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第二部分　物质、运动和相互作用
第11讲　浮力和阿基米德原理
分析考试要求，呈现近三年中考物理考查趋势
课标要求 1.通过实验认识浮力，探究浮力大小与哪些因素有关。 2.理解阿基米德原理，以及浮力的计算方法
近三年广东省中考 考查情况分析 年份 题型 考点 分值
2021年 未考查
2022年 综合题 浮力计算，沉浮条件 7分
2023年 实验题 浮力探究 7分
近三年广东真题汇总
1.(2022·广东)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m，在载人深潜领域达到世界领先水平。(取ρ海水＝1.03×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10 N/kg)
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300 m至600 m。它可以通过水舱排水或充水来改变　 　，从而实现浮沉。
(2)深潜器可进入更深的水域，在10 000 m的深处，海水产生的压强为
　 　Pa。由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。
1.03×108　
自身重力　
(3)小明阅读资料后，利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2 kg，体积为25 cm3，则乙所受浮力的大小为　 　N，乙受到细线的拉力为　 　N。若剪断细线，甲将　 　(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)，此时甲所受浮力　 　(填字母)。
A.增大，且大于重力
B.不变，且等于重力
C.不变，且大于重力
D.减小，且小于重力
C　
上浮　
1.75　
0.25　
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、　 　和分度值。调零时，弹簧测力计应在　 　(选填“竖直”或“水平”)方向上调零。
(2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑)，测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象。
竖直　
2.(2023·广东)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
量程　
(3)分析图象可知：浸没前，h增加，F浮　 　；浸没后，h增加，
F浮　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象　 　(选填“相同”或“不同”)。
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：___________________。
不同　
不变　
变大　
不同密度的液体
1.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：　 　) 　
(2)浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的　 　不同，即　 　。
(3)影响浮力大小相关因素：浸在液体中的物体受到的浮力大小，跟物体
　 　有关，跟　 　有关；全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体中的　 　无关。
(4)浸在液体中物体不一定都受到浮力，当物体底部与容器底 _
时，此时物体　 　浮力，如桥墩、水中的木桩等。
不受　
完全接触
深度　
液体密度　
浸入液体的体积　
F浮＝F向上－F向下　
压力大小　
梳理课本必备知识，明确考什么
竖直向上　
2.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：　 　。
(3)变形公式：①求液体的密度：　 　；
②求物体排开液体的体积：　 　。
特别说明：①如果物体浸没，有V排＝V物；②阿基米德原理不但适用于液体，也适用于气体。
F浮＝ G排＝m排g＝ρ液gV排　
它排开的液体所受的重力　
ρ液＝
V排＝
3.求浮力的方法
(1)压力差法：F浮＝F向上－F向下。(一般针对柱体)
(2)称重法：F浮＝　 　。(一般涉及到弹簧测力计)
(3)阿基米德原理法：F浮＝G排＝m排g＝　 　。(普遍适用)
(4)二力平衡法：F浮＝　 　。(物体漂浮或悬浮状态)
(5)三力平衡法：受力分析得出浮力、重力和拉力的关系。(一般适用于静止在某种液体)
G物　
ρ液gV排　
G－F拉　
考点一　浮力及其产生的原因
●典型例题
【例 1】下列有关浮力的说法正确的有　 　
①水里的茶叶在下沉过程中不受浮力　
②浸没在水中的物体一定受到浮力　
③河里漂浮的木头受到的浮力比沉底的石头的大　
④液体的密度越大，物体受到的浮力越大　
⑤物体排开的液体越重，受到的浮力越大　
⑥物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大
考点精讲、对应训练
⑤　
技巧点拨　物体所受浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，比较浮力大小时两个因素要同时考虑。
●举一反三
1.下列情景中受到浮力的物体是( )
①②③⑦
2.用弹簧测力计悬挂重为5.4 N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为　 　N，物体的体积为
　 　m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
2×10－4　
2　
考点二　阿基米德原理及其应用
●典型例题
【例 2】小明喜欢金鱼，有空就观察鱼缸里的金鱼。他发现，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中体积越来越大，如图所示。关于上升过程中的气泡所受的浮力与压强，下列说法正确的是( )
A.浮力不变，压强不变
B.浮力变大，压强变小
C.浮力变大，压强变大
D.浮力变小，压强不变
B
技巧点拨　根据阿基米德原理F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排，物体所受浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，金鱼吐出的气泡越大，气泡排开水的体积越大，气泡受到的浮力越大。气泡的压强等于气泡在该处液体的压强，跟气体的体积有关，气体质量和温度不变时，体积越大，气体压强越小。
●举一反三
3.小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示。在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将　 　，电子秤的读数将　 　(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
不变　
不变　
4.如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→②　　
B.②→③　　
C.③→④　　
D.④→⑤
A
【例 3】如图甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为
　 　N，物块刚好浸没在液体中时，其下表面浸入的深度为　 　cm，该未知液体的密度为　 　kg/m3。(g取10 N/kg)
0.9×103 　
10　
考点三　浮力图象
●典型例题
15　
技巧点拨　根据称重法F秤＝G－G拉可知，物块浸末前F拉＝G－F浮＝G－ρ液gV排＝G－ρ液gSh，h越大，F越小，当h＝0时，F1＝G＝15 N，当h＝10 cm时，F2＝6 N，由图乙可知，物块刚好浸没时，深度h＝10 cm。物块浸没后V排＝V物＝h3，有ρ液＝。图象问题一般的思路是寻找有关图象的函数关系，利用图中的初始点或拐点解题。
●举一反三
5.如图甲，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。图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计的读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。(设水面的高度不变， g取10 N/kg)
(1)分析图象BC段，可得出结论：物体浸没之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越　 　(选填“大”或“小”)。
(2)分析图象CD段，可得出的结论是浮力的大小与_________________
无关。
(3)分析图象可知，圆柱体受到的重力是　 　N。
(4)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是　 　N。
(5)圆柱体的高是　 　m。
(6)圆柱体的密度是　 　kg/m3。
1.5×103　
0.04　
8　
12　
物体浸没的深度　
大　
6.(2020·湛江)如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙， g取10 N/kg，则圆柱体的重力为　 　N(忽略圆柱体表面水的质量)，圆柱体受到的最大浮力是　 　N。
0.4　
2　
(1)圆柱体A的重力为　 　N。
(2)通过实验①②，可知A、B两个圆柱体的质量　 　(选填“相同”或“不同”)。
不同　
实验一　探究影响浮力大小的因素
【例 1】下图所示为小明设计的“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验，A、B是两个体积相同的实心圆柱体，弹簧测力计示数已经标出。
3.0　
实验剖析，加深理解
(3)通过实验①③④，可探究浮力的大小与　 　的关系。
(4)通过实验②⑥　 　(填序号)，可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(5)通过实验①④⑤，可知物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　(选填“有关”或“无关”)。
(6)通过实验①②⑤⑥，可知物体所受浮力大小与物体的密度　 _
(选填“有关”或“无关”)。
(7) 分析实验数据可知，在液体的密度一定时，物体排开液体的体积越
　 　，浮力越大；在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越
　 　，浮力越大。
大　
大　
无关
无关　
⑦　
排开液体体积　
(8)分析图中数据，可知实心圆柱体A浸没在水中时所受到的浮力为
　 　N，圆柱体A的密度是　 　kg/m3。
(9)从步骤③④中发现，从圆柱体A接触水面开始直至浸没，弹簧测力计的示数越来越小，原因是　 　；从步骤④⑤中发现，浸没后继续向下运动的过程中，弹簧测力计示数不变，原因是　 　。
(10)分析图中的信息，通过计算可知，盐水的密度为___________
kg/m3。
1.2×103　
圆柱体A排开液体体积不变，浮力不变　
圆柱体A排开液体的体积增大，浮力增大　
1.5×103　
2　
［能力设问］
(1)有同学指出实验结论不可靠，理由是　 _
　，改进的方法是　 　。
(2)如果在实验⑦中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用，则此时计算出的盐水密度值将　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏大　
换不同的液体重复实验　
有偶然性　
只进行了一次实验，结论具
(3)如图所示，小明画出了弹簧测力计的拉力、物体所受的浮力以及容器底部所受液体的压力与物体浸入深度h的关系图象，其中表示拉力与h关系的是　 　，表示浮力与h关系的是　 　。(选填字母)
A　
B　
(4)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片进行实验，实验步骤如下。
步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；
步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，铁片漂浮在水面上。
①第一次铁片受到的浮力　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力。
②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因：忽视了铁片　 　对浮力大小的影响。
排开水的体积　
小于　
实验命题点　(1)实验原理：称重法(F浮＝G－F示)。(2)浮力的方向：竖直向上。(3)弹簧测力计的使用及读数。(4)控制变量法。(5)实验步骤的补充与设计。(6)实验表格设计、补充、纠错、评估。(7)分析实验数据和现象总结结论。(8)绘制、分析F浮－h、F示－h图象。(9)多次实验的操作和目的(换不同液体进行多次测量，使结论具有普遍性)。(10)实验方案的评估。(11)浮力公式应用(计算物体体积、物体密度等)。(12)实验装置改进。
(1)向烧杯中注水，使水面恰好与出水口　 　。
(2)为了减小实验误差，上述实验步骤最合理的操作顺序为E、B、
　 　。
C、D、A　
实验二　探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
【例 2】下图是小明用弹簧测力计、石块、小桶、烧杯等器材，验证阿基米德原理的实验步骤。
相平　
(3)为验证阿基米德原理，实验中需要比较的物理　 　和
　 　。
(4)通过分析　 　相应步骤中弹簧测力计的示数，可知石块浸没在水中受到的浮力大小为　 　。
(5)通过分析　 　相应步骤中弹簧测力计的示数，可知石块排开水的重力为　 　。
(6)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式　 　，可初步得出：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
F2－F3＝F1－F4　
F1－F4　
A、E　
F2－F3　
C、D　
排开水的重力　
浮力　
(7)另一小组的小丽在实验时发现，当石块浸没后，弹簧测力计示数减少的数值比排出的水受到的重力大，你认为原因可能是　 _
　。
(8)以下情况不会影响实验结论的是( )
A.先进行D步骤，再进行C步骤
B.石块具有吸水性
C.图D中物体未全部浸入到水中
C
中的水没有达到溢水口的位置　
实验前溢水杯
(9)在实验过程中，小明不小心将石块碰到了烧杯底部，这样测出的
　 　(选填“浮力”或“排开水的重力”)会偏大。
(10)为了使实验结论更具有普遍性，小明应该　 　(填序号)
A.多次测量取平均值
B.换用其他液体多次实验
C.换用其他弹簧测力计多次实验
B　
浮力　
小张利用身边的器材对实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如图所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐　 　，弹簧测力计B的示数逐渐　 　；若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA　 　ΔFB(选填“＞”“＝”或“＜”)。小张的实验装置的优点是_ _
　(说明一个优点即可)。
簧测力计示数的变化　
实验器材生活化或便于同步观察弹
＝　
变大　
(11)【创新装置】
变小　
实验命题点　(1)实验器材。(2)溢水杯的使用。(3)弹簧测力计的使用和读数。(4)实验测量步骤补充及排序。(5)实验表格设计补充、纠错、评估。(6)绘制与分析图象、表格数据。(7)使实验结论具有普遍性的操作：换用不同液体、不同物体进行多次测量。(8)分析现象和数据，总结结论。(9)误差分析。(10)浮力相关计算。
1.(2023·益阳)某一木块的体积为100 cm3，所受的重力为0.8 N。漂浮在水面上静止时受到的浮力为　 　N。用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为　 　N(g取10 N/kg)。
2.(2023·郴州)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3 N，此时物体受到的浮力为　 　N，物体的密度是　 　kg/m3。(g取10 N/kg)
2.5×103 　
2　
1　
以近年中考物理试题为例
0.8　
3.(2023·广安)水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为 100 cm2，将重为4.8 N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时A受到的浮力为　 　N。剪断细线，将A缓慢沉入水底，静止时如图乙所示(A与杯底不密合)，与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了　 　Pa。
280　
1　
①木块的重力为10 N；
②木块的底面积为100 cm2；
③木块刚好浸没时，液体对容器底的压强为1 600 Pa；
④木块的密度为0.8×103 kg/m3。
A.①②　 B.②③ C.②④　 D.③④
4.(2023·娄底)如图甲所示，将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是( )
B
(1)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是　 　N。
(2)观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与
　 　有关。
(3)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与　 　有关。
液体密度　
排开液体体积　
5.(2023·常德)小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。
1　
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理。
①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)，若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排。
②在图2中，已知重物是底面积为100 cm2，高为8 cm，重为10 N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6 cm，则重物最终浸入的深度为　 　cm(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)。
4　
变大　
浮力、阿基米德原理和物体的浮沉条件的综合； 探究影响浮力大小的因素和探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系。
【例】(2023春·泸县校级期末)
小杨看到一则新闻：我国具有自主知识产权的“海燕”无人水下滑翔机刷新了下潜深度的最新世界纪录。为了探究滑翔机是怎样实现浮沉的？他进行了以下实验。
猜想与假设：可能和鱼一样，鱼鳔中气体总质量不变，通过鱼体自身的压缩来改变体积实现沉浮的。设计实验：他设计了如图甲所示的实验。他想通过观察液面的位置变化来证实自己的想法。结果，小杨的设计遭到了小王的否定，小王要求小明将设计改为如图乙所示的结构：在鱼缸中灌满水，并加带有细管的盖密封，通过观察细管中液面的变化来观察鱼体积的变化。
(2)小王要求小杨用图1乙进行实验的主要好处是：更易于观察鱼的
　 　变化。
(3)假如一个从水底鱼口中吐出的空气泡泡，在上升至水面的过程中(破裂之前)，其浮力大小应该是( )
A.不变 B.越来越大 C.越来越小 D.先不变后变小
B
(1)当鱼体积缩小时，图1甲中的水面变化是　 　(选填“不变”“上升”或“下降”)原来悬浮的鱼将　 　(选填“上浮”或“下沉”)。
体积　
下沉　
下降　
(4)水下滑翔机是怎样实现浮沉的呢？小王上网查找，得知水下滑翔机浮力引擎的外部装有一个气囊，引擎将油压进或压出该气囊，随着气囊的变大或变小，实现浮沉。如图2所示，图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。滑翔机总重515 N。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。从物体的浮沉条件分析，水下滑翔机是靠改变
　 　实现浮沉的。
　　当该滑翔机在600米深度悬浮缓慢上升到200米处悬浮时，外油囊中油的体积变化了　 　cm3(保留整数)。(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响和海水阻力的影响)
244　
浮力的大小　

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