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第4节 水的浮力
考点一、浮力
定义：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。
原因：物体上下表面所受液体(或气体)压力不同。
(1)从产生原因来求：F浮＝F下表面－F上表面
(2)用弹簧测力计求：F浮＝G－F拉
注意：(1)F浮＝G－F拉适用条件：物体在水中会下沉；
　(2)若物体下表面不受液体或气体的压力，则物体不受浮力。
(3)初步了解F浮＝ρ液gV排液V排是排开液体体积，而不是物体体积
不仅是水，所有的液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。浸入包括浸没和部分浸入两种情况，但不包括浸在液体中而下表面不在液体中（或与容器下表面紧密结合）的物体，如桥墩。
2.浮力
(1)概念：液体(或气体)对浸入其中的物体产生的向上的力叫作浮力。
(2)施力物体：液体(或气体)。
(3)受力物体：浸入液体(或气体)中的物体。
(4)方向：竖直向上。
(5)作用点：在浸入液体(或气体)的物体上。
3.称重法测浮力
F浮=F -F ，其中F 为空气中弹簧测力计的示数，与物体的重力大小相等，F 为物体浸入液体中弹簧测力计的示数。
4.影响浮力大小的因素
浸在液体中的体积、液体的密度。
注意：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
典例1：如图所示，A.B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则一定不受浮力的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
变式1：（2024八上·诸暨月考）下列情况下，不受水的浮力的物体是（　　）。
A．水中的气泡 B．跨海大桥的桥面
C．水中正在上浮的木块 D．水中正在下沉的石块
变式2：“天宫课堂”上，乒乓球并没有像在地球上时一样浮在水面，而是停留在了水中。下列有关该现象的解释，最准确的是 (　　)
A．乒乓球没有排开水，水对球没有浮力
B．太空中失重状态下，排开的水所受重力为零，浮力消失
C．太空中失重状态下，排开的水的密度减小到零，浮力消失
D．乒乓球的质量为零，重力为零
变式3：我国自主研发的“蛟龙号”深海潜水器最深一次下潜到海中7062米的深度。若把潜水器近似看成一个正方体，当它下潜到5米静止时，潜水器上表面受到4.9×105牛的压力，下表面受到5.7×105牛的压力，此时潜水器受到的浮力为________牛。当潜水器继续下降时，潜水器上表面受到的压强将________，受到的浮力将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
考点二、阿基米德原理
原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
公式：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。
说明：阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算。
注意：(1)浸入液体中的物体受到的浮力只与ρ液、V排有关；
　(2)浮力与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状无关；
　(3)阿基米德原理表达式中V排是物体排开液体体积，也就是物体浸入液体中体积V浸，
但V排不同于V物。当物体部分浸入时，V排等效替换法分析阿基米德原理
如图所示，我们可以在水中画出任意形状的一部分水，如边长为d的正方体水块。这块正方体水块静止在水中，其所受的浮力等于它自身所受的重力。若将同样大小的正方体物块浸没在水中这个位置时，物体浸入水中，它占据了原来由水占据的空间，相当于用该物块替换了原来的正方体水块，也就是物块排开了这块正方体水块，即：物体所受浮力等于排开的这块水所受的重力。
浮力产生的原因
如图所示，设想一正方体浸没在水里，它的六个表面都受到了水的压力，前后、左右侧面所处深度相同，受到的压力，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以相互平衡(抵消);上下两个表面由于所处的深度不同，上表面所受水的压强小于下表面所受水的压强，因此上表面受到的压力F 就小于下表面受到的压力F ,在物体上下表面上产生了压力差，这个压力差就是液体对物体向上托的力，即浮力。由此可以得出F浮=F -F 。
典例1：在“探究影响浮力大小因素”的实验中，小科在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到圆柱体下表面刚好与溢水杯底接触为止，如图甲所示。
（1）分析图甲中的 a、b、c，说明浮力的大小与　 　有关。
（2）分析图甲中　 　(填字母)两图，可验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
（3）小科完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种未知液体，重复上述实验，根据实验数据绘制出弹簧测力计示数 F 与物体下降高度h 的关系图像(如图乙所示)，则该未知液体的密度为　 　kg/m3；分析相关数据，可知浸入液体中的物体受到的浮力大小还与　 　有关。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是____(填字母)。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案，将圆柱体更换成与其体积不同、材料也不同的物体进行实验
变式1：为了能直观地验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计的挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一个小桶。铁架台的支架上放置一个溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框和小桶都不接触(水的蒸发可忽略)。
（1）首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块浸没在水中，但不与溢水杯底部接触(如图甲、乙、丙所示)，在此过程中，弹簧测力计的示数 F甲　 　(填“>”“<”或“=”)F丙。
（2）然后再平稳缓慢地降低放有溢水杯的支架，使金属块完全离开水面(如图丁所示)，可以计算出图丙中金属块所受的浮力约为　 　N，此时浮力的测量数值将比真实数值　 　(填“大”或“小”)，原因是　 　。
变式2：科学兴趣小组在进行“测量某液体的密度”实验中，仅用弹簧测力计与合金块就能完成该实验。以下图A、B、C、D、E分别为实验情景。
（1）当合金块全部浸入水中后，与浸入前相比，水对容器底部的压强　 　(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）通过A、E两次实验，可知物体浸没在某液体中所受浮力大小是　 　N。
（3）在实验中小明发现D实验的示数小于C实验中的示数，请解释D中数据偏小的原因　 　。
（4）通过实验数据可以得出该液体的密度为　 　kg/m3。
变式3：弹簧测力计能测力的大小，也能”测”物体密度。如图用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，先后在空气中、浸没在水和盐水中测量，示数分别为F1=2.7N、F2=1.7N、F3=1.5N。请完成以下问题。
（1）规格相同的两个烧杯加入体积相同且适量的水和盐水，如图所示，物体浸没在水和盐水中，烧杯底部受到液体的压强p水　 　P盐水。(选填”大于”“等于”或”小于”)
（2）金属块在水中受到的浮力为　 　。
（3）求金属块的密度。
考点三、物体的沉浮条件
条件：浸没在液体中物体受到重力和浮力，物体在液体中的浮沉状况取决于重力和浮力的大小。
　　(1)F浮　　(2)F浮>G，物体上浮；
　　(3)F浮＝G，物体悬浮，此时V排＝V物；
　　(4)上浮的物体露出液面后，浮力会减小。当F浮＝G时，物体漂浮，此时V排拓展：对于实心物体：
　　(1)当ρ液>ρ物时，物体上浮(最终漂浮)；
　　(2)当ρ液<ρ物时，物体下沉；
　　(3)当ρ液＝ρ物时，物体悬浮。
说明：(1)上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，处于漂浮状态；下沉的物体
最终则会沉到液底处于静止状态(沉到水底时：F浮＋F支持力＝G)；
　　(2)漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝G。
注意：(1)“浸没”是指物体全部浸入液体中，被液体全部包围，V物＝V排；
　　(2)“浸入”是指物体部分或全部浸在液体中，部分或全部被液体包围；
　　(3)“漂浮”是物体浮在液面上，只有部分浸入液体中，V物＞V排；
　　(4)“悬浮”是指物体全部浸入液体中，并且可以停留在液体中的任何深度，V物＝V排；
　　(5)“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下，物体向上或向下运动的过程，
即F浮＞G，物体上浮；F浮＜G，物体下沉。
典例1：将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上，分别向其中倒入不同种类的液体，并将两个相同的物块分别放入这两个容器中。当两物块静止时，两个容器中液面恰好相平，如图所示。那么，甲容器底部受到液体的压强　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器底部受到液体的压强；甲容器中物块排开液体的重力　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物块排开液体的重力；甲容器中物块下表面受到的压力　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物块下表面受到的压力。
变式1：如图所示为“浮沉子”，小玻璃瓶的下端开有小孔，水可通过小孔进出瓶体。把小玻璃瓶放入水筒中，用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧，用手按橡皮膜，可以实现小玻璃瓶的上浮、悬浮或下潜。下列说法中，正确的是 (　　)
A．小玻璃瓶上浮时，所受重力大于浮力
B．制作“浮沉子”时，水筒内可以装满水
C．在水筒密封情况下挤压橡皮膜时，小玻璃瓶会上浮
D．在水筒密封情况下挤压橡皮膜时，水会进入小玻璃瓶中
变式2：（2025八上·宁波月考）如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是（　　）
A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大
B．三个容器对桌面压强一样大
C．如果将小球分成大小两块，小球仍悬浮在水中
D．丙容器中的水对容器底部压强最大
变式3：如图所示，在装有铁球的气球中充入一定量的气体，其总重力为6 N。将气球缓慢压入装有盐水的容器中，松手后气球静止在盐水中。请回答下列问题：
（1）气球受到的浮力大小为　 　N。
（2）随着温度的升高，气体体积的变化会比液体体积的变化大。当容器所处环境温度上升时，气球将会____(填字母)。
A．保持悬浮 B．先下沉后悬浮 C．上浮 D．下沉最后沉底
（3）向容器中缓慢加入同种盐水，请判断此时气球在液体中的状态并说明理由：　 　。
考点四、密度计
工作原理是物体的漂浮条件(根据阿基米德公式F浮＝ρ液V排g，漂浮时浮力一定，ρ液与V排成反比)。密度计下面的金属粒和玻璃泡能使密度计直立在液体中。密度计的刻度特点“上小下大、上疏下密”。
典例1：（2025八上·南浔期末）某同学利用细铁丝绕在一支吸管下端制作简易密度计。
（1）制作中该同学发现密度计不能竖直漂浮，在现有器材基础上，改进的方法是　 　。
（2）密度计制作完成后，该同学用它测量纯净水、食盐水两种液体如图甲、乙所示，则甲中的液体是　 　。
（3）该同学制作的密度计刻度如图丙A 所示。另一位同学增加铁丝质量后，制的密度计B。请在丙图B 密度计上大致标出0.9g/cm3和1.0g/cm3的新的刻度位置。　 　
变式1：在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，细木棍浸入液体里的情况如图所示，则细木棍在三种液体里受到的浮力 F 的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
变式2：（2024八上·期末）资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣，他自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。
（1）纯牛奶是　 　(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度关系为ρA　 　(填“>”“<”或“=”)ρB，由此可知A、B牛奶品质的优劣。
（3）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：　 　。
变式3：小科按照教材中“综合实践活动”的要求，制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝，并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中　 　。
（2）将吸管放到水中的情景如图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图(b)所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液　 　ρ水（填“＞”、“＜”或“＝”）。
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度ρ/g·cm－3 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入的深度h/cm 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2
（3）小科做了五次实验，获得的数据如上表：小科根据实验数据在吸管上标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度线（单位g/cm3）。小科通过比较上述实验数据，可不可以研究浮力大小与液体密度的关系，并请说明原因　 　。
（4）接着小科再用这个密度计测量食油的密度。但操作时却出现了图(c)所示的情形。请你帮助小科稍加改进，利用该密度计顺利测出食油的密度　 　。
考点五、轮船，半潜船等漂浮物
要将密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。轮船的排水量即轮船满载时排开水的质量，单位为吨。
典例1：如图所示，装载前半潜船空载漂浮于海面，装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下潜至海面以下，拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好，半潜船排出水舱中的水，甲板上浮刚好至海面，半潜船就可以载着货物离开。
（1）半潜船是靠改变　 　来实现上浮和下潜的。
（2）半潜船在如图所示空载、下潜、载货的三种状态下所受的浮力分别为 F1、F2、F3，分析比较它们的大小关系。
变式1：如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500吨) 正在海上训练。下列说法正确的是（　　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B．发射导弹后，驱逐舰所受浮力不变
C．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D．发射导弹后，驱逐舰会上浮一些
变式2：如图所示为某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”，又称“载重线”，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”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为 30万t(g 取 10 N/kg)，则远洋轮船此时受到的浮力为　 　N；当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力 F1　 　(填“大于”“等于”或“小于”，下同)在印度洋受到的浮力 F2；北大西洋的海水密度ρ1　 　印度洋的海水密度ρ2。
变式3：为了测量硬塑料制成的锅形物体的质量和体积，先用一圆柱形容器盛满水，该容器底面积为100cm2（壁厚度不计）。将锅形物体开口向上放入容器中，物体漂浮（如图），溢出了300cm3的水。然后慢慢翻转使物体浸没沉底，液面下降了1cm。则锅形物体的质量为　 　kg，体积为　 　cm3。
考点六、潜水艇，潜航器等
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。潜水艇是钢铁外壳，体积不能改变，只能改变自身重力，方法是在水舱内吸入或排出一定量的水。
典例1：2023年3月，”探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的”奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
变式1：（2025七下·宁波期末） 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比， 潜水艇在b处 （　　）
A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大
C．排开液体重力不变 D．排开液体重力变大
变式2：在制作潜艇视型比部中，小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起，两个密封的作“生活舱”，一个瓶身开孔的作”工作舱”，矿泉水瓶质量不计，替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内，通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现淞艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）比赛中，小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，他应该往“工作舱”　 　(填“向内注水”和“向外排水”)
（2）潜艇悬浮中。有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底，此时潜艇的浮力　 　(填“变大”、“变小”或"不变")
（3）若金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，则金属螺母重力的取值范围为　 　。
变式3：（2025八上·黄岩期末）探究小组针对潜水艇的制作，开展项目化学习。
【项目设计】利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。
【产品检测】
（1）为使潜水艇模型完成从B到A的上浮过程（图乙），小组同学的操作是　 　（填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮；
（2）若某潜水艇模型的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。要实现模型下沉，水舱内水量至少达到多少千克？请通过计算说明理由；
（3）下表是项目小组制定的评价表：
自制潜水艇评价量表
级别/内容 优秀 合格 待改进
功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开
浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
项目小组对某潜水艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部。请你根据测试结果，对照量表内容，对“浮沉情况”这一指标级别进行评价　 　。
考点七、浮力秤
当容器处于漂浮状态时，受到的浮力=重力。由于物体本身存在重力，以此可得“0”刻度。
到顶部所增加的V排可得浮力的增加量，即可得出物体的重力。
若该容器是均匀如圆柱体，物体的质量与刻度成正比。
典例1：“曹冲称象”是家喻户晓的典故，小强模仿这一现象制作了一台“浮力秤”，可以方便地称量物体的质量，其构造由小筒和秤盘两部分组成，如图甲所示，已知小筒底面积为20 cm2，高度为 20 cm，小筒和秤盘总质量为0.1 kg。(g取：
（1）如图甲所示，当秤盘不放物体时，“浮力秤”受到的浮力是多少 此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少
（2）如图乙所示，在秤盘上放一石块后，小筒浸入水中的深度为15 cm，则该石块的质量是多少
（3）通过实验，小强把“浮力秤”的读数均匀地刻在了小筒上，小强是怎样确定该“浮力秤”的零刻度线和所能测量的最大质量的
变式1：竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏，每根竹子质量为8kg，体积为0.1m3，忽略制作竹筏所使用绳子的质量和体积。计算（g=10N/kg）：
（1）不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力是　 　牛。
（2）不载人时，竹筏浸入水中的体积为多大？
（3）为安全起见，竹筏最多能有一半体积浸入水中，若竹筏上每人的平均体重为500N，则该竹筏最多能载几人？
变式2：（2024八上·期末） 某科技小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，然后将其倒置在水中，如图所示。使用时，只要把被测物体投入空瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
（1）小石块的作用是　 　；这时小石块和饮料瓶受到的浮力　 　(填“大于”“等于”或“小于”)它们的总重力。
（2）当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度(如图所示)，这种浮力秤质量的刻度是　 　 (填“均匀”或“不均匀”)的。
（3）经测量，该饮料瓶圆柱体部分的横截面积为50 cm2，现在要在饮料瓶的竖直标线上刻上对应的被测物体质量值。试通过计算说明，在零刻度线之上1cm处应刻上的对应质量值。
变式3：请根据以下项目的流程与内容回答问题：
〔项目背景〕一粒黄豆的质量在0.1~1g之间，实验室学生天平的最小刻度是0.2g，不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。
〔项目任务〕制作高精度浮力秤。
〔提供材料〕大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量为1g的小铁块，吸管(较细的普通饮料吸管A、较粗的奶茶吸管B)。
〔制作过程〕
（1）①选择合适的吸管，剪取笔直的长度为 20 cm 的一段，上端贴上纸质小托盘。从精确度的角度考虑，你会选择哪种规格的吸管 　 　。
（2）②为了降低重心防止倾倒，在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉的缝隙，进行固定和密封。
③在烧杯中倒满水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，如图所示。
④用记号笔对吸管标注刻度。
a.将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时，在水面与吸管相交处标0刻度。
b.在小托盘中放上1g的小铁块，待浮力秤漂浮，在水面与吸管相交处标注“1g ”。
c.将0 和1刻度之间分成10份，分别标注刻度。
下列四种刻度的标示，合理的是____(填字母)。
⑤测量一粒黄豆的质量。
A． B． C． D．
（3）〔展示交流〕当安装好的浮力秤竖直漂浮在水中，不放待测物品时，吸管浸入水中深度为 0.08m(选用的吸管底面积为3x10-5m2 求此时浮力秤的总质量。(g取
1．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，但没有受到水的浮力
D．受到水的压力，也受到水的浮力
2．游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力，使人上浮防止溺水。如图所示，在手浸入水中的过程中，浮力增大的原因是(　　)
A．减少了人的重力 B．减少了空气对人的阻力
C．增大了人排开水的体积 D．增大了人的密度
3．（2023八上·椒江期末）2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象。下列解释合理的是（　　）
A．乒乓球重力大于浮力
B．乒乓球的密度等于水的密度
C．失重环境下乒乓球不受浮力
D．乒乓球所处位置较深，受到水对它的压力较大
4.小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（　　）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所装物体越轻，受到的浮力越大
D．小船所装物体越重，受到的浮力越大
5．小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验．将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至刚没入水中（不接触容器，无水溢出）．在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是（）
A．弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变
B．弹簧测力计的示数不变，台秤示数也不变
C．弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大
D．弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大
6．（2024八上·期末） 实心的铜球和铝球，它们的质量相同，如果把它们全部按入水中，则两者所受浮力的大小关系为(ρm>ρm)（　　）
A．铜球比铝球的小 B．铜球比铝球的大
C．两球一样大 D．无法确定
7．（2024八上·期末）端午节那天，小科发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面上，如图所示。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是（　　）
A．甲的质量比乙大 B．甲受到的浮力等于重力
C．甲的密度比乙大 D．乙受到的浮力大于重力
8．（2024八上·期末） 用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上，将其浸没在水中，则弹簧测力计的示数（　　）
A．等于零 B．等于袋中水重
C．小于袋中水重 D．大于袋中水重
9．（2023·金华）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后(如图)，下列有关说法正确的是（　　）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
10．将一支液体密度计分别放入甲、乙两种液体中，最终情况如图，则下列判断中，正确的是(　　)
A．密度计在甲液体中受到的浮力较大
B．密度计在乙液体中受到的浮力较大
C．甲液体的密度比乙液体的密度大
D．甲液体的密度比乙液体的密度小
11．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出液体的质量为40 g，乙杯中溢出液体的质量为50g，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为 （　　）
A．40g、40 cm3 B．50g、50 cm3 C．40g、50 cm3 D．50g、40 cm3
12.（2024八上·期末） 在三支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里，其静止状态如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．三种液体对试管的浮力大小关系是F甲＞F乙＞F丙
B．三种液体的重力大小关系是G甲=G乙=G丙
C．三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙
D．三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲’=p乙’=p丙’
13.弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比，烧杯底部受到水的压力增大了5N
14.（2024八上·期末） 体积相同的铜、铁、铝三个小球，放入水中静止后，如图所示，已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁＞ρ铝，则下列判断正确的是（　　）
A．铝球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心的
B．三个小球受到的浮力关系F铅＜F铁＜F铜
C．三个小球的重力关系G铝＞G铁=G铜
D．三个小球的质量关系m铝＞m铁＞m铜
15．如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，下列说法中，正确的是(　　)
A．乙容器对桌面的压强最大
B．甲容器底部受到的液体压强最大
C．若向乙容器中加入盐水，则木块受到的浮力不变
D．若向丙容器中加入酒精，则小球受到的浮力变大
16．（2024八上·期末）质量为1.5kg 的木块漂浮在水面上，有2/5的体积露出水面，则木块受到的浮力为　 　N，木块的密度是　 　kg/m3。(g取10 N/kg)
17.（2023八上·海曙期末）小科在一根一端密封的圆柱形空心玻璃管（足够长）下端绕上一段细铁丝，制成一支密度计，用它来测量液体密度。已知玻璃管横截面积为3cm2，质量为20克，铁丝质量10克，测量过程中杯内液体总量没有变化。使用中，小科发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段铁丝形状，并把铁丝置于玻璃管内，当再次测量同一杯液体密度时（如图乙），杯内液体将　 　（填“比A处高”“比A处低”或“仍在A 处”）；现对改进后的密度计标定刻度（即在相应位置标识刻度以及对应的密度值），则示数为0.8g/cm3的刻度线应标在离玻璃管底部　 　cm处。
18．下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景，
（1）乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
（2）由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
19．小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水，ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　 　 它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为5.0×10-3m3，求桶内鹅卵石的总质量。
20.同学们在探究与浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，并将其示数记录在下表中（各步实验中液体均未溢出）。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）根据步骤B、C、D、E中所得的数据。可以得出物作受到浮力的大小与________有关。
（2）分析实验数据可知。F中液体密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
21.为了探究“浮力大小的影响因素”，小明用装有一定量沙子的玻璃瓶（带有密封盖）开展了如图所示的实验。
猜想1：浮力大小与物体的质量有关
清想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）为验证猜想1，小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分，并擦干瓶外的水，按图A和D的操作得出浮力大小；再重复上述操作多次，若发现　 　，可说明猜想1错误；
（2）为验证猜想2，可分析比较　 　两个实验（填字母）；
（3）小明通过实验得到浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。请判断E溶液的密度　 　水的密度。（填“大于”或“小于”）
22．某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的实验。根据要求完成下列探究过程：
（1）石块的重力G=　 　N。
（2）石块浸在水中后测力计的示数G'=　 　N，由此可得石块所受浮力F浮=　 　N。
（3）石块排开的水所受到的重力G排=　 　N。
（4）比较F浮和G排的大小，可以发现：F浮　 　G排。
（5）由上述实验可得，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液体受到的　 　，这就是著名的　 　原理，用公式表示为　 　。
23.（2024八上·衢州期末）探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
（1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
①　 　(选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是　 　。
（2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝　 　(水的密度用ρ水表示)。
（3）根据图像分析，本次实验的结论是　 　。
24．小明在探究物体的浮沉时，发现铁块放入水中后下沉，塑料块浸没在水中后上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、甲一杯水、细线、铁块 A、塑料块 B和塑料块C(B与A 体积相同，C与A 质量相同)。
（1）他按图甲和图乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为　 　(填表达式)，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。
（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度的过程中，某一时刻弹簧测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是　 　。
（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题(1)中实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。
①选择的塑料块是　 　(填字母)。
②增加的步骤是　 　。
③当满足　 　(用测得的物理量表示)时，物体上浮。
25．（2025八上·柯桥期末）在探究“浮力的大小与什么因素有关”实验中，小科提出了如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。
（1）小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与　 　的关系。
（2）小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中(a) (b)所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是　 　。
（3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度 其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变　 　，从而达到控制变量的目的。
（4）通过乙实验可得出的结论是：　 　。
26．科学课上同学们利用装有水的透明大桶、剪去底部的塑料瓶、50g钩码4个、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计了一个“浮力秤”(如图)。
Ⅰ.将装有金属块的去底塑料瓶头朝下放入大桶内，使其漂浮，用记号笔将质量的刻度标在塑料瓶壁上。具体做法：①标定“0g”刻度，将塑料瓶漂浮在透明大桶的水里，用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0 g”刻度；②标定“50g ”刻度，在①操作后，往塑料瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度；③依次类推，分别标定刻度“100g”“150g”“200g”。
Ⅱ.用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离(如图中“0g”刻度线到瓶底的距离为10.40 cm)，记在表格中。
实验次序 刻度线 刻度线到瓶底的距离/cm
1 0g 10.40
2 50g 8.70
3 100g 7.01
4 150g 5.29
5 200g 3.60
Ⅲ.为了进一步完善作品，同学们制定了如表所示的评价量表。
自制“浮力秤”评价量表(部分)
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一 有刻 度 线 且 均匀(±0.05 cm 属于正常误差) 有刻度线但不均匀 没有刻度线
指标二 每隔 1 cm 的两条刻度线代表的质量差小于 20g 每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差在20g到50g之间 每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差大于50g
（1）“浮力秤”中金属块的作用是　 　。
（2）根据评价量表，同学们的“浮力秤”在“指标一”中应被评为　 　(填“优秀”“良好”或“待改进”)，理由是　 　。
（3）根据表中实验1和2 中的数据估算出塑料瓶的底面积为　 　。(结果精确到0.1，g 取10 N/ kg)
（4）分析表中数据可知，“浮力秤”的最大刻度应标为　 　g。(结果精确到整数)
（5）同学们制作的“浮力秤”在“指标二”中被评为良好，想要达到优秀，你的改进建议是　 　(写出一条)。
27．（2025八上·庆元期末）某校八年级学生学习浮力知识后，开展“制作浮沉子”项目活动，与老师讨论并一起制定了评价量表进行如下活动。
【项目量规】
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ____ ____ 材料便宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
【项目制作】在玻璃小药瓶中装入适量的水，制成浮沉子。把浮沉子倒扣入装有适量水的矿泉水瓶中，拧紧瓶盖，此时浮沉子漂浮。在瓶外施加不等的力，浮沉子就能在水中上下运动，如图甲。
小瓶 A B
质量/g 10 10
内横截面积/cm2 2 2
长度/ cm 6 7
材料 玻璃
形状 圆柱形
【项目研究】①项目组同学发现，浮沉子若在外界压力作用下沉到一定深度后，不再施力，浮沉子也不会上浮，将此深度称为临界深度。
②项目组同学利用A、B两个小瓶(规格见表)，研究临界深度h与小瓶内空气柱长度l之间的关系。获得数据记录如图乙。
（1）评价量表中“ ”应该填写的内容是　 　；
（2）在实验中，浮沉子处于临界深度时所受重力　 (选填“大于”、“等于”或“小于”)浮力；
（3）结合图乙的探究成果你能够得出的结论是　 　。
28．在弹簧测力计下挂一实心圆柱体，圆柱体的下表面刚好接近水面（未漫入）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙．(g取10N/kg)
（1）圆柱体受到的最大浮力；
（2）圆柱体的密度；
（3）若圆柱形容器的底面积是5cm2，由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了多少
29．在学习了浮力的知识后，小刚设计了如图装置来测物体的密度。 已知挂着物体的 甲弹簧测力计的示数为 30 牛，挂着空接桶的乙弹簧测力计的示数为 12 牛。然后小刚把甲测力计下移，使物块浸没在水中 （不接触容器壁和容器底）， 甲的示数变为 25 牛，则：
（1）浸没在水中时，物块所受的浮力为　 　牛；
（2）此时乙弹簧测力计的示数为　 　牛；
（3）物块的密度为多少？
30．弹簧测力计能测力大小，也能“测”物质密度。如图，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，先后在空气中、浸没在水和盐水中测量，读数分别为F1=2.7N、F2=1.7N，F3=1.5N。请求出：
（1）金属块在水中受到的浮力；
（2）金属块的密度；
（3）盐水的密度。
31．（2025九下·浙江开学考）图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型，中空基座中放有配重，基座上标有水位线(水位不能超过基座)，请回答下列问题：
（1）小科发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座，如图乙所示。为了让房子在水面以上，小科提出的改进措施是：在质量不变的前提下，增大基座的体积，他这样改进的科学原理是　 　。
（2）该模型底部基座截面积为 500cm2，空载时水位如图丙所示，最大水位为10 cm，则该模型最多能放入物体的质量为？
32．在科学实践活动中，某活动小组的同学想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们将一块体积为20 cm3的橡皮泥做成一条“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25 g物体，如图所示。查阅资料得知，该橡皮泥的密度为 已知水的密度为 g 取10 N/ kg。
（1）将这块橡皮泥浸没在水中时，受到的浮力为多少
（2）当这条橡皮泥“船”装载的物体最多时，受到的浮力为多少
（3）该小组的同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理的建议。
33．如图所示，用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部，浸没。物体所受浮力为10N，容器底面积50cm2，若不计绳重：
（1）求物体的体积；
（2）若细绳对物体的拉力为4N，求物体的密度；
（3）若剪断细绳，容器液面高度如何改变？请简要说明。
34.在研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了一只小碗，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ρ泥=1.2g/cm3，ρ水=1.0g/cm3，橡皮泥不溶于水）
（1）求橡皮泥的体积；
（2）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上时排开水的质量是多少？
（3）小李用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时水槽中的水面将会　 　（选填“上升”、“下降”、“不变”），并加以证明　 　。
35．青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品“浮力秤”参加了展评。该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小简底面积为10cm2，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8cm，问：
（1）小筒和秤盘的总重力是多少牛？
（2）该秤能称出物体的最大质量是多少千克？
（3）该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，为什么刻度是均匀的？（g取10 N/kg)
36．（2023·金华）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氮气球的体积为6000m3（不计球壁的厚度），ρ氦气=0.18kg/m3， ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）氦气球内氦气的质量是多少？
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150m，用时300s，则氦气球上升的速度是多少？
（3）氦气球（含氦气）连同吊篮等配件的总重为4×104N，现有总质量为1740kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大？（不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力）
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第4节 水的浮力
考点一、浮力
定义：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。
原因：物体上下表面所受液体(或气体)压力不同。
(1)从产生原因来求：F浮＝F下表面－F上表面
(2)用弹簧测力计求：F浮＝G－F拉
注意：(1)F浮＝G－F拉适用条件：物体在水中会下沉；
　(2)若物体下表面不受液体或气体的压力，则物体不受浮力。
(3)初步了解F浮＝ρ液gV排液V排是排开液体体积，而不是物体体积
不仅是水，所有的液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。浸入包括浸没和部分浸入两种情况，但不包括浸在液体中而下表面不在液体中（或与容器下表面紧密结合）的物体，如桥墩。
2.浮力
(1)概念：液体(或气体)对浸入其中的物体产生的向上的力叫作浮力。
(2)施力物体：液体(或气体)。
(3)受力物体：浸入液体(或气体)中的物体。
(4)方向：竖直向上。
(5)作用点：在浸入液体(或气体)的物体上。
3.称重法测浮力
F浮=F -F ，其中F 为空气中弹簧测力计的示数，与物体的重力大小相等，F 为物体浸入液体中弹簧测力计的示数。
4.影响浮力大小的因素
浸在液体中的体积、液体的密度。
注意：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
典例1：如图所示，A.B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则一定不受浮力的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】浸在液体里的物体受到向上的浮力，这个浮力来源于物体上下两个表面的压力差。
A、B、C三个物体，下表面都有液体，都受到向上的压力，无论上表面是否受到压力，根据F浮力=F向上-F向下可知，肯定都受到浮力，故A、B、C不合题意；
物体D下表面没有液体，肯定不受向上的压力，根据F浮力=F向上-F向下可知，它肯定不受浮力，故D符合题意。
变式1：（2024八上·诸暨月考）下列情况下，不受水的浮力的物体是（　　）。
A．水中的气泡 B．跨海大桥的桥面
C．水中正在上浮的木块 D．水中正在下沉的石块
【答案】B
【解析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差，据此分析判断。
【解答】水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块，它们的上下两个表面都有压力，肯定受到浮力，故A、C、D不合题意；
跨海大桥的桥墩，深埋在海底泥沙里，它的下表面没有水，不受向上的浮力，故B符合题意。故选B。
变式2：“天宫课堂”上，乒乓球并没有像在地球上时一样浮在水面，而是停留在了水中。下列有关该现象的解释，最准确的是 (　　)
A．乒乓球没有排开水，水对球没有浮力
B．太空中失重状态下，排开的水所受重力为零，浮力消失
C．太空中失重状态下，排开的水的密度减小到零，浮力消失
D．乒乓球的质量为零，重力为零
【答案】B
【解析】质量指的是所含物质的多少，其大小与物体的位置、状态等无关。
【解答】质量的是物质的属性，与物体的位置无关，可知乒乓球在太空中的质量与在地球上的质量相同。重力与物体的位置有关，在太空中乒乓球不受重力，对水也没有压力，由相互作用力的原理可知，水也没有给乒乓球浮力。故答案为：B。
变式3：我国自主研发的“蛟龙号”深海潜水器最深一次下潜到海中7062米的深度。若把潜水器近似看成一个正方体，当它下潜到5米静止时，潜水器上表面受到4.9×105牛的压力，下表面受到5.7×105牛的压力，此时潜水器受到的浮力为________牛。当潜水器继续下降时，潜水器上表面受到的压强将________，受到的浮力将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】8×104；变大；不变
【解析】（1）已知物体上下两个表面的压力根据公式F浮=F向上-F向下计算浮力；
（2）液体压强随深度的增加而增大；
（3）潜水器在水中浸没后，它排开水的体积不变，根据公式F浮=ρ液gV排判断浮力的变化。
【解答】（1）此时潜水器受到的浮力为：F浮=F向上-F向下= 5.7×105N- 4.9×105N= 8×104 N；
（2）当潜水器继续下降时，它上表面的深度不断增大，因此它受到水的压强将变大；
（3）潜水器在水中浸没后，它排开水的体积不变，根据公式F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力将不变。
考点二、阿基米德原理
原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
公式：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。
说明：阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算。
注意：(1)浸入液体中的物体受到的浮力只与ρ液、V排有关；
　(2)浮力与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状无关；
　(3)阿基米德原理表达式中V排是物体排开液体体积，也就是物体浸入液体中体积V浸，
但V排不同于V物。当物体部分浸入时，V排等效替换法分析阿基米德原理
如图所示，我们可以在水中画出任意形状的一部分水，如边长为d的正方体水块。这块正方体水块静止在水中，其所受的浮力等于它自身所受的重力。若将同样大小的正方体物块浸没在水中这个位置时，物体浸入水中，它占据了原来由水占据的空间，相当于用该物块替换了原来的正方体水块，也就是物块排开了这块正方体水块，即：物体所受浮力等于排开的这块水所受的重力。
浮力产生的原因
如图所示，设想一正方体浸没在水里，它的六个表面都受到了水的压力，前后、左右侧面所处深度相同，受到的压力，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以相互平衡(抵消);上下两个表面由于所处的深度不同，上表面所受水的压强小于下表面所受水的压强，因此上表面受到的压力F 就小于下表面受到的压力F ,在物体上下表面上产生了压力差，这个压力差就是液体对物体向上托的力，即浮力。由此可以得出F浮=F -F 。
典例1：在“探究影响浮力大小因素”的实验中，小科在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到圆柱体下表面刚好与溢水杯底接触为止，如图甲所示。
（1）分析图甲中的 a、b、c，说明浮力的大小与　 　有关。
（2）分析图甲中　 　(填字母)两图，可验证浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
（3）小科完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种未知液体，重复上述实验，根据实验数据绘制出弹簧测力计示数 F 与物体下降高度h 的关系图像(如图乙所示)，则该未知液体的密度为　 　kg/m3；分析相关数据，可知浸入液体中的物体受到的浮力大小还与　 　有关。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是____(填字母)。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案，将圆柱体更换成与其体积不同、材料也不同的物体进行实验
【答案】（1）排开液体的体积 （2）c、d （3）0.8×103；液体密度 （4）B
【解析】（1）根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化，结合F浮=G-F拉分析浮力大小和排开液体体积之间的关系；
（2）要探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中深度的关系时要保证液体密度和物体排开液体体积均一定；
（3）根据称重法求出浮力的大小；根据圆柱体完全浸没在液体中时测力计的示数及其重力求出浮力；根据圆柱体在两种液体中排开液体的体积不变得出液体的密度；
（4）该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体和物体进行实验。
【解答】 （1）分析图a、b、c可知，物体进入到液体中的体积越大，即排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，物体受的浮力会越大，这说明浮力的大小与物体排开的液体的体积有关；
（2）探究浮力的大小与深度的关系时，需要控制液体的密度相同，排开的液体的体积相同，深度不同，故需要对c和d进行对比；
（3）由图a和c可知，圆柱体完全浸没后，圆柱体受到水的浮力为：F浮=G-F水=6N-1N=5N；
由图乙可得，在未知液体中受到的浮力F'浮=G-F液=6N-2N=4N，
圆柱体完全浸没后，物体在两种液体中排开的液体的体积相同，由F浮=ρ液gV排得，，
解得：；
由此可知，浸在液体里的物体受到的浮力大小还与液体的密度有关；
（4）为了得到更普遍得结论，应换用不同液体和物体进行多次实验，而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值，故选B。
变式1：为了能直观地验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计的挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一个小桶。铁架台的支架上放置一个溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框和小桶都不接触(水的蒸发可忽略)。
（1）首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块浸没在水中，但不与溢水杯底部接触(如图甲、乙、丙所示)，在此过程中，弹簧测力计的示数 F甲　 　(填“>”“<”或“=”)F丙。
（2）然后再平稳缓慢地降低放有溢水杯的支架，使金属块完全离开水面(如图丁所示)，可以计算出图丙中金属块所受的浮力约为　 　N，此时浮力的测量数值将比真实数值　 　(填“大”或“小”)，原因是　 　。
【答案】（1）=
（2）1.2；大；金属块完全离开水面时要带出一些水，使弹簧测力计的示数偏大
【解析】 （1）根据阿基米德原理可得出结论；
（2）根据F浮=G-F示可求浮力；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G偏大。
【解答】 （1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），弹簧测力计示数保持不变，则表明在此过程中金属块到的浮力等于排开液体所受的重力；
（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值，0.2N，图丁G=4.4N，图丙F示=3.2N，
图丙中金属块所受到的浮力约为：F浮=G-F示=4.4N-3.2N=1.2N；
金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据F浮=G-F示可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。
变式2：科学兴趣小组在进行“测量某液体的密度”实验中，仅用弹簧测力计与合金块就能完成该实验。以下图A、B、C、D、E分别为实验情景。
（1）当合金块全部浸入水中后，与浸入前相比，水对容器底部的压强　 　(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）通过A、E两次实验，可知物体浸没在某液体中所受浮力大小是　 　N。
（3）在实验中小明发现D实验的示数小于C实验中的示数，请解释D中数据偏小的原因　 　。
（4）通过实验数据可以得出该液体的密度为　 　kg/m3。
【答案】（1）增大 （2）0.8 （3）合金块已接触容器底(容器对它有一个向上的力) （4）1.1×103
【解析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh分析；
（2）根据公式F浮力=G-F拉计算；
（3）注意物体触底后，容器底部会对它施加一个向上的支持力，据此分析；
（4）根据A、C两图计算出物体浸没在水中受到的浮力，然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出液体的密度即可。
【解答】（1）当合金块全部浸入水中后，容器内水面升高，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，水对容器底部的压强增大。
（2）根据A图可知，物体的重力G=4N，E中物体浸没在液体中拉力为F拉=3.2N，那么物体受到的浮力：F浮力=G-F拉=4N-3.2N=0.8N；
（3）在实验中小明发现D实验的示数小于C实验中的示数，则D中数据偏小的原因：合金块已接触容器底(容器对它有一个向上的力)。
（4）根据A、C两图可知，物体浸没在水中受到的浮力：F浮力'=G-F拉'=4N-3.3N=0.7N；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体受到的浮力与液体的密度成正比；
那么：；、； 解得：ρ液=1.1×103kg/m3。
变式3：弹簧测力计能测力的大小，也能”测”物体密度。如图用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，先后在空气中、浸没在水和盐水中测量，示数分别为F1=2.7N、F2=1.7N、F3=1.5N。请完成以下问题。
（1）规格相同的两个烧杯加入体积相同且适量的水和盐水，如图所示，物体浸没在水和盐水中，烧杯底部受到液体的压强p水　 　P盐水。(选填”大于”“等于”或”小于”)
（2）金属块在水中受到的浮力为　 　。
（3）求金属块的密度。
【答案】（1）小于
（2）1N
（3）解：金属块的体积
V=V排==1×10-4m3
金属块的重力G=F1，则m==0.27kg
密度ρ==2。7×103kg/m3
【解析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh比较烧杯底部受到水的压强大小；
（2）根据F浮=G-F拉计算金属块在水中受到的浮力；
（3）根据 V=V排= 计算金属块的体积，再根据计算金属块的质量，根据计算金属块的密度；
【解答】（1）相同的烧杯内加入体积相同的水和盐水，则二者液面高度相同。当物体浸没在水中和盐水中时，它排开液体的体积相同，则液面升高相同的高度，则两个烧杯内液面高度相同。根据液体压强公式p=ρ液gh可知，烧杯底部受到水的压强p水（2）根据图片可知，金属块浸没在水中受到的浮力：F浮=G-F拉=F1-F2=2.7N-1.7N=1N。
考点三、物体的沉浮条件
条件：浸没在液体中物体受到重力和浮力，物体在液体中的浮沉状况取决于重力和浮力的大小。
　　(1)F浮　　(2)F浮>G，物体上浮；
　　(3)F浮＝G，物体悬浮，此时V排＝V物；
　　(4)上浮的物体露出液面后，浮力会减小。当F浮＝G时，物体漂浮，此时V排拓展：对于实心物体：
　　(1)当ρ液>ρ物时，物体上浮(最终漂浮)；
　　(2)当ρ液<ρ物时，物体下沉；
　　(3)当ρ液＝ρ物时，物体悬浮。
说明：(1)上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，处于漂浮状态；下沉的物体
最终则会沉到液底处于静止状态(沉到水底时：F浮＋F支持力＝G)；
　　(2)漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝G。
注意：(1)“浸没”是指物体全部浸入液体中，被液体全部包围，V物＝V排；
　　(2)“浸入”是指物体部分或全部浸在液体中，部分或全部被液体包围；
　　(3)“漂浮”是物体浮在液面上，只有部分浸入液体中，V物＞V排；
　　(4)“悬浮”是指物体全部浸入液体中，并且可以停留在液体中的任何深度，V物＝V排；
　　(5)“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下，物体向上或向下运动的过程，
即F浮＞G，物体上浮；F浮＜G，物体下沉。
典例1：将两个相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上，分别向其中倒入不同种类的液体，并将两个相同的物块分别放入这两个容器中。当两物块静止时，两个容器中液面恰好相平，如图所示。那么，甲容器底部受到液体的压强　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器底部受到液体的压强；甲容器中物块排开液体的重力　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物块排开液体的重力；甲容器中物块下表面受到的压力　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物块下表面受到的压力。
【答案】小于；等于；大于
【解析】本题考查液体压强大小的判断和阿基米德原理的应用。
【解答】通过甲乙的对照可知（密度越小越往上），液体甲的密度小于液体乙的密度，又因为高度相等，故甲容器底部受到的压强小；甲中物体悬浮，乙中物体漂浮，故其所受浮力均等于重力，即其浮力相等，由阿基米德原理可知，其排开液体的重力即为其所受浮力，故甲乙中排开液体所受重力相等；由上述结论可知其所受浮力相等，而，而乙中上方压力为零，故甲中的下方压力更大。
变式1：如图所示为“浮沉子”，小玻璃瓶的下端开有小孔，水可通过小孔进出瓶体。把小玻璃瓶放入水筒中，用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧，用手按橡皮膜，可以实现小玻璃瓶的上浮、悬浮或下潜。下列说法中，正确的是 (　　)
A．小玻璃瓶上浮时，所受重力大于浮力
B．制作“浮沉子”时，水筒内可以装满水
C．在水筒密封情况下挤压橡皮膜时，小玻璃瓶会上浮
D．在水筒密封情况下挤压橡皮膜时，水会进入小玻璃瓶中
【答案】D
【解析】 浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉。在气体质量一定时，气体体积越小压强越大。
【解答】 A.药瓶上浮时，由浮沉条件可知，所受重力小于浮力，故A错误；
B.制作“浮沉子”时，水筒内不能装满水，否则药瓶不能进水或排水，不能实现在水中的浮沉，故B错误；
CD.挤压橡皮膜，筒内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，药瓶会下沉，故D正确，C错误。
故选D。
变式2：（2025八上·宁波月考）如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器，容器内水面高度相同。若甲容器内只有水；乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上；丙容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中。则下列四种说法正确的是（　　）
A．如果向乙容器中加盐水，木块静止时受到的浮力变大
B．三个容器对桌面压强一样大
C．如果将小球分成大小两块，小球仍悬浮在水中
D．丙容器中的水对容器底部压强最大
【答案】B
【解析】A.木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水后，液体密度增大，木块仍然漂浮在液面上，受到的浮力和自身的重力相等；
B.物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理可知物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，据此可知三容器内液体和物体的总重力的关系，水平面上物体的压力和自身的重力相等，据此得出三个容器对水平桌面的压力关系，再根据判断压强大小；
C.空心的小球，分开后可能是实心的；
D.三个容器水面高度相同，根据p=ρgh可知三个容器的底部受到水的压强关系。
【解答】 A.木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水后，液体密度增大，木块将上浮一些，但木块静止后仍然漂浮在液面上，所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变，故A错误；
B.在甲容器中，甲容器对于桌面的压力F甲=G水+G杯-------①；
在乙容器中，由于木块漂浮，所以F浮木=G木=G排，
则乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G木+G杯=G水'+G排+G杯，
因为G水'+G排=G水，所以F乙=G水'+G排+G杯=G水+G杯-------②；
在丙容器中，由于小球悬浮，所以F浮球=G球=G排'，
则丙容器对桌面的压力F丙=G水″+G球+G杯=G水″+G排'+G杯，
因为G水″+G排'=G水，所以F丙=G水″+G排'+G杯=G水+G杯-------③；
所以F甲=F乙=F丙，因为容器的底面积相同，由，可知三个容器对桌面压强一样大，故B正确；
C.空心小球悬浮，分开后可能是实心的，就会下沉，故C错误；
D.三个容器水面高度相同，根据p=ρgh可知水对容器底的压强相等，故D错误。
故选B。
变式3：如图所示，在装有铁球的气球中充入一定量的气体，其总重力为6 N。将气球缓慢压入装有盐水的容器中，松手后气球静止在盐水中。请回答下列问题：
（1）气球受到的浮力大小为　 　N。
（2）随着温度的升高，气体体积的变化会比液体体积的变化大。当容器所处环境温度上升时，气球将会____(填字母)。
A．保持悬浮 B．先下沉后悬浮 C．上浮 D．下沉最后沉底
（3）向容器中缓慢加入同种盐水，请判断此时气球在液体中的状态并说明理由：　 　。
【答案】（1）6
（2）C
（3）气球会下沉，最后沉底；因为气球所处的深度变大，所受压力变大，气球体积变小，根据可知，气球受到的浮力减小，由于重力不变，则此时浮力小于重力，故气球会下沉，最后沉底
【解析】 （1）由图可知：松手后气球静止在盐水中，处于悬浮状态，根据物体的浮沉条件即可判断气球受到的浮力大小；
（2）当容器所处环境温度上升时，由于随着温度的升高气体体积变化比液体体积变化大，据此判断出气球排开盐水的体积变化，然后利用公式F浮=ρ液gV排即可判断浮力的变化，最后根据物体的浮沉条件即可判断气球的运动状态；
（3）向容器中缓慢加入同种盐水，气球所处的深度变大，根据p=ρgh可知气球受到压强的变化，然后判断出气球排开盐水的体积变化，然后利用公式F浮=ρ液gV排即可判断浮力的变化，最后根据物体的浮沉条件即可判断气球的运动状态。
【解答】 （1）由图可知：松手后气球静止在盐水中，处于悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知：气球受到的浮力F浮=G=6N；
（2）当容器所处环境温度上升时，由于随着温度的升高气体体积变化比液体体积变化大，气球排开盐水的体积变大，根据F浮=ρ液gV排可知气球受到的浮力变大，由于重力不变，则此时浮力大于重力，则气球会上浮，最后漂浮在水面上，
故选C；
（3）向容器中缓慢加入同种盐水，气球所处的深度变大，根据p=ρgh可知气球受到压强的变大，气球体积变小，则气球排开盐水的体积减小，根据F浮=ρ液gV排可知气球受到的浮力减小，由于重力不变，则此时浮力小于重力，则气球会下沉，最后沉底。
考点四、密度计
工作原理是物体的漂浮条件(根据阿基米德公式F浮＝ρ液V排g，漂浮时浮力一定，ρ液与V排成反比)。密度计下面的金属粒和玻璃泡能使密度计直立在液体中。密度计的刻度特点“上小下大、上疏下密”。
典例1：（2025八上·南浔期末）某同学利用细铁丝绕在一支吸管下端制作简易密度计。
（1）制作中该同学发现密度计不能竖直漂浮，在现有器材基础上，改进的方法是　 　。
（2）密度计制作完成后，该同学用它测量纯净水、食盐水两种液体如图甲、乙所示，则甲中的液体是　 　。
（3）该同学制作的密度计刻度如图丙A 所示。另一位同学增加铁丝质量后，制的密度计B。请在丙图B 密度计上大致标出0.9g/cm3和1.0g/cm3的新的刻度位置。　 　
【答案】（1）将细铁丝多绕几圈，增加铁丝质量(合理即可)
（2）纯净水
（3）(都向上移)
【解析】 （1）若密度计不能直立，说明重心偏高，需要增加配重；
（2）由甲、乙两图可知吸管所处的状态，根据物体的漂浮体积结合吸管的重力判断受到的浮力关系；根据阿基米德原理和物体漂浮条件分析密度大小；
（3）吸管是漂浮在液体中时，所受浮力等于本身的重力，根据阿基米德原理得出吸管浸入液体中的深度与液体密度的关系，然后分析表达式得出答案。
【解答】 （1）密度计不能竖直漂浮，说明密度计的重心偏高，因此可以将细铁丝多绕几圈，增加铁丝质量，密度计的重心下移中。
（2）密度计在不同液体中始终漂浮，浮力等于其重力，浮力大小相等，根据F浮=ρ液gV排可知，盐水的密度大，密度计排开盐水的体积小，浸在液体的体积多，因此甲表示的是纯净水，乙表示的是盐水。
（3）增加铁丝质量后，密度计重力增大，漂浮时受到的浮力变大，则当密度一定时，排开液体的体积变大，即浸在液体中体积增加，因此0.9g/cm3和1.0g/cm3的新的刻度位置均会上移，如下图所示：
变式1：在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，细木棍浸入液体里的情况如图所示，则细木棍在三种液体里受到的浮力 F 的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
【解答】由图可知，在三种液体中，细目棍均属于漂浮状态，浮力等于重力，可知浮力大小相同。
甲中排开液体的体积最小，丙中最大，由可知，甲液体的密度最大，丙密度最小。
故答案为：C。
变式2：（2024八上·期末）资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣，他自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。
（1）纯牛奶是　 　(填“纯净物”或“混合物”)。
（2）分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度关系为ρA　 　(填“>”“<”或“=”)ρB，由此可知A、B牛奶品质的优劣。
（3）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：　 　。
【答案】（1）混合物
（2）<
（3）“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)
【解析】物体沉浮条件：ρ物＞ρ液，物体下沉 ，G物＞F浮；ρ物＞ρ液，物体沉底 ，G物=F浮+F支（是下沉的最终稳定状态）；ρ物 =ρ液，物体悬浮 ，G物=F浮；ρ物＜ρ液，物体上浮，G物＜F浮；ρ物＜ρ液，物体漂浮，G物=F浮（是上浮的最终稳定状态） ；故物体在液体中共有漂浮、上浮、悬浮、下沉、沉底五种状态。 浮力的定义式为F浮=G排（即物体所受的浮力等于物体处于稳定状态下所排开液体的重力），计算可用它的推导公式F浮=G排=ρ液gV排（ρ液为液体的密度，单位为kg/m3；g为常数，是重力与质量的比值，取g=9.8N/kg，粗略计算时可取10N/kg；V排表示排开液体的体积，单位为m3）。同时，液体的浮力公式也适用于气体（把ρ液换为ρ气即可），未做特殊说明时，浮力一般指物体浸没在液体中所受到竖直向上的力。
【解答】（1） 纯牛奶是混合物，是由两种或两种以上的物质混合在一起；
（2）分别将“浮标”浸入 A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为 A 和 B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A处排开液体的体积比B大，在都是漂浮状态，浮力等于重力的情况下，浮力不变，排开的液体的体积越大，液体的密度越小，所以ρA <ρB；
（3）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)，做的更细一些，在排开的液体体积相同的情况下，底面积越小，高越长，更好划分刻度，提高精确度；
故答案为：（1）混合物（2）＜（3）“浮标”的杆做得更细些(或浮标缠绕多一些铁丝)
变式3：小科按照教材中“综合实践活动”的要求，制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝，并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中　 　。
（2）将吸管放到水中的情景如图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图(b)所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液　 　ρ水（填“＞”、“＜”或“＝”）。
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度ρ/g·cm－3 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入的深度h/cm 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2
（3）小科做了五次实验，获得的数据如上表：小科根据实验数据在吸管上标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度线（单位g/cm3）。小科通过比较上述实验数据，可不可以研究浮力大小与液体密度的关系，并请说明原因　 　。
（4）接着小科再用这个密度计测量食油的密度。但操作时却出现了图(c)所示的情形。请你帮助小科稍加改进，利用该密度计顺利测出食油的密度　 　。
【答案】（1）漂浮 （2）＞ （3）不可以，没有控制排开液体的体积相同（合理即可）
（4）再向容器中添加食油或换成直径细些的容器
【解析】（1）物体的重心越低越稳定，吸管的重心在中间位置，因此漂浮在水面上时它处于躺平状态。如果在一端塞入金属丝，那么会使重心向一端移动，从而使吸管竖立时重心最低，保证它在水面漂浮。
（2）首先根据浮沉条件比较浮力的大小，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小；
（3）浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关，探究浮力与液体密度的关系时，必须控制排开液体的体积相同而改变液体密度；
（4）根据c图可知，吸管的下端触底了，只有让吸管离开烧杯底部才能正常使用，据此分析解答。
【解答】（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝，并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中漂浮。
（2）吸管在水和液体中都是漂浮，则它受到的浮力都等于自身重力，即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度与排开液体体积成反比；因为排开液体的体积V液ρ水。
（3）小科通过比较上述实验数据，不可以研究浮力大小与液体密度的关系，原因：没有控制排开液体的体积相同。
（4）根据c图可知，吸管的下端触底了，只有让吸管离开烧杯底部才能正常使用，则改进方案为：再向容器中添加食油或换成直径细些的容器。
考点五、轮船，半潜船等漂浮物
要将密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。轮船的排水量即轮船满载时排开水的质量，单位为吨。
典例1：如图所示，装载前半潜船空载漂浮于海面，装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下潜至海面以下，拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好，半潜船排出水舱中的水，甲板上浮刚好至海面，半潜船就可以载着货物离开。
（1）半潜船是靠改变　 　来实现上浮和下潜的。
（2）半潜船在如图所示空载、下潜、载货的三种状态下所受的浮力分别为 F1、F2、F3，分析比较它们的大小关系。
【答案】（1）重力
（2）据图可知，半潜船下潜时排开水的体积最大，其次是载货时，空载时排开水的体积最小，已知液体的密度是相同的，所以据 可知，半潜船下潜时所受的浮力最大，其次是载货时，空载时所受的浮力最小，即浮力大小关系是
【解析】（1）根据：“开始时半潜船空载漂浮于海面，装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下”可得出结论；
（2）根据图中船排开液体的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可。
【解答】（1）由材料可知，半潜船在工作时，通过增加本身压载水舱中的水量，平稳地将装货甲板潜入水下，所以是通过改变自身重实现上浮和下沉的；
（2）根据图片可知，半潜船下潜时排开水的体积最大，其次是载货时，空载时排开水的体积最小，已知液体的密度是相同的，所以据 可知，半潜船下潜时所受的浮力最大，其次是载货时，空载时所受的浮力最小，即浮力大小关系是
变式1：如图为某新型万吨级导弹驱逐舰(满载排水量达12500吨) 正在海上训练。下列说法正确的是（　　）
A．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向下的
B．发射导弹后，驱逐舰所受浮力不变
C．满载时的排水量指的是驱逐舰所受的重力
D．发射导弹后，驱逐舰会上浮一些
【答案】D
【解析】 A.浮力的方向是竖直向上；
B.根据漂浮条件判断驱逐舰受到浮力的变化；
C.排水量是满载时排开水的质量；
D.根据阿基米德原理判断驱逐舰排开水的体积变化，进一步判断浮沉情况。
【解答】 A.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的，故A错误；
B.发射导弹后，驱逐舰的重力减小，根据漂浮条件F浮=G舰可知，驱逐舰受到浮力变小，故B错误；
C.满载时的排水量指的是驱逐舰满载时排开水的质量，故C错误；
D.发射导弹后，驱逐舰受到浮力变小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，驱逐舰排开水的体积变小，会上浮一些，故D正确。故选D。
变式2：如图所示为某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”，又称“载重线”，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”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为 30万t(g 取 10 N/kg)，则远洋轮船此时受到的浮力为　 　N；当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，远洋轮船在北大西洋受到的浮力 F1　 　(填“大于”“等于”或“小于”，下同)在印度洋受到的浮力 F2；北大西洋的海水密度ρ1　 　印度洋的海水密度ρ2。
【答案】3×109；等于；大于
【解析】根据阿基米德原理即可求出远洋轮船此时受到的浮力；
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，根据漂浮条件即可判断受到的浮力关系；
由载重线知道排开海水的体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系。
【解答】 若此远洋轮船在海面航行时，根据阿基米德原理可知：F浮=G排=m排g=3×108kg×10N/kg=3×109N；
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时，因为轮船漂浮，所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G，即：F1=F2；
标有W是北大西洋“载重线”，标有S的是印度洋“载重线”，由图可知北大西洋“载重线”在下方，
则轮船排开海水的体积：V排1＜V排2，即轮船在北大西洋航行时V排较小，
根据F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度，即：ρ1＞ρ2。
变式3：为了测量硬塑料制成的锅形物体的质量和体积，先用一圆柱形容器盛满水，该容器底面积为100cm2（壁厚度不计）。将锅形物体开口向上放入容器中，物体漂浮（如图），溢出了300cm3的水。然后慢慢翻转使物体浸没沉底，液面下降了1cm。则锅形物体的质量为　 　kg，体积为　 　cm3。
【答案】0.3；200
【解析】当物体漂浮时，它受到的浮力等于重力，即它排开液体的重力等于自身重力；当物体浸没时，它的体积等于排开液体的体积，据此计算即可。
【解答】（1）当该物体在容器中漂浮时，
它的重力为：G=F浮=G排=m排g；
那么：mg=m排g；
即：m=m排=ρ水V排=1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg；
（2）液面下降减少的体积为：△V=△hS=1cm×100cm2=100cm3；
那么该物体的体积为：V=V排-△V=300cm3-100cm3=200cm3。
考点六、潜水艇，潜航器等
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。潜水艇是钢铁外壳，体积不能改变，只能改变自身重力，方法是在水舱内吸入或排出一定量的水。
典例1：2023年3月，”探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的”奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
【答案】A
【解析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜水器受到浮力的变化，根据液体压强公式p=ρ液gh分析潜水器受到压强的变化。
【解答】潜水器在海面下沉的过程中，它排开水的体积始终等于自身体积，即排开水的体积不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力保持不变。
在潜水器下潜的过程中，它所在深度逐渐增大，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，它受到海水的压强变大。
故A正确，而B、C、D错误。
变式1：（2025七下·宁波期末） 潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比， 潜水艇在b处 （　　）
A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大
C．排开液体重力不变 D．排开液体重力变大
【答案】A
【解析】 利用阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排分析即可。
【解答】 某潜水艇从a处高密度海水区驶入b处低密度海水区时，由于V排不变，海水密度减小，由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知，其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小，故A正确，BCD错误。故选A。
变式2：在制作潜艇视型比部中，小温用3个600mL的矿泉水瓶黏在一起，两个密封的作“生活舱”，一个瓶身开孔的作”工作舱”，矿泉水瓶质量不计，替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱"内，通过往“工作舱"向内注水和向外排水实现淞艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）比赛中，小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水，他应该往“工作舱”　 　(填“向内注水”和“向外排水”)
（2）潜艇悬浮中。有小螺母从“工作舱"的小孔中掉落至水底，此时潜艇的浮力　 　(填“变大”、“变小”或"不变")
（3）若金属螺母体积不计，要实现潜艇上浮和下沉，则金属螺母重力的取值范围为　 　。
【答案】（1）向内注水
（2）不变
（3）10N < 6< 15N
【解析】（1）潜艇可通过改变其所受重力，来实现浮沉；
（2）浮力大小与液体密度和其排开液体的体积大小有关；
（3）浮力大于重力上浮，反之小于潜艇下沉。
【解答】（1）当重力大于浮力时才会下沉，故应向内注水；
（2）潜艇完全浸没时其所受浮力大小不发生变化；
（3）；
，
故在装满水时螺母重力最小为12N，没有装满水时重力最大为18N，范围为12N~18N
变式3：（2025八上·黄岩期末）探究小组针对潜水艇的制作，开展项目化学习。
【项目设计】利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。
【产品检测】
（1）为使潜水艇模型完成从B到A的上浮过程（图乙），小组同学的操作是　 　（填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮；
（2）若某潜水艇模型的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。要实现模型下沉，水舱内水量至少达到多少千克？请通过计算说明理由；
（3）下表是项目小组制定的评价表：
自制潜水艇评价量表
级别/内容 优秀 合格 待改进
功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开
浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
项目小组对某潜水艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部。请你根据测试结果，对照量表内容，对“浮沉情况”这一指标级别进行评价　 　。
【答案】（1）向内推动
（2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
【解析】（1）为实现潜水艇的上浮，小组同学的操作是：推动活塞，向潜水艇打气，排出水舱内的水，潜水艇浮力大于重力时实现上浮。
（2）要使潜水器实现在水中的悬浮，则浮力应等于潜水器的总重力，根据阿基米德原理得出潜水器悬浮时受到的浮力；
材料的总质量为0.5kg，根据G=mg得出材料的总重力，根据阿基米德原理可知需注入水的体积；
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，说明不能实现上浮，此时重力最小，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
【解答】（1）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，因此未实现上浮，应减小自身重力向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水。
（2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
（1）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，因此未实现上浮，应减小自身重力向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水。
（2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
考点七、浮力秤
当容器处于漂浮状态时，受到的浮力=重力。由于物体本身存在重力，以此可得“0”刻度。
到顶部所增加的V排可得浮力的增加量，即可得出物体的重力。
若该容器是均匀如圆柱体，物体的质量与刻度成正比。
典例1：“曹冲称象”是家喻户晓的典故，小强模仿这一现象制作了一台“浮力秤”，可以方便地称量物体的质量，其构造由小筒和秤盘两部分组成，如图甲所示，已知小筒底面积为20 cm2，高度为 20 cm，小筒和秤盘总质量为0.1 kg。(g取：
（1）如图甲所示，当秤盘不放物体时，“浮力秤”受到的浮力是多少 此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少
（2）如图乙所示，在秤盘上放一石块后，小筒浸入水中的深度为15 cm，则该石块的质量是多少
（3）通过实验，小强把“浮力秤”的读数均匀地刻在了小筒上，小强是怎样确定该“浮力秤”的零刻度线和所能测量的最大质量的
【答案】（1）解：当秤盘不放物体时，它受到的浮力等于重力，
即“浮力秤”受到的浮力 g=0.1kg×10N/ kg=1N；由 可得，小筒浸入水中的深度 0.05 m=5cm。
（2）解：在秤盘上放一石块后，小筒浸入水中的深度是未放石块前的3倍，排开水的体积是之前的3倍，则小筒受到的浮力
所以石块的质量 =0.2kg。
（3）解：“浮力秤”的零刻度线是秤盘里不放物体时，小筒浸入水中的深度，即5cm 处；所测最大质量是放入物体后使小筒下降到水面刚好到达小筒最上端时，秤盘里所放物体的质量。
【解析】（1）小筒在水中漂浮受到的浮力等于小筒和秤盘总重力；
（2）再利用公式F浮=ρgV排可求小筒排开水的体积，进一步求出小筒浸入水中的深度；
根据小筒浸入的深度求出小筒此时受到的浮力，小筒受到的浮力等于小筒和秤盘以及石块的总重力，进一步求出石块的质量；
（3）当不放任何物体时小筒与水面接触的地方即为0刻线；当放上物体后，水面恰好到达小筒的最上端，此时物体的质量就是所能测量的物体的最大质量。
变式1：竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用10根完全相同的竹子制作而成的竹筏，每根竹子质量为8kg，体积为0.1m3，忽略制作竹筏所使用绳子的质量和体积。计算（g=10N/kg）：
（1）不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力是　 　牛。
（2）不载人时，竹筏浸入水中的体积为多大？
（3）为安全起见，竹筏最多能有一半体积浸入水中，若竹筏上每人的平均体重为500N，则该竹筏最多能载几人？
【答案】（1）800
（2）V排=F浮/ρg=800N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.08m3
（3）V排′＝0.5V总＝0.5×1m3＝0.5m3
F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3＝5×103N
G总＝F浮′－G竹筏＝5000N－800N＝4200N
n=G总/G人＝4200N/500N=8.4
该竹筏最多能载8人
【解析】（1）不载人时，竹筏漂浮在水面上，此时浮力大小等于重力。
(2)竹筏浸入水中的体积等于竹筏排开水的体积。可根据计算。
（3）竹筏一半浸入水中，，再根据阿基米德原理公式计算出F浮，漂浮时，浮力大小等于总重力。
【解答】（1）竹筏漂浮在水面上，
变式2：（2024八上·期末） 某科技小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为圆柱体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系一块质量适当的小石块，然后将其倒置在水中，如图所示。使用时，只要把被测物体投入空瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
（1）小石块的作用是　 　；这时小石块和饮料瓶受到的浮力　 　(填“大于”“等于”或“小于”)它们的总重力。
（2）当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度(如图所示)，这种浮力秤质量的刻度是　 　 (填“均匀”或“不均匀”)的。
（3）经测量，该饮料瓶圆柱体部分的横截面积为50 cm2，现在要在饮料瓶的竖直标线上刻上对应的被测物体质量值。试通过计算说明，在零刻度线之上1cm处应刻上的对应质量值。
【答案】（1）使浮力秤能够竖直地漂浮在水中；等于
（2）均匀
（3）解：由解析中(2)知 所以m=ρ* Sh，当h=1cm时，
0.05kg=50g
【解析】浮沉条件指的是浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力，这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。根据物体所受浮力与重力的大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。条件：下沉：ρ物＞ρ液，G物＞F浮 ；悬浮：ρ物=ρ液，G物=F浮 ；上浮：ρ物＜ρ液，G物＜F浮；漂浮：ρ物＜ρ液，G物=F浮 ；沉底：ρ物＞ρ液，G物=F浮+F杯底对物的支持力，F浮＜G；浸没在液体中的物体如果它的密度小于液体密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉。
【解答】(1)如果没有石块，浮力秤容易歪斜，难以竖直漂浮在水中，所以石块的作用是使浮力秤能够竖直地漂浮在水中；由于二者漂浮，它们受到的浮力等于总重力。
(2)设被测物体的质量为 m，饮料瓶圆柱体部分的横截面积为 S，在浮力秤中放入被测物体后，瓶身浸入的深度增加值为h，则浮力秤再次平衡时，增大的浮力等于增大的重力，即
整理可得
因为ρ液、S为定值，
所以h与m成正比，即该浮力秤质量的刻度是均匀的。
（3）解：由解析中(2)知；所以m=ρ液 Sh，当h=1cm时， 0.05kg=50g
故答案为：（1）使浮力秤能够竖直地漂浮在水中、等于9（2） 均匀（3）50g
变式3：请根据以下项目的流程与内容回答问题：
〔项目背景〕一粒黄豆的质量在0.1~1g之间，实验室学生天平的最小刻度是0.2g，不够精确，老师布置各项目组制作一个浮力秤将一粒黄豆的质量测出来，精确度越高越好。
〔项目任务〕制作高精度浮力秤。
〔提供材料〕大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量为1g的小铁块，吸管(较细的普通饮料吸管A、较粗的奶茶吸管B)。
〔制作过程〕
（1）①选择合适的吸管，剪取笔直的长度为 20 cm 的一段，上端贴上纸质小托盘。从精确度的角度考虑，你会选择哪种规格的吸管 　 　。
（2）②为了降低重心防止倾倒，在吸管下端插入铁钉，用橡皮泥塞紧吸管与铁钉的缝隙，进行固定和密封。
③在烧杯中倒满水，将制作完成的吸管下端放入水中，让吸管漂浮在水面上，如图所示。
④用记号笔对吸管标注刻度。
a.将装好的浮力秤竖直漂浮于水中，不放重物时，在水面与吸管相交处标0刻度。
b.在小托盘中放上1g的小铁块，待浮力秤漂浮，在水面与吸管相交处标注“1g ”。
c.将0 和1刻度之间分成10份，分别标注刻度。
下列四种刻度的标示，合理的是____(填字母)。
⑤测量一粒黄豆的质量。
A． B． C． D．
（3）〔展示交流〕当安装好的浮力秤竖直漂浮在水中，不放待测物品时，吸管浸入水中深度为 0.08m(选用的吸管底面积为3x10-5m2 求此时浮力秤的总质量。(g取
【答案】（1）较细的普通饮料吸管A
（2）C
（3）浮力秤漂浮，浮力等于重力，可知浮力秤的质量为
【解析】（1）由可知，细的吸管精确度高。
（2）（3）沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
【解答】（1）浮力变化量一定时，排开液体的体积变化量一定，横截面积越小即越细的吸管，高度变化量大，精确度更高。
（2）放上重物后，重力增大，由沉浮条件可知，浮力增大，由阿基米德原理可知，吸管排开液体的体积变大，吸管在液体中的深度增大，可知1标在更上面的位置，吸管粗细相同，所以刻度是均匀的。
故答案为：C。
1．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，但没有受到水的浮力
D．受到水的压力，也受到水的浮力
【答案】C
【解析】在液体中的物体不一定受到液体的浮力，例如桥墩等。
【解答】由图可知，水堵头下端没有与水接触，由浮力的定义可知，水堵头没有受到水的浮力。水堵头给水一个向上的支持力，由力的作用是相互的可知，水给水堵头一个向下的压力。
故答案为：C。
2．游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以获得更大的浮力，使人上浮防止溺水。如图所示，在手浸入水中的过程中，浮力增大的原因是(　　)
A．减少了人的重力 B．减少了空气对人的阻力
C．增大了人排开水的体积 D．增大了人的密度
【答案】C
【解析】根据阿基米德原理分析。
【解答】 根据阿基米德原理知，浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，游泳时，将露出水面的双手浸入水中可以使得排开液体的体积更大，液体密度不变，可以获得更大的浮力。
故选C。
3．（2023八上·椒江期末）2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了浸没在水中的乒乓球无法上浮的实验现象。下列解释合理的是（　　）
A．乒乓球重力大于浮力
B．乒乓球的密度等于水的密度
C．失重环境下乒乓球不受浮力
D．乒乓球所处位置较深，受到水对它的压力较大
【答案】C
【解析】（1）（2）（3）根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于它排开的液体所受的重力；
（4）密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与质量、体积、形状无关； 。
【解答】在太空中，物体都处于失重状态，乒乓球重力为零。在水中静止时，没有受到水的压力，所以不会受到浮力，即 乒乓球没有受到力，故A、D错误，C正确；
乒乓球的密度小于水的密度，物质的密度与位置无关，故B错误。
4.小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（　　）
A．三只小船受到的浮力相等
B．小船受到的浮力大于小船的重力
C．小船所装物体越轻，受到的浮力越大
D．小船所装物体越重，受到的浮力越大
【答案】D
【解析】小船漂浮，没有放入物体前，三只小船所受浮力相等，都等于自身的重力；
放入物体后，小船仍然漂浮，但放入的物体质量不同、重力不同，三只小船所受浮力也就不同，放入的物体越重，所受浮力越大，因为物体漂浮时浮力等于自身的重力；
根据F浮=ρ液gV排比较浮力的大小。
【解答】三只小船放入物体前后始终漂浮，浮力始终等于各自的重力，放入的物体越重，自身的重力越大，所受的浮力也就越大；放入的物体越轻，自身的重力越小，所受的浮力也就越小，故D正确；
故答案为：D。
5．小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验．将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至刚没入水中（不接触容器，无水溢出）．在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是（）
A．弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变
B．弹簧测力计的示数不变，台秤示数也不变
C．弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大
D．弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大
【答案】C
【解析】（1）当物体浸在水中时，它会受到浮力，首先根据阿基米德原理分析铝块受到浮力的变化，再根据F=G-F浮判断测力计示数的变化；
（2）台秤的示数等于上面物体对它的压力；首先根据相互作用力原理确定铝块对水的压力变化，从而确定烧杯底部压力的变化，最后根据F示数=G杯+G水+F压分析即可。
【解答】（1）对铝块受力分析可知：铝块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力，由平衡条件得：G铝=F+F浮，F=G铝-F浮，在铝块完全浸没前，V排逐渐增大，F浮逐渐增大，弹簧秤的示数F逐渐减小．
（2）对台秤受力分析可知：受烧瓶及水受竖直向下的重力，铝块向下的压力F压=F浮，由平衡条件得：台秤的支持力FN=G+F压，在铝块完全浸没前，V排逐渐增大，F压=F浮逐渐增大，FN逐渐变大，台秤的示数增大．故选C．
6．（2024八上·期末） 实心的铜球和铝球，它们的质量相同，如果把它们全部按入水中，则两者所受浮力的大小关系为(ρm>ρm)（　　）
A．铜球比铝球的小 B．铜球比铝球的大
C．两球一样大 D．无法确定
【答案】A
【解析】浸在液体中的物体会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力，这就是有名的阿基米德原理；
【解答】实心的铜球和铝球，它们的质量相同， 因为铜球的密度比铝球大，所以铜球的体积比铝球小， 如果把它们全部按入水中，他们都会的密度都比水大，所以都会下沉，根绝阿基米德原理可知，液体的密度相同，铜球排开的液体的体积小，所以浮力小；
故答案为：A
7．（2024八上·期末）端午节那天，小科发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面上，如图所示。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是（　　）
A．甲的质量比乙大 B．甲受到的浮力等于重力
C．甲的密度比乙大 D．乙受到的浮力大于重力
【答案】B
【解析】浮沉条件指的是浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力，这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。根据物体所受浮力与重力的大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。条件：下沉：ρ物＞ρ液，G物＞F浮 ；悬浮：ρ物=ρ液，G物=F浮 ；上浮：ρ物＜ρ液，G物＜F浮；漂浮：ρ物＜ρ液，G物=F浮 ；沉底：ρ物＞ρ液，G物=F浮+F杯底对物的支持力，F浮＜G；浸没在液体中的物体如果它的密度小于液体密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉。
【解答】物体漂浮时浮力等于重力，下沉时浮力小于重力，所以B正确，D错误。 根据浮沉条件可知，物体密度小于液体密度时漂浮，物体密度大于液体密度时沉底，所以甲的密度比乙小，C错误。 由于甲的体积小于乙的体积，所以甲的质量比乙小，A 错误。
故答案为：B
8．（2024八上·期末） 用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上，将其浸没在水中，则弹簧测力计的示数（　　）
A．等于零 B．等于袋中水重
C．小于袋中水重 D．大于袋中水重
【答案】A
【解析】物体沉浮条件：ρ物＞ρ液，物体下沉 ，G物＞F浮；ρ物＞ρ液，物体沉底 ，G物=F浮+F支（是下沉的最终稳定状态）；ρ物 =ρ液，物体悬浮 ，G物=F浮；ρ物＜ρ液，物体上浮，G物＜F浮；ρ物＜ρ液，物体漂浮，G物=F浮（是上浮的最终稳定状态） ；故物体在液体中共有漂浮、上浮、悬浮、下沉、沉底五种状态。 浮力的定义式为F浮=G排（即物体所受的浮力等于物体处于稳定状态下所排开液体的重力），计算可用它的推导公式F浮=G排=ρ液gV排（ρ液为液体的密度，单位为kg/m3；g为常数，是重力与质量的比值，取g=9.8N/kg，粗略计算时可取10N/kg；V排表示排开液体的体积，单位为m3）。同时，液体的浮力公式也适用于气体（把ρ液换为ρ气即可），未做特殊说明时，浮力一般指物体浸没在液体中所受到竖直向上的力。
【解答】由题知，薄塑料袋的质量忽略不计，将装满水的薄塑料袋浸没在水中，排开水的体积V排等于塑料袋内水的体积V水，所以G排液=G物体=F浮力，所以弹簧测力计的示数；
故答案为：A
9．（2023·金华）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后(如图)，下列有关说法正确的是（　　）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【解析】阿基米德原理为：物体在液体中受到竖直向上的浮力，其浮力大小等于其排开液体所受到的重力大小。
【解答】A.左盘放入物体后增加的压力为浮力大小，其浮力等于排开液体所受到的重力大小，故不变；
B.蜡块漂浮， 蜡块受到的浮力等于蜡块的重力；
C.阿基米德原理可知， 量筒中水的质量等于蜡块的质量；
D.排开水的体积小于蜡块的体积；
10．将一支液体密度计分别放入甲、乙两种液体中，最终情况如图，则下列判断中，正确的是(　　)
A．密度计在甲液体中受到的浮力较大
B．密度计在乙液体中受到的浮力较大
C．甲液体的密度比乙液体的密度大
D．甲液体的密度比乙液体的密度小
【答案】C
【解析】从图可知，密度计放在甲、乙液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，从而可以判断受到浮力的大小关系；从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
【解答】 AB.同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，所以，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故AB错误；
CD.由图知密度计排开液体的体积V排甲＜V排乙，又因为F浮=ρ液V排g，所以ρ甲＞ρ乙，故C正确，D错误。故选C。
11．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出液体的质量为40 g，乙杯中溢出液体的质量为50g，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为 （　　）
A．40g、40 cm3 B．50g、50 cm3 C．40g、50 cm3 D．50g、40 cm3
【答案】D
【解析】 （1）图乙中小球漂浮，根据物体漂浮条件可知受到的浮力，根据阿基米德原理可知受到浮力等于排开液体的重力，据此求出小球的质量；
（2）图甲中小球沉入容器底部，根据密度公式求出溢出水的体积即为小球的体积。
【解答】 （1）因小球在乙液体中漂浮，
所以，乙中小球受到的浮力F浮乙=G球=m球g，
由阿基米德原理可知，F浮乙=G溢乙=m溢乙g，
则m球g=m溢乙g，即m球=m溢乙=50g；
（2）图甲中小球沉入容器底部，由可得，小球的体积。
故选D。
12.（2024八上·期末） 在三支相同的平底试管内装入等量铁砂，然后分别放入装有甲、乙、丙三种不同液体的烧杯里，其静止状态如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．三种液体对试管的浮力大小关系是F甲＞F乙＞F丙
B．三种液体的重力大小关系是G甲=G乙=G丙
C．三种液体对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙
D．三支试管底部所受液体压强大小关系是p甲’=p乙’=p丙’
【答案】D
【解析】浮沉条件是物理名词，指的是浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力，这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。根据物体所受浮力与重力的大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。条件：下沉：ρ物＞ρ液，G物＞F浮 ；悬浮：ρ物=ρ液，G物=F浮 ；上浮：ρ物＜ρ液，G物＜F浮；漂浮：ρ物＜ρ液，G物=F浮 ；沉底：ρ物＞ρ液，G物=F浮+F杯底对物的支持力，F浮＜G；浸没在液体中的物体如果它的密度小于液体密度，物体上浮；如果它的密度等于液体的密度，物体悬浮；如果它的密度大于液体的密度，物体下沉。
【解答】由题可知，三支相同的平底试管在甲、乙、丙三种液体中都漂浮，根据浮沉条件，漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身的重力。装入等量铁砂的三支相同的平底试管的重力相等，所以三种液体对试管的浮力大小相等，故 A错误；由图可知，三种液体的密度关系为ρ丙>ρ乙>ρ甲，现在三个烧杯中液面相平，排开丙液体的体积最少，所以原来丙液体最多，所以丙液体最重，故 B错误；图中三种液体液面相平，又知ρ丙>ρ乙>ρ甲，根据液体压强公式p=ρgh可知，P丙＞P乙＞P甲，故C错误；三支试管在液体中受到的浮力相等，所以三支试管底部所受的压力也相等，三支试管相同，底面积相同，所以三支试管底部所受液体压强大小相等，故 D正确。
故答案为：D
13.弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm3
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比，烧杯底部受到水的压力增大了5N
【答案】D
【解析】根据图象，分析出物体的重力G，完全浸没时的拉力F，从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力，即最大浮力，利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积，即物体的体积；利用物体的重力求出质量，根据密度公式得出物体的密度；物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N，物体受到的浮力F浮=F下-F上，据此求物体下表面受到的液体压力；烧杯底部受到水的压力的增大值其实等于浸没时物体受到的浮力，据此分析计算即可。
由图象知，当物体未浸入水中时，弹簧测力计的示数为9N，则物体重力G=9N；
当物体完全浸没时，拉力F=5N，
则该物体受到的最大浮力：F浮=G-F=9N-5N=4N；
物体的体积：；
故A正确不合题意；
物体的质量：；
物体的密度：；
故B正确不合题意；
物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N，
物体受到的浮力F浮=F下-F上=4N，
物体下表面受到的液体压力：F下=F浮=4N，故C正确不合题意；
物体完全浸没后与最初时相比，烧杯底部增大的压力其实就等于物体受到的浮力，即压力增大了4N，故D错误符合题意。
14.（2024八上·期末） 体积相同的铜、铁、铝三个小球，放入水中静止后，如图所示，已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁＞ρ铝，则下列判断正确的是（　　）
A．铝球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心的
B．三个小球受到的浮力关系F铅＜F铁＜F铜
C．三个小球的重力关系G铝＞G铁=G铜
D．三个小球的质量关系m铝＞m铁＞m铜
【答案】D
【解析】（1）当物体的密度大于液体的密度时物体会下沉，当物体的密度小于液体的密度是物体上浮或悬浮，据此判断三个小球的空心问题。
（2）已知三个小球的体积相同，根据阿基米德原理并结合图中排开液体的体积判断三个小球所受的浮力关系。
（3）根据当浮力大于重力时物体上浮，当浮力小于重力时物体下沉，当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态，结合浮力关系求出三个小球的重力关系，进一步根据G=mg得出质量关系。
【解答】由图可知铜球漂浮、铁球悬浮，二者一定是空心的；铝球下沉，可能实心、也可能是空心，故A错；
因为F浮=ρ水gv排，排开水的体积，v铜＜v铁=v铝，所以受到的浮力：F铜＜F铁=F铝，故B错；
因为铜球漂浮，所以F铜=G铜，即ρ水gv排=ρ铜球gv，
因为v排＜v，所以ρ水＞ρ铜球；------①
因为铁球悬浮，所以F铁=G铁，即ρ水gv排=ρ铁球gv，
因为v排=v，所以ρ水=ρ铁球；-------②
因为铝球下沉到水底，所以F铝＜G铝，即ρ水gv排＜ρ铝球gv，
因为v排=v，所以ρ水＜ρ铝球；--------③
由①②③可知：ρ铜球＜ρ铁球＜ρ铝球，
因为m=ρv，体积相同，所以三球的质量：m铜球＜m铁球＜m铝球，故D正确；
因为G=mg，所以三球的重力：G铜球＜G铁球＜G铝球，故C错；
故答案为：D。
15．如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，下列说法中，正确的是(　　)
A．乙容器对桌面的压强最大
B．甲容器底部受到的液体压强最大
C．若向乙容器中加入盐水，则木块受到的浮力不变
D．若向丙容器中加入酒精，则小球受到的浮力变大
【答案】C
【解析】 A.三个相同的容器内水面高度相同，通过受力分析比较三个容器对水平桌面的压力，再根据比较容器对水平桌面的压强大小；
B.三个相同的容器内水面高度相同，根据p=ρgh可知它们对容器底压强的关系；
C.物体漂浮或悬浮，受到的浮力都等于物体重；
D.当物体排开液体的体积不变时，若液体密度发生变化，根据F浮=ρ液gV排判断物体受到浮力的大小变化。
【解答】 A.因水平面受到的压力等于物体的总重力，
则甲容器对桌面的压力F甲=G水+G容器----------①
乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G木+G容器；
因为木块漂浮，所以由漂浮条件和阿基米德原理可得F浮=G木=G排，
则乙容器对桌面的压力F乙=G水'+G排+G容器---------②
甲、乙两容器的底面积相同且水的深度相同，则G水=G水'+G排----------③
所以由①②③可知，甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力；
同理可知，甲容器对桌面的压力等于丙容器对桌面的压力；
根据公式可知，三个容器对水平桌面的压强相同，故A错误；
B.水的密度一定，由题意知，三个容器内水面高度相同，根据p=ρ水gh可知三个容器底部受到水的压强相等，故B错误；
C.木块在乙容器内的水中漂浮，向乙容器中加入盐水，液体密度增大，木块仍然漂浮在液面上，则木块静止时受到的浮力等于木块的重力，木块的重力没变，所以木块静止时受到的浮力不变，故C正确；
D.小球在丙容器内的水中悬浮，所以ρ球=ρ水，如果向丙容器中加入酒精，则液体密度减小，而小球排开液体的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知小球受到的浮力变小，故D错误。
故选C。
16．（2024八上·期末）质量为1.5kg 的木块漂浮在水面上，有2/5的体积露出水面，则木块受到的浮力为　 　N，木块的密度是　 　kg/m3。(g取10 N/kg)
【答案】15；0.6×103
【解析】木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理求出木块受到的浮力，根据密度公式和重力公式求出木块的重力，联立等式即可求出木块的密度。
【解答】因为木块漂浮在水面上，
所以F浮'=G木=mg=1.5kg×10N/kg=15N
因为F浮=ρgV排，且，G=mg，ρ水gV排'=ρ木Vg，即
解得：。
故答案为：15；。
17.（2023八上·海曙期末）小科在一根一端密封的圆柱形空心玻璃管（足够长）下端绕上一段细铁丝，制成一支密度计，用它来测量液体密度。已知玻璃管横截面积为3cm2，质量为20克，铁丝质量10克，测量过程中杯内液体总量没有变化。使用中，小科发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段铁丝形状，并把铁丝置于玻璃管内，当再次测量同一杯液体密度时（如图乙），杯内液体将　 　（填“比A处高”“比A处低”或“仍在A 处”）；现对改进后的密度计标定刻度（即在相应位置标识刻度以及对应的密度值），则示数为0.8g/cm3的刻度线应标在离玻璃管底部　 　cm处。
【答案】仍在 A 处；12.5
【解析】（1）密度计放在液体中漂浮，受到的浮力等于密度计受到的重力；
根据阿基米德原理F浮=ρgV排判断排开液体的体积的变化，判断出杯中液面的变化。分析管受到的重力和浮力，然后分析上浮还是下沉。
（2）根据漂浮条件，结合阿基米德原理F浮=ρgV排列出方程计算即可。
【解答】（1）密度计在液体中漂浮，根据漂浮条件可知，密度计受到的浮力等于重力；
把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度时，
由于密度计的重力不变，所以根据漂浮条件可知，密度计受到的浮力不变；
因为液体的密度不变，浮力大小不变，由阿基米德原理F浮=ρgV排可知，排开液体的体积不变，所以乙杯中的液面不变，仍在A处。
（2）玻璃管的总重：G=mg=（0.02kg+0.01kg）×10N/kg=0.3N，
因为玻璃管漂浮，所以浮力等于重力，即G=F浮=ρ水gV排，
代入数据可得：0.3N=0.80×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m2×h水，
解得h水=0.125m=12.5cm，
即示数为0.8g/cm3的刻度线离玻璃管底部的距离为12.5m。
18．下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景，
（1）乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
（2）由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
【答案】0.14 1.75×103
【解析】解：（1）[1]橡皮泥浸没之前水面对应的示数为V1=50mL=50cm3
橡皮泥漂浮在水面上水面对应的示数为V2=64mL=64cm3
乙图中橡皮泥排开液体的体积V'=V2-V1=64mL-50mL=14mL=14cm3=1.4×10-5m3
乙图中橡皮泥受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-5m3=0.14N
（2）[2]橡皮泥团成球浸没在水中，量筒中水面对应的示数为V3=58mL=58cm3
橡皮泥漂浮在水面上，受到的重力等于排开水的重力，所以橡皮泥的质量等于排开水的质量，所以
m=m排水=（V2-V1）ρ水
橡皮泥的体积为V=V3-V1
所以橡皮泥的密度
19．小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为15N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水，ρ水=1.0×103kg/m3)
（1）某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　 　 它的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为5.0×10-3m3，求桶内鹅卵石的总质量。
【答案】（1）小于
（2）上升；
F浮总=ρ液gV排=1×103Kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N G石=F浮总-G桶=50N－15N=35N
【解析】（1）根据浮沉条件比较浮力和重力的大小
（2）水面上升还是下降，取决于鹅卵石排开水的体积大小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较即可。
首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出桶和鹅卵石受到的总浮力，再根据G石=F浮总-G桶计算出鹅卵石的重力，最后根据计算出鹅卵石的质量。
【解答】（1）鹅卵石在池水里处于下沉状态，则它受到的浮力小于重力。
（2）鹅卵石在桶内处于漂浮状态，则此时它受到的浮力大于沉在池底时的浮力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，则此时它排开水的体积大于沉在池底时的体积，因此水池内水面高度与未捞出时相比会上升。
和鹅卵石受到的总浮力F浮总=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N；
鹅卵石的重力：G石=F浮总-G桶=50N－15N=35N ；
鹅卵石的质量：。
20.同学们在探究与浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，并将其示数记录在下表中（各步实验中液体均未溢出）。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）根据步骤B、C、D、E中所得的数据。可以得出物作受到浮力的大小与________有关。
（2）分析实验数据可知。F中液体密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】（1）排开液体的体积 （2）小于
【解析】（1）根据图片可知，B、C、D、E四个实验中，液体密度都相等，只有排开水的体积不同，因此得出结论：物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
（2）E中测力计的示数为1.7N，F中测力计的示数为1.9N，而物体的重力不变，根据F浮=G-F可知，E中物体受到的浮力大于F中物体受到的浮力。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当V排相等时，浮力与液体密度成正比；因为E中物体受到的浮力大于F中物体受到的浮力，所以E中液体密度大于F中液体密度，即F中液体密度小于水的密度。
21.为了探究“浮力大小的影响因素”，小明用装有一定量沙子的玻璃瓶（带有密封盖）开展了如图所示的实验。
猜想1：浮力大小与物体的质量有关
清想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）为验证猜想1，小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分，并擦干瓶外的水，按图A和D的操作得出浮力大小；再重复上述操作多次，若发现　 　，可说明猜想1错误；
（2）为验证猜想2，可分析比较　 　两个实验（填字母）；
（3）小明通过实验得到浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。请判断E溶液的密度　 　水的密度。（填“大于”或“小于”）
【答案】（1）浮力不变 （2）BC或BD （3）大
【解析】（1）如果猜想1正确，那么浮力大小与物体的质量有关，则当改变瓶子中沙子的质量时，瓶子受到的浮力应该发生改变；否则，瓶子受到的浮力不变。
（2）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（3）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，当物体排开液体体积相同时，它受到的浮力与液体密度成正比，即液体密度越大，它受到浮力越大。
【解答】（1）为验证猜想1，小明将玻璃瓶中的沙子增加一部分，并擦干瓶外的水，按图A和D的操作得出浮力大小；再重复上述操作多次，若发现浮力不变，可说明猜想1错误；
（2）为了验证猜想2，即探究浮力大小与排开液体的体积关系时，应该控制玻璃瓶的质量和液体密度相同，而改变排开液体的体积，故选实验BC或BD。
（3）根据F浮力=G-F拉可知，瓶子在E中受到的浮力大于在水中受到的浮力，而二者排开液体的体积相同。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液体E的密度大于水的密度。
22．某同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的实验。根据要求完成下列探究过程：
（1）石块的重力G=　 　N。
（2）石块浸在水中后测力计的示数G'=　 　N，由此可得石块所受浮力F浮=　 　N。
（3）石块排开的水所受到的重力G排=　 　N。
（4）比较F浮和G排的大小，可以发现：F浮　 　G排。
（5）由上述实验可得，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液体受到的　 　，这就是著名的　 　原理，用公式表示为　 　。
【答案】（1）3 （2）1.6；1.4 （3）1.4 （4）= （5）重力；阿基米德；F浮=G排
【解析】（1）根据图甲确定石块的重力；
（2）根据图乙确定石块浸在水中后测力计的示数，根据F浮=G-F示计算出它受到的浮力；
（3）石块排开水的重力等于小桶和水的总重力与空桶重力的差；
（4）比较浮力和排开水的重力大小的关系即可；
（5）根据阿基米德原理的内容解答。
【解答】（1）根据图甲可知，测力计的分度值为0.2N，则石块的重力G=3N；
（2）根据乙图可知，石块浸在水中后测力计的示数G'=1N+0.2N×3=1.6N。那么石块受到的浮力：
F浮=G-F示=3N-1.6N=1.4N。
（3）根据丙图可知，石块排开水的重力G排=1.8N-0.4N=1.4N。
（4）比较可知，石块受到的浮力等于它排开水的重力，即F浮=G排。
（5）由上述实验可得，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液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理，用公式表示为F浮=G排。
23.（2024八上·衢州期末）探究“浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关”。
（1）用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入水中。根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水中的深度变化的图象。分析图象可知：
①　 　(选填“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②F1、F2或F3这三个力之间的关系是　 　。
（2）实心圆柱物块密度的表达式为：ρ物＝　 　(水的密度用ρ水表示)。
（3）根据图像分析，本次实验的结论是　 　。
【答案】（1）b；F1-F3＝F2
（2） ×ρ水
（3）物体浸没后，浮力与深度无关
【解析】（1）①根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律；
②根据二力平衡的知识，结合“称量法”分析解答。
（2）首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算圆柱体的体积，再根据密度公式计算物体的密度。
（3）根据图乙分析物体受到的浮力随浸入深度的变化规律。
【解答】（1）①在物体浸没水中时，随着深度的增大，它排开水的体积增大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力不断增大。当物体完全浸没后，它排开水的体积不变，则它受到的浮力不变。根据图乙可知，b图像是描述浮力随浸入深度的变化的。
②根据图乙可知，当浸入深度为零时，测力计的示数为F1，即物体的重力G=F1。当物体完全浸没后，测力计的示数为F2，物体受到的浮力为F浮力=F3。根据F拉=G-F浮力可知，F2=F1-F3。
（2）圆柱物块的体积：；
则圆柱体的密度：。
（3）根据图乙中的图像a可知：在浸没前，物体受到的浮力随深度的增大而增大。当浸没后，随着深度的增大，物体受到的浮力保持不变。
24．小明在探究物体的浮沉时，发现铁块放入水中后下沉，塑料块浸没在水中后上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、甲一杯水、细线、铁块 A、塑料块 B和塑料块C(B与A 体积相同，C与A 质量相同)。
（1）他按图甲和图乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为　 　(填表达式)，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。
（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度的过程中，某一时刻弹簧测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是　 　。
（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题(1)中实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。
①选择的塑料块是　 　(填字母)。
②增加的步骤是　 　。
③当满足　 　(用测得的物理量表示)时，物体上浮。
【答案】（1）F1-F2 （2）铁块接触到容器底部，受到向上的支持力
（3）B；测出塑料块B的重力G；>G
【解析】（1）根据称重法测浮力的大小；
（2）某一时刻测力计的示数会突然变小，是因另外受到一个向上力的作用来分析；
（3）①用塑料块探究物体的上浮条件，就要比较物体浸没时受到的浮力大小与其自身重力的关系，关键在于如何得出密度小于水的塑料块浸没时受到的浮力大小。根据阿基米德原理，浮力大小与物体排开液体的密度和体积两个因素有关，当两个因素都相同时，浮力大小也相同，由此，在①的基础上，可确定选择B塑料块；
③比较B塑料块受到的浮力与其重力的大小即可。
【解答】 （1）根据称重法，铁块受到的浮力大小F=F1-F2；
（2）他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，说明铁块受到别外一个向上的力作用，这是因为铁块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了；
（3）①根据题目条件，因B与A体积相同，根据影响浮力大小的因素，所以选用塑料B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小F1-F2；
②增加的步骤是用弹簧测力计测出B塑料块的重力G；
③当满足F1-F2＞G条件时，物体上浮。
25．（2025八上·柯桥期末）在探究“浮力的大小与什么因素有关”实验中，小科提出了如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。
（1）小科用如图甲所示的实验步骤进行探究，步骤D和E可以探究浮力的大小与　 　的关系。
（2）小科发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化。为此小科设计了实验：将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图乙中(a) (b)所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上。他推导出两次实验中组合体所受的浮力相等，简述推导的原理是　 　。
（3）两次实验，液面最终的高度都相同，但是组合体浸入水中的深度 其目的是为了只改变组合体浸入水中的深度，而不改变　 　，从而达到控制变量的目的。
（4）通过乙实验可得出的结论是：　 　。
【答案】（1）液体密度（2）组合体均漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变；
（3）排开液体的体积
（4）当物体排开液体的体积和液体密度相同时，浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
【解析】1、控制变量法：在研究多个因素关系时，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，从而研究被改变因素对事物的影响，是科学探究中的重要方法。在探究浮力相关因素时，通过控制排开液体体积、液体密度、浸入深度等变量来分别研究其对浮力的影响。
2、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
【解答】（1）在步骤 D 和 E 中，物体排开液体的体积相同（都是完全浸没），液体分别是水和盐水，即液体密度不同。根据控制变量法，当其他因素相同时，改变液体密度，是为了探究浮力的大小与液体密度的关系。
（2）根据物体的浮沉条件，当物体漂浮在液面上时，浮力等于重力。在图乙的 (a)、(b) 两种方式中，组合体均漂浮在水面上，组合体的重力不变，所以两次实验中组合体所受的浮力相等，原理是组合体均漂浮，浮力等于重力，重力不变则浮力不变。
（3）两次实验中，液面最终的高度都相同，说明组合体排开液体的体积相同。将组合体按不同方式放入水中，改变了组合体浸入水中的深度，而不改变排开液体的体积，从而达到控制变量的目的，以便探究浮力与深度的关系。（4）
在乙实验中，组合体排开液体的体积、液体的密度都相同，只是浸入水中的深度不同，但组合体所受浮力相等。所以通过乙实验可得出的结论是：当物体排开液体的体积和液体密度相同时，浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
26．科学课上同学们利用装有水的透明大桶、剪去底部的塑料瓶、50g钩码4个、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计了一个“浮力秤”(如图)。
Ⅰ.将装有金属块的去底塑料瓶头朝下放入大桶内，使其漂浮，用记号笔将质量的刻度标在塑料瓶壁上。具体做法：①标定“0g”刻度，将塑料瓶漂浮在透明大桶的水里，用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0 g”刻度；②标定“50g ”刻度，在①操作后，往塑料瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度；③依次类推，分别标定刻度“100g”“150g”“200g”。
Ⅱ.用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离(如图中“0g”刻度线到瓶底的距离为10.40 cm)，记在表格中。
实验次序 刻度线 刻度线到瓶底的距离/cm
1 0g 10.40
2 50g 8.70
3 100g 7.01
4 150g 5.29
5 200g 3.60
Ⅲ.为了进一步完善作品，同学们制定了如表所示的评价量表。
自制“浮力秤”评价量表(部分)
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一 有刻 度 线 且 均匀(±0.05 cm 属于正常误差) 有刻度线但不均匀 没有刻度线
指标二 每隔 1 cm 的两条刻度线代表的质量差小于 20g 每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差在20g到50g之间 每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差大于50g
（1）“浮力秤”中金属块的作用是　 　。
（2）根据评价量表，同学们的“浮力秤”在“指标一”中应被评为　 　(填“优秀”“良好”或“待改进”)，理由是　 　。
（3）根据表中实验1和2 中的数据估算出塑料瓶的底面积为　 　。(结果精确到0.1，g 取10 N/ kg)
（4）分析表中数据可知，“浮力秤”的最大刻度应标为　 　g。(结果精确到整数)
（5）同学们制作的“浮力秤”在“指标二”中被评为良好，想要达到优秀，你的改进建议是　 　(写出一条)。
【答案】（1）使“浮力秤”能保持竖直漂浮
（2）优秀；由表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔的长度几乎相等，误差在正常范围内
（3）29.4 cm3 （4）306 （5）换用横截面积更小的塑料瓶
【解析】 （1）从空饮料瓶受到的重力和石块受到的重力比较，从而可知如果没有石块，整套装置的重心将会高于浮力的作用点，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪斜；
（2）有表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔相等的长度；
（3）根据阿基米德原理解答；
（4）根据质量和刻度的比值进行计算；
（5）用横截面积更小的塑料瓶，每隔1cm的两条刻度线代表的质量越小。
【解答】 （1）“浮力秤”中金属块可以降低“浮力秤”的重心，使浮力秤能保持竖直漂浮；
（2）由表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔相等的长度，因此在“指标一”中应被评为优秀；
（3）对比实验1和2的数据可知，两次“浮力秤”的总重力变化量为：
ΔG=Δmg=0.05kg×10N/kg=0.5N，
浮力的变化量为ΔF=ρ水gΔV排，由于“浮力秤”始终漂浮，所以ΔF=ΔG，
即ρ水gΔV排=0.5N。
那么，
塑料瓶底面积为：；
（4） 根据每50g质量对应的刻度为1.70cm，进行计算，浮力秤的最大刻度： ；
（5）根据题意，若要达到优秀，需要增加两条刻度线代表的质量差值，即增加高度，因此可以换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子。
27．（2025八上·庆元期末）某校八年级学生学习浮力知识后，开展“制作浮沉子”项目活动，与老师讨论并一起制定了评价量表进行如下活动。
【项目量规】
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ____ ____ 材料便宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
【项目制作】在玻璃小药瓶中装入适量的水，制成浮沉子。把浮

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