）如图所示，将重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到测力计A的示数逐渐?　变小　?，测力计B的示数逐渐?　变大　?，且测力计A、B示数的变化量?　相等　?（选填“相等”或“不相等”）.
变小
变大
相等
（2）比较两种实验方案，改进后的优点是?　BC　?（多选）.
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
BC

重难点1　 浮力的相关计算
? ?　称重法某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究.下列说法正确的是（　B　）
B
A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B.石块在水中受到的浮力大小为1N
C.石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2×10－4m3
D.丙图中盐水的密度为1.1×103kg/m3
? ?　阿基米德原理如图是我国首艘10万吨级智慧渔业大型工船“国信1号”.它的排水量为1.3×105t，满载时排开海水的体积为?　1.3×105　?m3；满载时工船所受的浮力为?　1.3×109　?N；海面下2m深处海水的压强为?　2×104　?Pa.（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）
例2图　　
1.3×105
1.3×109
2×104
? ?　平衡法某物理兴趣小组用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示.则这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为?　0.2　?N，这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为?　0.55　?N；若要提高橡皮泥“船”的装载能力，请提出一条合理化的建议：?　改变橡皮泥“船”的形状，使其空心部分的体积更大　?.（ρ橡皮泥＝1.5×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
0.2
0.55
改变橡皮泥
“船”的形状，使其空心部分的体积更大
例3图
? ?　压力差法浸没在水中的长方体金属块，上、下表面受到水的压力分别为2N、10N，该金属块受到的浮力为?　8　?N，若上表面距离水面的深度为0.4m，现把金属块提升0.1m后，此过程中上表面的压强减小了?　1 000　?Pa，金属块受到的浮力将?　不变　?（选填“变大”“不变”或“变小”）.（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
8
1 000
不变

计算浮力的四种方法
（1）阿基米德原理：浸在液体或气体中的物体.
? ?→F浮＝G排＝ρ液gV排
（2）称重法：利用弹簧测力计直接测浮力.
? ?→F浮＝F1－F2＝G物－F2.
（3）平衡法：物体漂浮或悬浮，处于静止状态.
? ?→F浮＝G物＝m物g
（4）压力差法：已知上、下表面的压力（或压强及表面积）.
? ?→F浮＝F下－F上＝p下S－p上S
要点：根据已知条件，通过受力分析，选择合适方法.
重难点2　 浮力大小的判断
? ?　甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（　C　）
例5图
A.甲和乙
B.乙和丙
C.丙和丁
D.甲和丁
C
? ?　甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示.将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙.下列判断正确的是（　B　）
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}小球
甲
乙
丙
m/g
30
40
54
V/cm3
60
50
20
A.F甲＞F乙＞F丙
B.F乙＞F甲＞F丙
C.F丙＞F乙＞F甲
D.F甲＞F丙＞F乙
B
? ?　放在水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B两个体积相同的实心物体分别放入容器内，待物体静止后，如图所示，物体受到的浮力FA?　＜　?FB，物体的密度ρA?　＜　?ρB.（均选填“＞”“＜”或“＝”）
例7图
＜
＜

三种方法比较浮力的大小
（1）比“V排”法：不同物体浸在同一液体中，据F浮＝G排＝ρ液gV排知，ρ液相等，V排越大，受到的浮力越大.
（2）比“重”法：同一物体浸在不同液体中静止，可以重力为中间不变量结合物体的状态（漂浮、悬浮或沉底），对比出浮力大小.
（3）比“ρ液”法：同体积的不同物体浸没在不同液体中，V排相等，ρ液越大，受到的浮力越大.
重难点3　 密度、压强、浮力的综合分析
? ?　两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示.下列说法正确的是（　A　）
A
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
? ?　（多选）水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，将三个完全相同的物体A、B、C分别放入容器内的液体中，静止时的位置如图所示，三个容器的液面相平.下列说法正确的是（　AD　）
AD
B.液体对容器底的压强p甲＞p乙＞p丙
C.物体下表面受到液体向上的压力FA＝FB＝FC
D.容器对桌面的压力F甲＜F乙＜F丙

“液中浸物”：密度、压强、浮力对比分析的思路
（1）液面分析
液面升降??????????深度h变化? ?液体对容器
?
底压强变化
（2）状态分析
①若物体漂浮，则F浮＝G物，ρ物＜ρ液.
②若物体悬浮，则F浮＝G物，ρ物＝ρ液.
③若物体沉底，则F浮＜G物，ρ物＞ρ液.
关键点：液体密度与物体密度的比较.

命题点1　浮力知识的应用和计算
1.（2022遵义）如图所示，094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该核潜艇的说法正确的是（　D　）
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潜艇所受浮力与自身重力是一对平衡力
第1题图
D
2.（2016贵阳）将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示.铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变?　大　?（选填“大”或“小”），铁球下沉的原因是它受到的浮力?　小于　?（选填“大于”或“小于”）重力.
第2题图
大
小于
3.（2018遵义）在一次抗洪救灾行动中，一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲锋舟准备抢险救灾，此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为?　0.6　?m3，若满载时排开水的体积为1.2m3，最多还能装载质量为?　600　?kg的人和物资.（ρ水＝1.0×103kg/m3）
0.6
600
第4题图
4.（2017贵阳）如图所示，水平桌面上两个相同的烧杯分别盛有体积相同的a、b两种液体，将两块相同的橡皮泥捏成小船和小球分别轻放入a液体和b液体中，静止时两液面等高，若橡皮泥重2N，此时小船受到的浮力是?　2　?N；两液体密度的大小关系是ρa?　＞　?ρb（选填“＞”“＜”或“＝”）.
2
＞
5.（2023贵州）半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶.如图所示是我国最大的半潜船“新光华”号，装载货物前，海水进入船内的压载水舱，甲板逐渐下潜至海面以下，但船楼建筑仍露出海面；把货物拖拽至甲板上方时，从压载水舱向外排出海水，半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度，这样就完成了货物装载.请回答以下问题：
（1）半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况？
答：（1）半潜船装载货物时处于漂浮状态.
第5题图
（2）若装载质量更大的货物，在保持甲板浮出海面高度相同的情况下，需要从压载水舱排出更多海水，请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因.
答：（2）半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的重力作用，因保持甲板浮出海面高度相同，即V排相同，根据阿基米德原理可知，半潜船受到的浮力不变，若装载质量更大的货物，由力的平衡条件可知，需要减轻自身的重力，故需要从压载水舱多排海水.
第5题图
6.（2021贵阳）如图所示，将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加，鸡蛋慢慢上浮.请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因.（不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化）
答：反应后，气泡不断附着在蛋壳表面，整体的V排增大，ρ液不变，由F浮＝ρ液gV排可知，F浮增大，G蛋不变，当F浮＞G蛋时，鸡蛋上浮.
7.（2022安顺）“选种”是提高农作物产量的重要措施之一.在实际生产中有一种利用浮力选择谷种的方法：将备选的谷种浸在浓度适宜的盐水中，一些谷种会漂浮在盐水表面，一些谷种会沉在盐水底部，从而可选出好谷种.请判断盐水中哪些谷种是好谷种，并说明理由.
答：饱满的谷种是好谷种；将谷种放入盐水中后，由于干瘪、虫蛀的谷种质量较小，故受到的浮力大于重力而使谷种上浮，直至浮力等于重力时漂浮于液面上；而饱满的谷种，本身质量较大，重力大于所受的浮力，故谷种会下沉.
命题点2　浮力的相关实验
8.（2022毕节）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽将一个物块挂在弹簧测力计下，并逐渐使其浸入水中，实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示.
（1）由图甲、丙可知，物体浸没在水中时，受到的浮力为?　1.0　?N.
1.0
（2）分析图甲、乙、丙可知，物体所受浮力大小与?　排开液体　?（选填“排开液体”或“物体”）的体积有关.
（3）分析图?　丙、丁、戊　?可知，物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关.
排开液体
丙、丁、戊
命题点3　密度、压强、浮力综合
9.（2018贵阳）2017年5月30日，“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜，最大潜深6 699m.在同一深度，液体向各个方向的压强大小?　相同　?（选填“相同”或“不同”），潜水器在海面下下潜过程中浮力?　不变　?（选填“变大”“不变”或“变小”），下潜到水下6 000m时，受到海水的压强为?　6×107　?Pa（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）.
相同
不变
6×107
10.（2022铜仁）如图所示，将棱长为20cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10cm，已知水的密度为1×103kg/m3，g＝10N/kg.求：
（1）水对正方体下表面的压强.
解：（1）正方体浸入水中的深度：h＝10cm＝0.1m，
水对正方体下表面的压强：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1 000Pa.
（2）正方体受到的浮力.
解：（2）正方体排开水的体积：V排＝Sh＝（20cm）2×10cm＝4 000cm3＝4×10－3m3，
正方体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×4×10－3m3＝40N.
（3）正方体的密度.
解：（3）因为正方体漂浮在水面上，浮力等于重力，所以重力：G＝F浮＝40N，
正方体的质量：m＝????????＝40N10N/kg＝4kg，
正方体的体积：V＝（20cm）3＝8 000cm3＝8×10－3m3，
正方体的密度：ρ＝????????＝4kg8×10?3m3＝0.5×103kg/m3.

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