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第八章　浮力
@知识清单
■知识点一　浮力
1.浮力、浮力产生的原因、影响浮力大小的因素
定义 浸在液体中的物体受到　竖直向上　的托力，物理学中把这个托力叫作浮力
方向 　竖直向上　
产生原因 浸没在液体中的物体，其侧面受到的液体对它的压力会相互抵消(和物体形状无关)，其上、下表面受到液体对它的压力不同，由于下表面所处的深度大，所以向上的压力F向上总大于向下的压力F向下，这个压力差就是浮力，F浮＝　F向上－F向下　 注：流体对其中的物体产生的压力是由于流体受重力作用且具有流动性引起的
影响因素 (1)液体的　密度　； (2)物体排开液体的　体积　。 注意：与浸没在液体(密度恒定)中的深度无关
温馨提示：空气的密度从下到上是逐渐变小的，因此气球不会一直向上升。
2.称重法测浮力
(1)把物体挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计在空气中的示数G；
(2)将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数F；
(3)弹簧测力计两次示数之差就是浸在液体中的物体受到的浮力大小，即F浮＝　G－F　。(利用的是力的平衡条件)
易错警示：
1.浸在液体中的物体不一定都受到浮力，比如桥墩、拦河坝等。
2.在用称重法测浮力时，物体浸入液体后，不要碰到容器壁或容器底。
▼[练对点一]
1.如图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为F浮，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是 (　C　)
A.长方体只有上、下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1＞F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F2－F1＝F浮
D.若物体浸没于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2、F浮均变大
■知识点二　阿基米德原理
3.阿基米德原理
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　
公式 F浮＝G排＝　ρ液gV排　 注：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体
计算浮力的四种方法：
(1)称重法：由于浮力的方向竖直向上，与重力的方向刚好相反，所以可以先把物体挂在弹簧测力计下测得物体在空气中的重力G，再把物体浸在液体中，稳定后记下弹簧测力计的示数F拉，则物体此时在这种液体中所受的浮力F浮＝G－ F拉。此方法一般用于求解在液体中下沉的物体所受到的浮力。
(2)压力差法：根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F浮 ＝F向上－F向下(F向上表示物体下表面受到的液体向上的压力，F向下表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则、底面积可求的物体受到的浮力。
(3)阿基米德原理法：根据阿基米德原理，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的液体受到的重力(表达式为F浮＝G排＝ρ液gV排)。此方法适用于所有浮力的计算。
(4)平衡法(浮沉条件)：物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的浮力与重力是一对平衡力，因此，只要知道物体的重力，就可以得到浮力的大小，即F浮＝G物＝ρ物gV物(推导可得ρ液gV排＝ρ物gV物)。
▼[练对点二]
2.(2025·临夏市校级一模)如图所示的是世界上最大的豪华邮轮之一“海洋魅力”号，长361 m，宽66 m，满载时排水量达22.5万吨，满载时吃水深度达30 m，可以搭载6 360名游客。下列相关说法正确的是 (　C　)
A.轮船匀速航行时，所受浮力方向竖直向下
B.轮船漂浮在海面上，所受浮力大于重力
C.游客下船后船受到的浮力将减小
D.满载和空载时，船底部受到海水压强相同
■知识点三　物体的浮沉条件及应用
4.物体的浮沉条件
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
图示
力的 关系 F浮　＞　G F浮　＜　G F浮　＝　G F浮　＝　G F浮＋FN　＝　G
密度 关系 ρ液　＞　ρ物 ρ液　＜　ρ物 ρ液　＝　ρ物 ρ液　＞　ρ物 ρ液　＜　ρ物
是否平衡 物体的运动状态不断改变，受非平衡力作用 物体可以停留在液体内部任何深度处 是“上浮”过程的最终状态，物体静止在液面上 是“下沉”过程的最终状态，物体下沉到容器底部静止
物体均处于静止状态，受力平衡
5.浮沉条件的应用
密度计 它是测量液体密度的工具。用密度计测量液体密度时，密度计处于　漂浮　状态，浸入液体的体积越大，液体的密度越　小　，因此，密度计的刻度值是上　小　下　大　(注：刻度是不均匀的)
盐水选种 我国农民用盐水选种。把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则　下沉　(填写状态)到容器底部(利用的是好坏种子的密度不同)
潜水艇 潜水艇是靠改变　自身的重力　来实现它的上浮和下潜的
热气球 热气球的升降与热气球内部气体的密度变化有关。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度　小　到一定程度时，热气球便上浮
▼[练对点三]
3.(2025·陇南模拟)如图所示，在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，将同一个梨分别放入两容器中处于静止状态。下列说法正确的是 (　B　)
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.梨两次排开液体的质量一样大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.将乙图中漏出液面部分的梨削掉，梨将下沉
温馨提示：
1.漂浮、悬浮和沉底是静态；上浮、下沉是动态。
2.同一物体漂浮在不同液体中，所受浮力相等。
@重难点解读
三种方法比较浮力大小
1.“比V排法”，即不同物体浸在同一液体中，根据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ρ液法”，即同体积的不同物体浸没在不同液体中，根据F浮＝G排＝ρ液gV排知，V排相等，ρ液越大，受到的浮力越大。
3.“比重法”，即同一物体浸在不同液体中静止，针对物体不同状态进行受力分析，以重力为中间不变量，对比分析出浮力大小关系。
1.误认为一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用(没有深刻理解物体所受上、下表面存在压力差而产生浮力，如桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上＝0，故物体不受浮力作用)；
2.误认为物体浸没液体越深，所受浮力越大(物体浸没在液体中排开液体体积不变，所受浮力不变)；
3.应用浮力公式计算时，不注意前提条件而出错(如利用F浮＝G物求浮力的前提条件是物体在液体中漂浮或悬浮，且只受浮力、重力)；
4.应用物体的浮沉条件解题时易出错(a.轮船漂浮所受浮力一定，吃水深度的变化由阿基米德原理分析；b.潜水艇潜入水中排开水的体积一定，所受浮力一定，靠改变自身重力实现下潜和上浮)。
典例　(2025·任城区校级模拟)如图所示，甲烧杯中液体的密度为1×103 kg/m3，物块P的重力为1 N，实心小球Q的体积为30 cm3，露出液面的体积为总体积的五分之一。乙烧杯中Q悬浮、P沉底，两烧杯液面相平，如图。g取10 N/kg。下列说法错误的是 (　C　)
A.两烧杯底部所受液体压强关系是p甲＞p乙
B.甲图中小球Q受到的浮力大小为0.24 N
C.液体乙的密度为0.9×103 kg/m3
D.物块P在乙液体中受到的浮力为0.8 N
@实验突破
实验一　探究浮力的大小与哪些因素有关
【命题点】
1.弹簧测力计读数(看清测量范围和分度值)
2.称重法计算浮力(F浮 ＝G－F示)
3.控制变量法的应用
(1)探究浮力大小跟物体浸在液体中的体积的关系(用弹簧测力计提着同一物体，使其浸入同种液体的体积不同)；
(2)探究浮力的大小跟液体密度的关系(用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于密度不同的液体中)；
(3)探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系(用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度)
4.计算液体或固体的密度
5.选用不同液体进行多次实验的目的(使结论更具有普遍性)
6.实验数据分析
7.实验结论的总结
8.实验的评估、实验误差分析与改进
实验结论：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，物体浸在液体中的体积越大或液体的密度越大，浮力就越大。
例1　(2025·武都区模拟)如图所示为物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时，受到的浮力为　1　N。
(2)比较　A、B、C　(填字母代号)三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的　体积　有关。
(3)比较　A、C、D　(填字母代号)二图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的　深度　无关。
(4)金属块的密度为　2.7×103　kg/m3。(ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(5)若实验时，溢水杯未装满水，则测量的物体排开的水所受到的重力　偏小　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
实验二　探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【命题点】
1.实验方法(等效替代法、比较法)
2.弹簧测力计的读数
3.用称重法计算浮力(F浮＝G－F示)
4.测量排开液体重力的方法(先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受到的重力G排＝G2－G1)
5.利用不同液体进行多次实验的目的(使结论更具有普遍性)
6.物体浸没时，利用阿基米德原理计算物体的体积(V＝V物＝)或密度(ρ物＝＝ρ液)
7.受力分析(物体没有在水中时，竖直方向上受向下的重力和向上的拉力；物体在水中时，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力)
8.分析F－h图像[随着物体浸入液体的体积增大，弹簧测力计的示数减小，当物体浸没在液体中后，继续下沉(不接触杯底)，弹簧测力计的示数不变]
9.实验步骤补充或排序(先测出空桶的重力和物体的重力，再将物体浸没在液体中，最后测出排开液体的重力)
10.实验误差分析
(1)先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力(物体沾水所测重力偏大，所测浮力偏大)；
(2)先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力(所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小)
11.实验结论的总结
实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。
例2　新考法物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图1所示，一个可以测推力的测力计，下面用轻质细杆固定一个重物，升降台上固定一个溢水桶，溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连，当水超过溢水口时，水便流入电子秤上的烧杯中，电子秤可显示压力的大小。如图2步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。
(1)调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图2步骤E可知，物体完全浸入盐水中所受浮力为　1.2　N。
(2)比较步骤B与C不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系，原因是　步骤B与C中没有控制物体排开液体的体积相等　。比较步骤C与D，可知物体所受浮力大小与浸没的深度　无关　(选填“有关”或“无关”)。
(3)比较步骤E与　D　，可以得出结论：物体排开液体中的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力　越大　。
(4)根据有关数据，可以计算盐水的密度为　1.2×103　kg/m3。
(5)比较步骤B、C、D、E，可以得到的结论是　浸没在液体中的物体受到浮力的大小等于其排开的液体受到的重力　，从而验证阿基米德原理。
(6)如果将电子秤上的圆柱形烧杯换成梯形容器，如图3所示，升降台推动溢水桶向上匀速移动的过程中，水对梯形容器底部的压强增加量Δp随物体浸入水中的深度h的变化图像是图中的　B　(选填“A”“B”或“C”)。
A　　　B　　　C
(7)将图C中的水换成酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)，物体受到的浮力　变小　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)图A中溢水桶中的水刚好与溢水口相平的目的是　保证物体排开的水全部溢出　。
实验三　微型密度计测密度
【命题点】
1.实验原理(物体在液体中的浮沉条件、阿基米德原理)
2.微型密度计的构造(标度杆、浮子、配重)
3.配重的作用(降低重心，使密度计竖立在液体中)
4.实验注意事项(浮子浸没在水中)
5.实验时要保证密度计漂浮(调节浮子和配重)
6.求密度计的质量(F浮＝G＝ρ液gV排)
7.求密度计的直径和浸入液体中的体积
8.密度计的刻度(下大上小)
9.密度计的精确度(使用横截面积更小的标度杆可以提高精确度)
例3　小明同学需要初步检查一批100 mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。(密度计测量液体密度时漂浮在液体中，如图丙所示)
(1)首先，小明估算密度计的质量。对于100 mL的小瓶消毒酒精来说，用微型密度计测量时排开1 mL的酒精比较合适，这样不会导致酒精溢出。若酒精的密度为0.87 g/cm3，质量为m计的密度计正常测量时，排开1 mL的酒精，则排开的酒精质量m酒精为　0.87　g，且m计　＝　(选填“＞”“＜”或“＝”)m酒精。
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆，塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子，下端绕有铜丝作为配重，初步做成一个微型密度计，如图甲所示。
①若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底，如图乙所示。为了使密度计漂浮，以下对密度计的调整，合理的有哪些？　B、E　(填写字母)。
A.去掉泡沫塑料球
B.适当减少铜丝的质量
C.适当上移浮子在标度杆上的位置
D.适当上移铜丝在标度杆上的位置
E.换一个同种材料、体积大一些的浮子
F.把塑料杆换成外形相同、密度更大的铜杆
②调整后，密度计漂浮在密度为ρA的酒精中，液面位于标度杆的A位置，如图丙所示；密度计漂浮在密度为ρB的酒精中，液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知ρA＜ρB，则B位置在A位置的　下方　(选填“上方”或“下方”)，判断依据是　密度计在两种酒精中受的浮力相等，第二种酒精密度大，密度计在第二种酒精中排开的酒精的体积小，所以B位置在A位置下方　。
③消毒酒精的密度在ρA和ρB之间是合格的。若A、B之间的距离过小，不利于检测，则应换用直径更　小　(选填“大”或“小”)的实心塑料杆。
@甘肃5年中考
考点一　对物体浮沉条件的应用及判断
1.(2025·省卷)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后，想自己动手设计一个粗略测温的装置，他的设计思路如下：在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体，液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球，小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计，当有小球悬浮时，悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示是这个测温装置的示意图，其中小球3上所标温度值为25 ℃。相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2 ℃，则下列说法正确的是 (　C　)
A.27 ℃时，小球2处于漂浮状态
B.小球2在27 ℃时所受的浮力小于25 ℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮，2个小球沉底，则环境温度在23 ℃至25 ℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度，可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
2.(2024·兰州)将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中，已知两液体质量相等，两容器底面积相等但形状不同，A、B两物体静止时的状态如图所示，此时两容器中的液面恰好相平，下列说法正确的是 (　A　)
A.A物体体积大于B物体体积
B.甲液体密度大于乙液体密度
C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等
3.(2023·金昌)2023年4月，我国组织了环台岛军事演习，这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后 (　B　)
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
4.(2022·兰州)如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，弹簧测力计下挂一个实心铁块，其示数为F1。将铁块缓慢浸没入水中(未接触溢水杯)，若溢出的水全部流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2，下列判断正确的是(　B　)
A.铁块受到的浮力F浮＝F2－F1
B.小烧杯中的水重G＝F1－F2
C.两次实验中，水对溢水杯底的压强p甲＜p乙
D.两次实验中，溢水杯对桌面的压力F甲＜F乙
考点二　浮力的计算
5.(2024·兰州)一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为　0.4×103　kg/m3，乙图中细线的拉力为　6　N。
考点三　压强、浮力综合题
6.(2021·省卷)2020年11月10日，“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功下潜海底深度10 909米，刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02×103 kg/m3且不变，“奋斗者”号潜水器在水中上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)；则“奋斗者”号潜水器在10 000 m深处受到的压强是　1.02×108　Pa(g取10 N/kg)。
7.(2022·兰州)一个质量为1 kg且质地均匀的长方体物块，底面是边长为10 cm的正方形。
(1)物块漂浮在水面上时，浸入在水中的体积占物块总体积的，此时物块所受到的浮力大小是多大？(g取10N/kg)
(2)用手缓慢下压物块，如图所示，当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强是多少？
(3)继续用手缓慢下压物块，当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加的压力是多大？
解：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力等于物块的重力，即物块所受到的浮力
F浮＝G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N。
(2)当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.09 m＝900 Pa。
(3)物块漂浮在水面上时，排开水的体积
V排＝＝＝10－3 m3，
物块的体积V＝V排＝×10－3 m3＝1.25×10－3 m3，
当物块上表面与液面刚好相平时，受到的浮力
F'浮＝ρ水gV'排＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－3 m3＝12.5 N，
当物块上表面与液面刚好相平时需要施加的压力
F＝F'浮－G＝12.5 N－10 N＝2.5 N。
8.(2021·省卷)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g取10 N/kg。求：
(1)在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
(2)航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？(结果保留两位小数)
解：(1)在标准排水量时，航母处于漂浮状态，航母所受的浮力
F浮＝G总＝m排g＝5×107 kg×10 N/kg＝5×108 N。
(2)36架舰载机全部飞离航母后，排开海水所受重力减小值
ΔG＝Δm排g＝m舰载机g＝36×2.5×104 kg×10 N/kg＝9.0×106 N，
由浮力公式F浮＝ρ液gV排得，航母排开海水的体积减少量
ΔV＝＝＝≈882.35 m3。
考点四　探究影响浮力大小的因素
9.(2023·兰州)小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表 面所处深 度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弹簧测力 计示数 F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2
物块所受 浮力 F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
(1)表格中所缺数据为　1.2　，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像。如图乙所示。
(2)分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？　人浸入水中的体积变大　。
(3)由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为　300　Pa。(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是　将物体浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较　。
@精准押题
1.新考法如图所示为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有液体，密度随温度的升高而减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积相等且保持恒定。当有彩球悬浮时，其彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。下列说法正确的是 (　D　)
A.当环境温度升高后，5个彩球可能均漂浮
B.当环境温度降低后，原悬浮的彩球静止后受到的浮力变小
C.漂浮的彩球上的温度值小于沉底的彩球上的温度值
D.要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个体积相等、质量更小的彩球
2.如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器，甲内装有酒精，乙和丙内装有适量的水，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内液面高度相同，下列说法正确的是 (　D　)
A.三个容器对桌面的压强关系为p甲＜p乙＜p丙
B.若向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
C.若向甲容器中不断加水，则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小
D.若木块和小球的质量相同，则放入物体前后，乙、丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等
3.如图所示，重为4 N的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1 N，则金属块受到的浮力大小为　3　N。若此时金属块上表面受到水的压力为3 N，则它下表面所受水的压力为　6　N。
4.2025年1月19日至23日，中国科学院高能物理研究所主导的高能水下中微子望远镜项目取得了重要进展。在“探索3号”科学考察船和“深海勇士号”载人潜水器的协助下，科研人员成功完成了探测器单元样机的布放任务，
将探测器投放至南海1 600 m深的海底。探测器处于1 600 m深度时，受到的海水压强为　1.6×107　Pa。完成任务后，“深海勇士号”载人潜水器抛掉压载铁开始上浮，未露出海面前潜水器受到的浮力　不变　(选填“增大”“减小”或“不变”)。(海水密度取1×103 kg/m3，g取10 N/kg)第八章　浮力
■知识点一　浮力
1.浮力、浮力产生的原因、影响浮力大小的因素
定义 浸在液体中的物体受到 的托力，物理学中把这个托力叫作浮力
方向
产生原因 浸没在液体中的物体，其侧面受到的液体对它的压力会相互抵消(和物体形状无关)，其上、下表面受到液体对它的压力不同，由于下表面所处的深度大，所以向上的压力F向上总大于向下的压力F向下，这个压力差就是浮力，F浮＝ 注：流体对其中的物体产生的压力是由于流体受重力作用且具有流动性引起的
影响因素 (1)液体的 ； (2)物体排开液体的 。 注意：与浸没在液体(密度恒定)中的深度无关
温馨提示：空气的密度从下到上是逐渐变小的，因此气球不会一直向上升。
2.称重法测浮力
(1)把物体挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计在空气中的示数G；
(2)将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数F；
(3)弹簧测力计两次示数之差就是浸在液体中的物体受到的浮力大小，即F浮＝ 。(利用的是力的平衡条件)
易错警示：
1.浸在液体中的物体不一定都受到浮力，比如桥墩、拦河坝等。
2.在用称重法测浮力时，物体浸入液体后，不要碰到容器壁或容器底。
▼[练对点一]
1.如图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为F浮，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是 (　 　)
A.长方体只有上、下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1＞F2
C.F1、F2和F浮的大小关系是F2－F1＝F浮
D.若物体浸没于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2、F浮均变大
■知识点二　阿基米德原理
3.阿基米德原理
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
公式 F浮＝G排＝ 注：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体
计算浮力的四种方法：
(1)称重法：由于浮力的方向竖直向上，与重力的方向刚好相反，所以可以先把物体挂在弹簧测力计下测得物体在空气中的重力G，再把物体浸在液体中，稳定后记下弹簧测力计的示数F拉，则物体此时在这种液体中所受的浮力F浮＝G－ F拉。此方法一般用于求解在液体中下沉的物体所受到的浮力。
(2)压力差法：根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F浮 ＝F向上－F向下(F向上表示物体下表面受到的液体向上的压力，F向下表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则、底面积可求的物体受到的浮力。
(3)阿基米德原理法：根据阿基米德原理，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的液体受到的重力(表达式为F浮＝G排＝ρ液gV排)。此方法适用于所有浮力的计算。
(4)平衡法(浮沉条件)：物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的浮力与重力是一对平衡力，因此，只要知道物体的重力，就可以得到浮力的大小，即F浮＝G物＝ρ物gV物(推导可得ρ液gV排＝ρ物gV物)。
▼[练对点二]
2.(2025·临夏市校级一模)如图所示的是世界上最大的豪华邮轮之一“海洋魅力”号，长361 m，宽66 m，满载时排水量达22.5万吨，满载时吃水深度达30 m，可以搭载6 360名游客。下列相关说法正确的是 (　 　)
A.轮船匀速航行时，所受浮力方向竖直向下
B.轮船漂浮在海面上，所受浮力大于重力
C.游客下船后船受到的浮力将减小
D.满载和空载时，船底部受到海水压强相同
■知识点三　物体的浮沉条件及应用
4.物体的浮沉条件
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
图示
力的 关系 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮＋FN G
密度 关系 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物
是否平衡 物体的运动状态不断改变，受非平衡力作用 物体可以停留在液体内部任何深度处 是“上浮”过程的最终状态，物体静止在液面上 是“下沉”过程的最终状态，物体下沉到容器底部静止
物体均处于静止状态，受力平衡
5.浮沉条件的应用
密度计 它是测量液体密度的工具。用密度计测量液体密度时，密度计处于 状态，浸入液体的体积越大，液体的密度越 ，因此，密度计的刻度值是上 下 (注：刻度是不均匀的)
盐水选种 我国农民用盐水选种。把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则 (填写状态)到容器底部(利用的是好坏种子的密度不同)
潜水艇 潜水艇是靠改变 来实现它的上浮和下潜的
热气球 热气球的升降与热气球内部气体的密度变化有关。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度 到一定程度时，热气球便上浮
▼[练对点三]
3.(2025·陇南模拟)如图所示，在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，将同一个梨分别放入两容器中处于静止状态。下列说法正确的是 (　 　)
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.梨两次排开液体的质量一样大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.将乙图中漏出液面部分的梨削掉，梨将下沉
温馨提示：
1.漂浮、悬浮和沉底是静态；上浮、下沉是动态。
2.同一物体漂浮在不同液体中，所受浮力相等。 三种方法比较浮力大小
1.“比V排法”，即不同物体浸在同一液体中，根据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ρ液法”，即同体积的不同物体浸没在不同液体中，根据F浮＝G排＝ρ液gV排知，V排相等，ρ液越大，受到的浮力越大。
3.“比重法”，即同一物体浸在不同液体中静止，针对物体不同状态进行受力分析，以重力为中间不变量，对比分析出浮力大小关系。
1.误认为一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用(没有深刻理解物体所受上、下表面存在压力差而产生浮力，如桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上＝0，故物体不受浮力作用)；
2.误认为物体浸没液体越深，所受浮力越大(物体浸没在液体中排开液体体积不变，所受浮力不变)；
3.应用浮力公式计算时，不注意前提条件而出错(如利用F浮＝G物求浮力的前提条件是物体在液体中漂浮或悬浮，且只受浮力、重力)；
4.应用物体的浮沉条件解题时易出错(a.轮船漂浮所受浮力一定，吃水深度的变化由阿基米德原理分析；b.潜水艇潜入水中排开水的体积一定，所受浮力一定，靠改变自身重力实现下潜和上浮)。
典例　(2025·任城区校级模拟)如图所示，甲烧杯中液体的密度为1×103 kg/m3，物块P的重力为1 N，实心小球Q的体积为30 cm3，露出液面的体积为总体积的五分之一。乙烧杯中Q悬浮、P沉底，两烧杯液面相平，如图。g取10 N/kg。下列说法错误的是 (　 　)
A.两烧杯底部所受液体压强关系是p甲＞p乙
B.甲图中小球Q受到的浮力大小为0.24 N
C.液体乙的密度为0.9×103 kg/m3
D.物块P在乙液体中受到的浮力为0.8 N
实验一　探究浮力的大小与哪些因素有关
【命题点】
1.弹簧测力计读数(看清测量范围和分度值)
2.称重法计算浮力(F浮 ＝G－F示)
3.控制变量法的应用
(1)探究浮力大小跟物体浸在液体中的体积的关系(用弹簧测力计提着同一物体，使其浸入同种液体的体积不同)；
(2)探究浮力的大小跟液体密度的关系(用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于密度不同的液体中)；
(3)探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系(用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度)
4.计算液体或固体的密度
5.选用不同液体进行多次实验的目的(使结论更具有普遍性)
6.实验数据分析
7.实验结论的总结
8.实验的评估、实验误差分析与改进
实验结论：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，物体浸在液体中的体积越大或液体的密度越大，浮力就越大。
例1　(2025·武都区模拟)如图所示为物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时，受到的浮力为 N。
(2)比较 (填字母代号)三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的 有关。
(3)比较 (填字母代号)二图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的 无关。
(4)金属块的密度为 kg/m3。(ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(5)若实验时，溢水杯未装满水，则测量的物体排开的水所受到的重力 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
实验二　探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【命题点】
1.实验方法(等效替代法、比较法)
2.弹簧测力计的读数
3.用称重法计算浮力(F浮＝G－F示)
4.测量排开液体重力的方法(先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受到的重力G排＝G2－G1)
5.利用不同液体进行多次实验的目的(使结论更具有普遍性)
6.物体浸没时，利用阿基米德原理计算物体的体积(V＝V物＝)或密度(ρ物＝＝ρ液)
7.受力分析(物体没有在水中时，竖直方向上受向下的重力和向上的拉力；物体在水中时，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力)
8.分析F－h图像[随着物体浸入液体的体积增大，弹簧测力计的示数减小，当物体浸没在液体中后，继续下沉(不接触杯底)，弹簧测力计的示数不变]
9.实验步骤补充或排序(先测出空桶的重力和物体的重力，再将物体浸没在液体中，最后测出排开液体的重力)
10.实验误差分析
(1)先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力(物体沾水所测重力偏大，所测浮力偏大)；
(2)先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力(所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小)
11.实验结论的总结
实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。
例2　新考法物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图1所示，一个可以测推力的测力计，下面用轻质细杆固定一个重物，升降台上固定一个溢水桶，溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连，当水超过溢水口时，水便流入电子秤上的烧杯中，电子秤可显示压力的大小。如图2步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。
(1)调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图2步骤E可知，物体完全浸入盐水中所受浮力为 N。
(2)比较步骤B与C不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系，原因是 。比较步骤C与D，可知物体所受浮力大小与浸没的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)比较步骤E与 ，可以得出结论：物体排开液体中的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力 。
(4)根据有关数据，可以计算盐水的密度为 kg/m3。
(5)比较步骤B、C、D、E，可以得到的结论是 ，从而验证阿基米德原理。
(6)如果将电子秤上的圆柱形烧杯换成梯形容器，如图3所示，升降台推动溢水桶向上匀速移动的过程中，水对梯形容器底部的压强增加量Δp随物体浸入水中的深度h的变化图像是图中的 (选填“A”“B”或“C”)。
A　　　B　　　C
(7)将图C中的水换成酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)，物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)图A中溢水桶中的水刚好与溢水口相平的目的是 。
实验三　微型密度计测密度
【命题点】
1.实验原理(物体在液体中的浮沉条件、阿基米德原理)
2.微型密度计的构造(标度杆、浮子、配重)
3.配重的作用(降低重心，使密度计竖立在液体中)
4.实验注意事项(浮子浸没在水中)
5.实验时要保证密度计漂浮(调节浮子和配重)
6.求密度计的质量(F浮＝G＝ρ液gV排)
7.求密度计的直径和浸入液体中的体积
8.密度计的刻度(下大上小)
9.密度计的精确度(使用横截面积更小的标度杆可以提高精确度)
例3　小明同学需要初步检查一批100 mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。(密度计测量液体密度时漂浮在液体中，如图丙所示)
(1)首先，小明估算密度计的质量。对于100 mL的小瓶消毒酒精来说，用微型密度计测量时排开1 mL的酒精比较合适，这样不会导致酒精溢出。若酒精的密度为0.87 g/cm3，质量为m计的密度计正常测量时，排开1 mL的酒精，则排开的酒精质量m酒精为 g，且m计 (选填“＞”“＜”或“＝”)m酒精。
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆，塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子，下端绕有铜丝作为配重，初步做成一个微型密度计，如图甲所示。
①若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底，如图乙所示。为了使密度计漂浮，以下对密度计的调整，合理的有哪些？ (填写字母)。
A.去掉泡沫塑料球
B.适当减少铜丝的质量
C.适当上移浮子在标度杆上的位置
D.适当上移铜丝在标度杆上的位置
E.换一个同种材料、体积大一些的浮子
F.把塑料杆换成外形相同、密度更大的铜杆
②调整后，密度计漂浮在密度为ρA的酒精中，液面位于标度杆的A位置，如图丙所示；密度计漂浮在密度为ρB的酒精中，液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知ρA＜ρB，则B位置在A位置的 (选填“上方”或“下方”)，判断依据是 。
③消毒酒精的密度在ρA和ρB之间是合格的。若A、B之间的距离过小，不利于检测，则应换用直径更 (选填“大”或“小”)的实心塑料杆。
考点一　对物体浮沉条件的应用及判断
1.(2025·省卷)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后，想自己动手设计一个粗略测温的装置，他的设计思路如下：在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体，液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球，小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计，当有小球悬浮时，悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示是这个测温装置的示意图，其中小球3上所标温度值为25 ℃。相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2 ℃，则下列说法正确的是 (　 　)
A.27 ℃时，小球2处于漂浮状态
B.小球2在27 ℃时所受的浮力小于25 ℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮，2个小球沉底，则环境温度在23 ℃至25 ℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度，可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
2.(2024·兰州)将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中，已知两液体质量相等，两容器底面积相等但形状不同，A、B两物体静止时的状态如图所示，此时两容器中的液面恰好相平，下列说法正确的是 (　 　)
A.A物体体积大于B物体体积
B.甲液体密度大于乙液体密度
C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等
3.(2023·金昌)2023年4月，我国组织了环台岛军事演习，这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后 (　 　)
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
4.(2022·兰州)如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，弹簧测力计下挂一个实心铁块，其示数为F1。将铁块缓慢浸没入水中(未接触溢水杯)，若溢出的水全部流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2，下列判断正确的是(　 　)
A.铁块受到的浮力F浮＝F2－F1
B.小烧杯中的水重G＝F1－F2
C.两次实验中，水对溢水杯底的压强p甲＜p乙
D.两次实验中，溢水杯对桌面的压力F甲＜F乙
考点二　浮力的计算
5.(2024·兰州)一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为 kg/m3，乙图中细线的拉力为 N。
考点三　压强、浮力综合题
6.(2021·省卷)2020年11月10日，“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功下潜海底深度10 909米，刷新中国载人深潜的新纪录。假设海水的密度为1.02×103 kg/m3且不变，“奋斗者”号潜水器在水中上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)；则“奋斗者”号潜水器在10 000 m深处受到的压强是 Pa(g取10 N/kg)。
7.(2022·兰州)一个质量为1 kg且质地均匀的长方体物块，底面是边长为10 cm的正方形。
(1)物块漂浮在水面上时，浸入在水中的体积占物块总体积的，此时物块所受到的浮力大小是多大？(g取10N/kg)
(2)用手缓慢下压物块，如图所示，当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强是多少？
(3)继续用手缓慢下压物块，当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加的压力是多大？
8.(2021·省卷)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g取10 N/kg。求：
(1)在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
(2)航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？(结果保留两位小数)
考点四　探究影响浮力大小的因素
9.(2023·兰州)小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表 面所处深 度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弹簧测力 计示数 F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2
物块所受 浮力 F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4
(1)表格中所缺数据为 ，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像。
(2)分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？ 。
(3)由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为 Pa。(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是 。
1.新考法如图所示为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有液体，密度随温度的升高而减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积相等且保持恒定。当有彩球悬浮时，其彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。下列说法正确的是 (　 　)
A.当环境温度升高后，5个彩球可能均漂浮
B.当环境温度降低后，原悬浮的彩球静止后受到的浮力变小
C.漂浮的彩球上的温度值小于沉底的彩球上的温度值
D.要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个体积相等、质量更小的彩球
2.如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器，甲内装有酒精，乙和丙内装有适量的水，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内液面高度相同，下列说法正确的是 (　 　)
A.三个容器对桌面的压强关系为p甲＜p乙＜p丙
B.若向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
C.若向甲容器中不断加水，则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小
D.若木块和小球的质量相同，则放入物体前后，乙、丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等
3.如图所示，重为4 N的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1 N，则金属块受到的浮力大小为 N。若此时金属块上表面受到水的压力为3 N，则它下表面所受水的压力为 N。
4.2025年1月19日至23日，中国科学院高能物理研究所主导的高能水下中微子望远镜项目取得了重要进展。在“探索3号”科学考察船和“深海勇士号”载人潜水器的协助下，科研人员成功完成了探测器单元样机的布放任务，
将探测器投放至南海1 600 m深的海底。探测器处于1 600 m深度时，受到的海水压强为 Pa。完成任务后，“深海勇士号”载人潜水器抛掉压载铁开始上浮，未露出海面前潜水器受到的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(海水密度取1×103 kg/m3，g取10 N/kg)

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