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第十章 浮力
人教版（2024）初/中/物/理——八年级下册 —————————————————————
《浮力》总复习
课标导读
本章小节 新课标要求 评价方向
浮力 2.2.9 通过实验，认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 4.2.4 探究浮力大小与哪些因素有关。 《浮力》是初中物理力学重点、难点与易错点。其知识点、概念和规律繁多，综合性强，常出压轴题，备考需格外关注。考生在掌握基本概念与规律后，要通过重点考点与题型训练，强化分析、判断和计算等综合能力。新教材新增的制作微型密度计内容，也应详细讲解与针对性练习。
本单元常见题型包括选择题、填空题、实验探究题、计算题和综合题。主要命题点有：浮力概念、测量，影响浮力大小的因素，浮力与物体排开液体重力的关系，物体沉浮条件及相关计算，浮力应用，压强与浮力综合，以及浮力在生活中的应用 。
阿基米德原理 2.2.9 知道阿基米德原理。 物体的浮沉条件及应用 2.2.9 能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
浮力
buoyancy
浮力
浮力
决定浮力大小的因素
浮力产生的原因
阿基米德原理
浮力的大小
阿基米德灵感的启示
物体的浮沉条件
浮力的应用
物体的浮沉体条件及应用
知识点梳理
1.浮力
定义：浸在液体或气体中的物体受到液体对物体向上浮的力叫浮力，用F浮表示。
产生原因：上下表面存在压力差
F浮= F向上 - F向下
方向：竖直向上
施力物体：液体或气体
称重法：F浮=G－F
知识点梳理
”
a.液体密度相同时，物体浸在液体中的体积越大，所受的浮力越大。
b.排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
(2)浮力大小影响因素
”
(1)称重法测浮力
a.用弹簧测力计测出物块重力G。
b.将物块浸没在水中，记下弹簧测力计示数F
c. 浮力：F浮=G-F弹
知识点梳理
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。
F浮=G排
导出公式
F浮= m排g= ρ液gV排
V排是物体浸在液体中的体积，当物体完全浸没在液体中，V物=V排
实验步骤
图1、图2测浮力：F浮＝G2－F；
图4、图3测排液重力：G排＝G3－G1 。
2.阿基米德原理
气体或液体
适用条件
数学表达式
实验注意
实验顺序按照图4、图1、图2、图3。也可以按照图1、图4、图2、图3。为了避免实验误差，图1与图2不能调换顺序,图4与图3不能调换顺序。
知识点梳理
3.物体的浮沉条件
漂浮
F浮 = G物，ρ液 > ρ物
悬浮
F浮 = G物，ρ液 = ρ物
F浮 > G物，ρ液 > ρ物
上浮最终结果是漂浮
上浮
F浮 < G物，ρ液 <ρ物
下沉最终结果是沉底
下沉
F浮 < G物，ρ液 <ρ物
G=F浮+F支
沉底
4.浮沉条件的应用
知识点梳理
轮船
工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上,增大V排，从而增大浮力。
排水量：轮船装满货物时排开水的质量。
气球和飞艇
工作原理：内部充有小于空气密度的气体，靠空气浮力升空。
潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
密度计
工作原理：漂浮时，浮力等于物体的重力
测量：将密度计放入液体，漂浮时，液面所对刻度值即为该液体的密度。
轮船
工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上,增大V排，从而增大浮力。
排水量：轮船装满货物时排开水的质量。
潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
知识点梳理
5.浮力计算方法
称重法
称重法公式为F浮 = G物 - F拉
压力差法公式为F浮 = F向上 - F向下
压力差法
阿基米德
公式法
阿基米德公式F浮 = G排 ，导出公式F浮=ρ液gV排
浮沉条件法
漂浮/悬浮时F浮 = G物 = m物g，沉底时F浮 = G物 - F支
知识迁移
1.如图所示,2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛上中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了世界纪录夺得金牌，为国争光。关于赛场上的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A.潘展乐的速度越快，具有的惯性就越大
B.潘展乐加速冲刺过终点时，受到了非平衡力的作用
C.潘展乐用力向后蹬水，他向前运动，说明力的作用是相互的
D.在比赛的过程中潘展乐奋力向前，他受到了竖直向上的浮力
解:A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,故A错误;
B.潘展乐加速冲刺过终点时,属于非平衡状态,则不受平衡力,故B正确;
C.潘展乐用力向后蹬地,脚给地向后的力,而物体间力的作用是相互的,地对潘展乐有一个向前的力,他向前运动,故C正确:
D.在比赛的过程中潘展乐奋力向前,由于浮力的方向不变,即竖直向上,因而他受到了竖直向上的浮力,故D正确。故选:A。
A
知识迁移
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
解:手岔底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故ABD错误，C正确:
故选:C。
C
知识迁移
3.用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的：将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢拾起木板一端,随着∠a的改变，悬线与水平面的夹角将_________ (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将运动，这说明浮力的方向是_________
解:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上，发现细线沿竖直方向，缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将保持不变,始终与水平面垂直,剪断悬线,小气球将沿竖直向上方向运动，这说明浮力的方向是竖直向上。
故答案为:保持不变;竖直向上。
保持不变
竖直向上
知识迁移
4.如图所示,图甲为“蛟龙号”潜水艇执行完某次任务时的实景图,请画出图乙潜水艇静止在海面时所受浮力示意图。(O点为重心)
解:“蛟龙号”潜水艇静止在水面上,受到的浮力方向竖直向上,作用点在重心O上。
知识迁移
5.如图中国军舰“东方红3”,在海上受到巨大的浮力,这个浮力的施力物体是__________，浮力的方向是__________。当军舰船底某处距海面深度为6m时,该处受到的海水压强为_________Pa(ρ海水=1.03×104pa )
解:(1)浸在液体中的物体会受到竖直向上的浮力,军舰在海上受到巨大的浮力的施力物体是海水(液体),浮力的方向是竖直向上。
(2)当军舰船底某处距海面深度为6m时,该处受到的海水压强为:
P=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6m=6.18×104Pa。
故答案为:海水;竖直向上;6.18×104。
海水
竖直向上
6.18×104
方法总结
浮力概念
2.浮力产生的原因：上下表面存在压力差。浸没在水中的物体只要上下表面存在压力差即受到浮力的作用，沉底的物体也受到浮力的作用，但是扎进河底的桥柱由于下表面不存在水向上的压力，所以桥柱不受到浮力作用。
1.浮力的施力物体是液体或气体，方向竖直向上。
知识迁移
解:行驶在江面上的轮船处于漂浮状态,根据浮沉条件可知所受的浮力等于自身所受的重力;
因为海水的密度大于江水的密度,根据F浮=ρ海水gV排可知,轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积，所以该船从长江驶入东海后,浮力不变，它会上浮一些。
故答案为:不变;上浮一些。
6.如图所示,这是我国052B型“广州”号驱逐舰首舰,具备对海、对空、反潜全域作战能力。“广州”号从长江驶入东海后,所受的浮力________，此时相对于液面将________一些(选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。
不变
上浮
解:空艇是利用在空气中受到的浮力来工作的,由物体的浮沉条件可知,当艇内气体的密度小于空气的密度时,才可以升空;浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而实现上升。故答案为：小于；大于。
知识迁移
7.如图,2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度______ (选填“大于”或“小于”)空气的气体,使浮空艇受到的浮力_________自身的重力,从而实现上升(填“大于”、“小于”或“等于”)。
小于
大于
知识迁移
8.夏阳同学分别在底端封闭的两只相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两只不同的简易密度计，放入同一盛有水的烧杯中,密度计静止后如图所示。从观察到的现象可以判断:两只密度计所受浮力FA________FB,两密度计底部所受水的压强pA ________ pB(均选填“>”“=”或“<”)。
<
<
解:由图可知，VA排由图可知,两密度计底部到水面的距离hA故答案为:<;<
知识迁移
9.如图所示,利用小石块探究浮力的大小与哪些因素有关。水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg,由实验数据可知（ ）
A.石块浸没在盐水中时受到的浮力为0.8N
B.盐水的密度为1.2×103kg/m3
C.石块的体积为2m3
D.石块的密度为1.0×103kg/m3
解:AC、石块浸没在盐水中时受到的浮力:F浮盐水=G-F示=2N-0.8N=1.2N,石块浸没在水中时受到的浮力:
F浮水-G-F示=2N-1N=1N,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石块排开水的体积:
V=V排=F浮/ρ水g=1×10-4m3=1N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4kg/m3，故AC错误；
B、阿基米德原理F浮=p液gV排得，ρ盐水=1.2×103kg/m3,故B正确;
D、由G=mg可知,石块的质量:m=G/g=2N/10N/kg=0.2kg。石块的密度为2.0×103kg/m3故D错误，故选:B。
B
10.2023年12月27日,中国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,在珠江口海域顺利完成首次试航,如图所示。“梦想”号大洋钻探船,满载排水量达42000吨,续航里程达15000海里,具备全球海域无限航区作业能力和海域11000米的钻探能力。下列有关说法正确的是( )(海水密度取1.0×103kg/m3)
A.“梦想”号静止在海面时,排开海水的质量等于自身总质量
B.“梦想”号满载航行到密度更大的海域后，它排开海水的质量变大
C.“梦想”号满载时,受到的浮力大于它排开液体所受的重力
D.在11000米的深海处海水产生的压强为1.1×107Pa
解:.“梦想”号静止在海面时,处于漂浮状态,受到的浮力等于其自身的重力,根据阿基米德原理知浮力等于排开海水的重力,根据G=mg知排开水的质量等于自身总质量,故A正确;
B.“梦想”号满载航行到密度更大的海域后,还是处于漂浮,它排开海水的质量不变,故B错误;
C.“梦想”号满载时,受到的浮力等于它排开液体所受的重力,故C错误;
D:在11000米的深海处海水产生的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.1×108Pa,故D错误
故选:A。
A
知识迁移
解:由表格数据可知，G甲=1N,G乙=2N,G排甲=1N,G排乙=1N,
由阿基米德原理可得,甲、乙实心球受到的浮力F浮甲=1N,F浮乙=1N,
由F浮甲=G甲、F浮乙因两球受到的浮力大小相等,则由阿基米德原理可知V排甲=V排乙，
已知两实心球的体积相等,要排开水的体积相等,则甲球只能是浸没在水中处于悬浮状态,结合选项可知，C选项正确。故选:C。
11.体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表。则两球静止在水中时的情形可能是（ ）
实心球 实心球所受的重力/N 排开水所受的重力/N
甲 1 1
乙 2 1
C
12.小亮利用细钢丝、量筒和适量的水测量一小蜡块的密度。小亮的测量过程如图所示,图中V0、V1、V2,分别是量筒中水面所对应的示数,细钢丝浸入水中的体积忽略不计。已知水的密度为ρ水，则小蜡块密度ρ,的表达式正确的是（ ）
A. B.
C. D .
知识迁移
B
知识迁移
13.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1；将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是（ ）
A.水对溢水杯底部的压强p甲B.水对溢水杯底部的压力F甲>F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
D.小烧杯中水的重力G=F1-F2
解：A、甲乙液面相平,且液体均为水,根据p=ρgh可知,水对溢水杯底部的压强相等,即p甲=p乙,故A错误;
B、溢水杯的底面积不变,受到的压强相同,根据F=pS可知容器底部受到的水的压力的大小不变，即F甲=F乙,故B错误;
C、F1为铁块浸没水中前的拉力(等于铁块的重力),F2为铁块浸没水中后的拉力,根据称重法测浮力可知,铁块受到的浮力F浮=F1-F2,故C错误;
D、根据阿基米德原理可知,铁块所受浮力等于排开水的重力,所以小烧杯中水的重力(排开水的重力)
G=F浮=F1-F2,故D正确。故选:D。
D
知识迁移
14.小明利用小石块、溢水杯及水、弹簧测力计、小烧杯、细线等器材验证阿基米德原理,过程如图所示,下列说法中正确的是（ ）
A.实验中最合理的操作顺序是甲、乙、丙、丁
B.若实验中出现F1-F2>F4-F3的现象,
则可能是由于溢水杯中没有盛满水
C.若图乙中的石块没有完全浸入水中,
就不能验证阿基米德原理
D.若物体漂浮在水面，就一定不满足阿基米德原理
解:A、为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为丙、甲、乙、丁,故A错误;
B、重物受到的浮力:F浮=F1-F2,溢水杯中盛满水时,重物排开的水的重力为G排=G溢=F3-F4,根据阿基米德原理可知:F浮=G排,若实验中出现F1-F2>F4-F3的现象,说明重物排开的水的重力大于溢出的水的重力,由此可知可能是由于溢水杯中没有盛满水，故B正确;
C、若图乙中的石块没有完全浸入水中,此时浮力小,排开的水的体积也小,所以不影响实验结果,故C错误:
D、阿基米德原理反映了物体所受浮力与排开液体重力的关系,即F浮=G排,与物体所处位置无关,所以若物体漂浮在水面，也能验证阿基米德原理，故D错误。故选:B。
B
解：A、碗漂浮在水面时受到的浮力等于的重力,故A错误;
B、碗沉入水底后仍受到浮力作用，故B错误;
CD、碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于重力相同,所以碗沉入水底时比漂浮在水面上浮时的浮力小，即据V排=F浮/ρ水g可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,故C正确，D错误。故选:C。
知识迁移
15.“我劳动,我快乐”,瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗岔的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
C
知识迁移
16.全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的熔化（ ）
A.浮冰受到的浮力大小不变
B.浮冰受到的浮力在增大
C.浮冰在水中的体积在减小
D.冰块对北极熊的支持力在减小
解:（1）由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则F浮=G总;随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北极熊和浮冰的总重力减小；因为F浮=G总，所以浮冰和北极熊受到的浮力减小;由F浮=ρ水V排g可知,浮冰排开水的体积减小,即浮冰浸在水中的体积在减小。故C正确,AB错误;
（2）北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力的大小相等,北极熊的重力不变,所以支持力大小不变,故D错误。
故选:C。
C
17.（多选）如图所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体，现将三个完全相同的圆柱体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。下列说法正确的是（ ）
A.甲容器中液体密度最小
B.丙容器底受到的液体压强最大
C.丙容器中物体受到的浮力最大
D.将物体 A 从甲容器中取出后,注入与甲容器中同样的液体,
当注入的液体重等于物体 A 重时,容器内液面高度不变
知识迁移
解:C、由图知,圆柱体在甲容器中悬浮,在乙、丙两容器中漂浮,所以圆柱体所受的浮力与自身的重力相等;三个圆柱体完全相同,则重力相等,所以在三个容器中,圆柱体受到的浮力相等,故C错误;
A、由于圆柱体在甲容器中悬浮,故ρ甲=ρ物;圆柱体在乙容器中漂浮,故ρ乙>ρ物;在丙容器中漂浮,
故ρ丙>ρ物;且由图知Vв排>Vc排,由F浮=ρ液V排g可知:ρ乙<ρ丙;故三种液体密度关系:ρ甲<ρ乙<ρ丙,即甲容器中液体密度最小,故A正确；
B、静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于丙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,丙容器底受到的液体压强最大;故B正确:
D、由于圆柱体在甲容器中悬浮,故ρ甲=ρ物,注入与甲容器中同样的液体,则注入的液体重等于物体A重时,所以注入的液体体积等于物体A的体积,则容器内液面高度不变,故D正确。故选:ABD。
ABD
知识迁移
18.小莉同学在“探究影响浮力大小的因素"实验中,根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:猜想1:浮力大小与物体浸入液体中的深度有关；猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;猜想3:浮力大小与液体的密度有关。
(1)小莉先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,如图1所示,比较弹簧测力计示数大小。小莉上述操作是想验证实验猜想______,如果弹簧测力计示数__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)，说明该猜想是错误的；
(2)通过图2中a、b、c实验步骤,可探究物体所受浮力大小与_________________有关;可求物体浸没在水中所受浮力大小是________N,物体的体积是________cm3;
(3)通过________实验步骤,可得实验结论:当排开液体体积相同时,物体所受浮力与液体的密度有关;并通过测量数据可求得e步骤中液体的密度为_________g/cm3;.
(4)为了验证液体密度计算结果的正确性,借来了其他同学自制的三根用长度相同,不同的粗细均匀吸管制成的密度计,当密度计竖直漂浮在水中时的情形如图3所示,小莉应该借用其中密度计___________(选填“①”、“②”或“③”)在测量液体密度时结果更精确。
1
不变
物体排开液体体积
0.5
50
a、d、e
0.8
②
知识迁移
解:(1)他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体进入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系；是想验证实验猜想1,如果弹簧测力计示数变大或变小,说明该猜想是正确的,如果不变,说明与深度无关,猜想错误；
(2)通过a、b、c实验步骤,物体排开液体的体积不同,浮为不同,可探究物体所受浮力大小与物体排开液体体积有关；根据称重法，可求物体浸没在水中所受浮力大小是
F浮=G-F=2N-1.5N=0.5N，根据F浮=ρ水gV排得物体的体积是V排=F浮/ρ水g=0.5N/1.0×103kg/m3×10-5m3=50cm3
（3）通过a、d、e实验步骤,浸入液体的密度不同,排开液体的体积相同,可得实验结论:当排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力大越大;此时浮力为F'浮-G-F'=2N-1.6N=0.4N,由
F浮=ρ水gV排可得:0.5N=ρ水gV排水，0.4N=ρ水gV排液
因物体均浸没，所以V排水=V排液；解得该液体的密度为:ρ液=0.8×ρ水=0.8g/cm3。
(4)密度计②浸入液体的深度大,受液体密度影响大,灵敏度高,所以,应该借用其中密度计②在测量液体密度时结果更精确。
故答案为:(1)1;不变;(2)物体排开液体体积;0.5;50;(3)a、d、e;0.8;(4)②。
知识迁移
19.如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量),
ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号"游船的核载人数为1000人,
当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
解：（1）由题可知,游船空载时的排水量为765t,即排水m水=765t=7.65×105kg游船漂浮在水面，根据漂浮的条件知,浮力等于重力,由阿基米德原理可知“洱海一号”游船的重力为
G排=m排g=765×103kg×10N/kg=7.65×106N
(2)由p=ρgh可知,空载时平均吃水1.7米,“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为
p=ρgh=1×103kg/m×10N/kg×1.7m=1.7×104Pa
(3)游船满载时,游船漂浮,浮力等于总重力F’浮=G船+G人=7.65×106N+1000×60kg×10N/kg=8.25×106N。
知识迁移
20.底面积为10cm“的圆柱形容器中装有10cm高的水(如图甲所示)。某冰块中含有一小铝球,冰和铝球的总质量是55g,将它们放入盛有水的圆柱形容器中时水面上5.5cm(如图乙所示)。当冰全部熔化后,铝球沉于容器底部,容器里的水面下降了0.5cm(如图丙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3。求:
(1)容器中水的质量；
(2)冰块中冰的体积；
(3)铝球是空心还是实心
知识迁移
解：（1）容器中水的质量m水=S容h水ρ水=10cm2×10cm×1.0g/cm3=100g;
(2)设冰的质量为m,则有m/ρ冰-m/ρ水=S容 h1
把密度数值代入得：m=45g，
冰的体积V冰=m/ρ水=45g/0.9g/cm3=50cm3
(3)冰和铝球的总体积V总=S容 h2=10cm2×5.5cm=55cm3
铝球的体积V铝1=V总-V冰=55cm3-50cm3=5cm3
铝球的质量m铝=m总-m=55g-45g=10g
铝球的密度ρ铝1=m铝/V铝1=10g/5cm3=2g/cm3<ρ铝，
故铝球是空心的。
答：（1）容器中水的质量100g;
（2）冰块中冰的体积是50cm3;
（3）铝球是空心的。
知识迁移
21.小融通过以下实验探究“阿基米德原理”,选用了以下实验器材:弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图1中a、b、c、d所示。
解：(1)根据弹簧测力计的分度值0.2N,可知石块重力为2.8N;根据液体压强公式p=ρgh可知,溢水杯内水的深度不变，因此对铁架台底座的压强不变:
(2)根据图b可知小吊桶和石块的总重力为3N,图c可知此时弹簧测力计的示数为1.6N,因此排开的水的重力为G排=F浮=G总-F拉=3N-1.6N=1.4N;
根据阿基米德原理可得：V石=V排=F浮/ρ水g=1.4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1.4×10-4m3
石块的质量：m石=G/g=2.8N/10N/kg=0.28kg；
根据密度公式可以求得石块的密度:ρ石=m石/V石=0.28kg/1.4×10-4m3=2×103kg/m3
故答案为：（1）2.8N；不变；（2）1.4N；2×103kg
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(1)由图a得,石块的重力为_______N;如图1所示将石块逐渐放入装满水的溢水杯中(石块没有与杯底接触),溢水杯对铁架台底座的压强_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数如图c所示,把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中,此时弹簧测力计的示数如图d所示,则排开的水的重力G排为_________N;并计算出小石块的密度为__________kg/m3
2.8
不变
1.4
2×103
知识迁移
(3)小融在完成d步骤后保持器材状态继续实验,把弹簧测力计拆下,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小足桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,溢水杯中水溢出,这个过程排出的水重为_________N(忽略小石块所附带的水)；
解：（3）根据图b可知小吊桶和石块的总重力为3N,把小石块放入装有水的小吊桶中(水不溢出),然后把小吊桶放入溢水杯,发现小吊桶处于漂浮状态,小吊桶中水质量与它排开的水相等,根据二力平衡可以求得排出的水重:G水=3N;
故答案为：3N。
3
(4)一旁的小渝灵机一动,设计出了如图2所示的测量圆柱体密度的方案,步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中；
②将圆柱体浸没在水中,测得烧杯中水的体积为10mL,则圆柱体的体积为_______mL;
③将烧杯中10mL水倒掉,从水中取出圆柱体；
④将圆柱体放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为27mL；则圆柱体的密度是_______kg/m3,在实验步骤③和④中,将圆柱体从水中取出后(表面沾水)直接放入小空筒,测出的圆柱体密度将_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
解：（4）烧杯中水的体积等于圆柱体的体积,因此圆桂体的体积为10mL,由于将烧杯中10mL水倒掉,又溢出水的体积为27mL,则将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面排开水的总体积:V总=27mL+10mL-37mL=37cm3。
圆柱体的质量等于排开水的质量:m圆=m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×37×10-6m3=3.7×10-2kg;
则圆柱体的密度是:ρ圆=m圆/V圆=3.7×10-2kg/10×10-6m3=3.7×103kg/m3
圆柱体从水中取出后(表面沾水)直接放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,圆柱体表面沾的水与它排开的水相等,测出的圆柱体密度将不受影响，即不变。
故答案为：（4）10；3.7×103 ；不变
10
3.7×103
不变
3.浮沉条件：
漂浮F浮 = G物，ρ液 > ρ物
上浮F浮 > G物，ρ液 > ρ物
悬浮F浮 = G物，ρ液 = ρ物
下沉F浮 < G物，ρ液 <ρ物
沉底F浮 < G物，ρ液 <ρ物 G=F浮+F支
方法总结
浮力综合
1.称重法求浮力：F浮=G－F
2.阿基米德原理：F浮=G排 导出公式： F浮= ρ液gV排
方法总结
浮力综合
1.浮力练习题一般思路：
a.力 运动状态；
b.受力分析求浮力的大小（综合浮沉条件）；
c.受力分析得不出浮力，阿基米德原理（F浮=G排）和F浮= ρ液gV排一起来！
d.当物体漂浮时，记住连等式：F浮=G排=G物
知识导图
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。
适用条件
气体或液体
数学公式
F浮=G排
导出公式
F浮= m排g= ρ液gV排
阿基米德原理
定义
浸在液体或气体中的物体受到液体对物体向上浮的力叫浮力，用F浮表示。
方向
竖直向上
施力物体
气体或液体
浮力
上下表面的压力差
F浮= F向上 - F向下
产生原因
F浮=G－F
称重法
液体能密度
物体排液体积
影响因素
F浮 < G物，ρ液 <ρ物 G=F浮+F支
漂浮
上浮
悬浮
F浮 = G物，ρ液 > ρ物
F浮 > G物，ρ液 > ρ物
F浮 = G物，ρ液 = ρ物
浮沉条件及应用
下沉
沉底
F浮 < G物，ρ液 <ρ物

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