资源简介 (共54张PPT)第十单元 浮力浮力(二)浮力的应用(1)轮船:利用空心法,即把密度比水大的钢铁制成空心的,能使它排开更多的水,增大可利用的浮力,从而漂浮在水面上。如图1所示,若一艘轮船的排水量是10 000 t,则轮船受到的浮力是 N。当轮船由海中驶入河中时,浮力 ,吃水深度 。(g取10 N/kg)108 不变 变大 (2)潜水艇:潜水艇是靠 实现上浮或下潜的。如图2所示,潜水艇从海面开始下潜至刚好浸没在水中的过程中,它受到的浮力 ,水对潜水艇底部的压强 。当潜水艇从海中潜入江中(未露出水面),潜水艇浮力 ,潜水艇会 (选填“上浮”或“下沉”)。改变自身的重力 变大 变大 变小 下沉 (3)热气球:气球和飞艇里充入的是密度 空气的气体。如图3所示,火焰对球内的空气加热,使球内空气的密度小于外界空气的密度,气球受到的浮力 受到的重力,热气球升入空中。(均选填“大于”“小于”或“等于”)(4)密度计:如图4所示,同一支自制密度计均漂浮在甲、乙液体中,则F浮甲 F浮乙,ρ液甲 ρ液乙。小于 大于 = < 1. 浮力的应用实例应用 原理 特点轮船 采用空心的办法,增大排开水的体积,增大轮船受到的浮力 轮船的大小用排水量表示,轮船排水量=轮船满载时货物的质量+船身质量。轮船航行时处于漂浮状态,只要轮船的重力不变,无论轮船是在海里还是在河里,它受到的浮力都不变,由于海水、河水密度不同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,轮船在海里航行时浸在水下的体积较小应用 原理 特点潜水艇 靠改变自身重力,实现上浮和下沉 浸没在水中的潜水艇排开水的体积是始终不变的,所以潜水艇所受浮力始终不变。若要下沉,可吸水,使F浮<G;若要上浮,可排水,使F浮>G。注意:在潜水艇浮出水面的过程中,因为排开水的体积逐渐减小,所以浮力逐渐减小应用 原理 特点气球和飞艇 气球和飞艇靠充入、排出密度较小的气体来实现升降 由于F浮=ρ空气gV排,G=ρ气gV+G壳,当F浮>G,气球(飞艇)可升上天空。若要使飞艇降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减小;对于热气球,加热时内部空气膨胀,一部分空气排出,球内空气密度变小,使浮力大于重力而上升;停止加热,热空气冷却,使重力大于浮力而落地2. 密度计(1)用途:测量液体的密度。(2)构造:密度计是一根上部标有刻度、形状特殊的玻璃管;管下部的玻璃泡内封装小铅丸或水银(如图所示),使密度计能够直立在液体中。(3)原理:密度计在液体中呈漂浮状态,所受浮力大小不变,都等于它受到的重力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度较大时,V排较小,密度计露出液体的体积较大,反之较小,因此密度计上的刻度值是上面小、下面大,且刻度不均匀。3. 悬浮和漂浮的比较(1)相同点:都是静止的平衡状态,受力特点相同:F浮=G物。(2)不同点:①悬浮时物体浸没在液体中,V排=V物。对于实心物体:ρ液=ρ物。②漂浮时物体部分浸入液体中,V排<V物。对于实心物体:ρ液>ρ物。一 物体的浮沉条件及应用1. (2024·四川巴中中考真题)一个体积为100 cm3、质量为90 g的球放入足够深的水中,静止后的状态及所受浮力大小为( A )A. 漂浮 0.9 N B. 漂浮 1 NC. 沉底 0.9 N D. 沉底 1 N解析:当小球浸没后受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×100×10-6m3×10 N/kg=1 N,小球的重力为G=mg=90×10-3 kg×10 N/kg=0.9 N,由于F浮>G,小球会加速上浮,最终漂浮,漂浮时浮力等于重力为0.9 N,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。A2. (2024·江苏苏州中考真题)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( D )A. 加盐可以让鸡蛋悬浮B. 鸡蛋悬浮时液体密度大C. 鸡蛋悬浮时浮力大D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大D解析:AB. 鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误。C. 向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,浮力均等于重力,所以浮力相等,故C错误。D. 加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据p=可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。故选D。3. (2025·山东中考真题)小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。下列说法正确的是( D )DA. 对甲充气,甲上浮,再次静止时F甲小于F乙B. 对甲抽气,甲下沉,再次静止时F甲一定小于F乙C. 对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小D. 对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力解析:A. 甲在水中悬浮,乙在水中漂浮,由浮沉条件可知,此时甲、乙所受浮力等于各自重力,则甲所受浮力F甲=m甲g,乙所受浮力 F乙=m乙g,因为 m甲 > m乙,所以初始时 F甲 > F乙。充气后,甲的体积增大,排开水的体积增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时,处于漂浮状态,浮力等于重力,因此F甲还是大于 F乙,故A错误。B. 初始时甲悬浮,抽气后体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。若抽出气体后,甲排开水的体积仍大于乙,由阿基米德原理可知,再次静止时F甲仍大于F乙,故B错误。C. 初始时乙漂浮,充气后体积增大,浮力增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时乙会漂浮重新达到平衡,此时 F乙'=m乙g,可知F乙'=F乙,因此乙再次静止时所受浮力与初始时的浮力相等,故C错误。D. 抽气后,乙的体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。当乙在水中恰好悬浮时,浮力等于重力,忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力,则重力不变,此时所受浮力就等于初始时的浮力,故D正确。故选D。4. (2024·四川泸州中考真题)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法正确的是( C )A. 通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉B. 在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大C. 从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水D. 从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小C解析:A. 潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故A错误;B. 在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故B错误;CD. 从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故C正确,D错误。故选C。二 跨学科实践:制作微型密度计5. 【跨学科实践】(2024·四川眉山中考真题)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲 F乙,液体对杯底的压强p甲p乙。(均选填“<”“=”或“>”)= < 解析:由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即F甲=F乙。由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据 F浮=ρ液V排g可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,乙容器内液面高度较高,根据p=ρ液gh可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即p甲<p乙。6. (2024·江苏扬州中考真题)在吸管一端塞入铜丝作为配重制作密度计,两端用蜡密封好,放水中后如图甲,此时应适当 (选填“增加”或“减少”)铜丝的量。调整并标好刻度后如图乙,A处示数为1 g/cm3,B处为1.8 g/cm3。把它放入某液体中,液面恰好处在AB的中点C处,则所测液体的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)1.4 g/cm3。如果再增加一些配重,则C处对应的液体密度值应 (选填“调大”“不调”或“调小”)。增加 小于 调大 解析:想让该吸管竖直漂浮在水中,需要增加配重,如在吸管的下端绕铜丝,这样可以降低重心,增大稳定程度。由阿基米德原理公式F浮=ρ液V排g得,液体密度ρ液==,S为管底面积,h为浸入深度,因为密度计漂浮在液体中,浮力等于重力,所以在不同的液体中,浮力相等,管底面积相等,由公式ρ液=可知,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密。若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度小于中间密度1.4 g/cm3。若再增加配重,则浮力变大,根据F浮=ρ液V排g得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,C在液面下,刻度值调大。三 浮力综合(二)7. 【同液不同物】水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将体积相同、质量分别为mA、mB、mC,密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,如图所示,下列选项正确的是( C )A. 浮力大小关系是:FA>FB>FCB. 质量大小关系是:mA=mB>mCC. 密度大小关系是:ρA<ρB<ρCD. 三球底部受到液体压强大小关系是:pA>pB>pC第7题图C解析:A. 由题意知,三个小球在液体中排开液体体积的关系为V排A<V排B=V排C,根据F浮=ρ液V排g可知,三个小球受到浮力大小的关系是FA<FB=FC,故A错误;B. 三个小球的体积相同,放在同一液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,根据浮与沉的条件可得FA=GA,FB=GB,FC<GC,而由A项分析已知FA<FB=FC,所以GA<GB<GC,根据G=mg可知,三个小球的质量大小关系是mA<mB<mC,故B错误;C. 根据浮与沉的条件可知,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,则ρA<ρ液,ρB=ρ液,ρC>ρ液,所以ρA<ρB<ρC,故C正确;D. 由题图可知,A球底部在液体中的深度最小,C球底部在液体中的深度最大,根据p=ρgh可知,三球底部受到液体压强大小关系是pA<pB<pC,故D错误。故选C。8. 【同物不同液】如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是 ( D )A. 物体排开液体的质量m甲<m乙B. 液体对容器底部的压强p甲=p乙C. 容器对地面的压强p甲'=p乙'D. 液体对容器底部的压力F甲>F乙第8题图D解析:A. 物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙;根据阿基米德原理F浮=G排知,G甲排=G乙排,所以物体排开液体的质量m甲=m乙,故A错误;BD. 因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物,物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ物,所以ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh,h相同,所以对容器底部的压强p甲>p乙,由于甲、乙的底面积相等,根据p=知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,故B错误,D正确;C. 由题图知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据G=mg=ρVg知甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等,且在水平面上压力等于重力,所以F'甲>F'乙,根据p=,甲、乙底面积S相同,所以p甲'>p乙',故C错误。故选D。9. 【不同物不同液】如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( A )A. 物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度C. 甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力第9题图A解析:A. 甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由题图可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制成,则密度相等,根据ρ=可知,A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力,根据物体的浮沉条件知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A符合题意;BCD. 由题图可知,A漂浮,根据物体的浮沉条件知,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,所以,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,静止时液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,容器粗细均匀,故甲容器和液体总重大于乙容器和液体总重,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故BCD不符合题意。故选A。【例】 (2025·陕西中考真题)小明发现,向水中加入食盐能使沉入水底的鸡蛋上浮至漂浮,加入的食盐越多,鸡蛋排开盐水的体积就越小。于是提出问题:能否利用漂浮的物体排开液体的体积与液体密度之间的关系制成密度计?小明用大烧杯、金属丝、刻度尺、食盐、水、密度已知的不同液体、直杆(轻质均匀的圆柱体)等器材进行实验探究。(水的密度为1 g/cm3)(1)如图1,小明将直杆放入水中,直杆倾倒后漂浮在水面上,此时直杆受到的浮力 重力。解析:如图1,直杆倾倒后漂浮在水面上,直杆处于平衡态,受平衡力,直杆受到了重力和浮力,重力和浮力是平衡力,此时直杆受到的浮力等于重力。等于 (2)为了让直杆能立在水中,小明将金属丝缠绕在直杆的不同位置,分别放入水中,直杆在水中所处的状态如图2所示。分析①②③可知:要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的 位置缠绕金属丝;分析③④⑤三幅图可知:当金属丝缠绕的位置一定时,适当 (选填“增加”或“减少”)金属丝的缠绕量,直杆更容易竖直漂浮在水中。底部 增加 解析:图①中部缠绕,直杆并未竖直漂浮在水中,图②在中下部分缠绕,直杆并未竖直漂浮在水中,在底部缠绕,直杆接近竖直漂浮在水中,故分析①②③可知,要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的底部位置缠绕金属丝。分析③④⑤三幅图可知:当金属丝缠绕的位置一定时,金属丝的缠绕量慢慢变大,直杆越来越接近竖直位置漂浮在水面上,故适当增加金属丝的缠绕量,直杆更容易竖直漂浮在水中。(3)直杆竖直漂浮在密度不同的液体中时,浸在液体中的深度也不同。因此,将直杆上液面所对应的位置,标注为该液体的密度。则在图3中的a点标注的密度值为 g/cm3。解析:由于此时直杆竖直漂浮在水中,故a点标注的密度值等于水的密度,为1 g/cm3。1 (4)将直杆放入密度已知的不同液体中,当直杆在液体中稳定竖直漂浮时,在直杆上液面所在的位置做标记,并测量出直杆浸入液面以下部分的长度H;将数据记录在下表中,并将对应的密度值标注在直杆上,制成密度计。液体密度ρ/(g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2浸入液面以下部分的长度H/cm 15.95 14.22 12.80 11.64 10.67分析表中数据可知:此密度计所标刻度的位置越靠上,对应液体的密度值越 (选填“大”或“小”),刻度线分布越 (选填“疏”或“密”)。小 疏 解析:分析表中数据可知:此密度计所标刻度的位置越靠上,浸入液面以下部分的长度越长,对应液体的密度值越小。分析表中的数据,此密度计所标刻度的位置越靠上,密度在0.8 g/cm3和密度在0.9 g/cm3之间,密度之差相差0.1 g/cm3,而浸入液面以下部分的长度为ΔH=15.95cm-14.22 cm=1.73 cm,所标的刻度的位置越靠下,密度在1.1 g/cm3和密度在1.2 g/cm3之间,密度之差相差0.1 g/cm3,而浸入液面以下部分的长度ΔH'=11.64 cm-10.67 cm=0.97 cm,ΔH>ΔH',故此密度计所标刻度的位置越靠上,刻度线越疏。(5)图4是A、B两支密度计在水中漂浮时的情景,若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,选 (选填“A”或“B”)密度计测量更准确。(A、B放入另一种液体中,均不会沉入底部)B 解析:密度计的工作原理基于阿基米德原理:密度计漂浮在液体中时,其所受浮力等于自身重力等于排开液体的重力。F浮=G=ρ液V排g=ρ液Shg,密度计的浸入深度与液体密度成反比,即密度越大,浸入越浅;密度越小,浸入越深。密度计的精确度取决于其在目标密度附近的灵敏度,即密度变化引起的浸入深度变化量。变化量越大,刻度间隔越宽,读数越容易分辨,因此更精确。由(4)可知,密度计所标刻度的位置越靠上,刻度线越疏,其测量越精确。如图4中A、B两支密度计在水中漂浮时的情景,A浸入液体中的部分更短,B浸入液体中的部分更长。若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,则浸入液面以下的部分会增加,B的变化量更大,因此B密度计测量更准确。(2025·江苏连云港中考真题)加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别是加湿滤网、滤网架(含浮筒)和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整个滤网。当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是50 g,由两部分组成,下半部分是底面积为20 cm2、高度为5 cm的圆柱体,上半部分是底面积为5 cm2、高度为15 cm的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是21 cm(忽略触点开关上下触点间的距离)。当水量充足时浮筒接通触点开关,风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快;当水量不足时,浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过 的方式加快水的蒸发的。解析:加湿滤网呈蜂窝状结构,这种设计可以显著增大水与空气的接触面积,从而加快水的蒸发速度。这是通过增大液体表面积的方式来促进蒸发的。增大液体表面积 (2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为 。解析:加湿器工作时,电能主要转化为风扇转动的机械能,用于加快空气流动。同时还有少量电能转化为其他形式的能量,如声能等,但主要能量转化是电能转化为机械能。机械能 (3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是 cm3,水箱中水的深度是 cm,浮筒的浮沉状态是 。解析:当触点开关刚断开时,浮筒处于临界状态,此时浮力等于重力。浮筒质量50 g=0.05 kg,易知浮力F浮=G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g,排开水的体积V排===5×10-5 m3=50 cm3;浮筒下半部分浸入水中的高度h浸===2.5 cm,50 3.5 漂浮 浮筒总高h=15 cm+5 cm=20 cm,开关高度H=21 cm,故浮筒底部距水箱底部L=H-h=1 cm,水箱中水的深度为浮筒浸入水中的高度加上浮筒底部到水箱底部的距离,即h深=2.5 cm+1 cm=3.5 cm;此时浮筒受到的浮力等于重力,处于漂浮状态。随着水位继续下降,浮筒将下沉断开触点开关。参考答案教材图练(1)108 不变 变大(2)改变自身的重力 变大 变大 变小 下沉(3)小于 大于(4)= <考点过关1. A 解析:当小球浸没后受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×100×10-6 m3×10 N/kg=1 N,小球的重力为G=mg=90×10-3kg×10 N/kg=0.9 N,由于F浮>G,小球会加速上浮,最终漂浮,漂浮时浮力等于重力为0.9 N,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。2. D 解析:AB. 鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误。C. 向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,浮力均等于重力,所以浮力相等,故C错误。D. 加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据p=可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。故选D。3. D 解析:A. 甲在水中悬浮,乙在水中漂浮,由浮沉条件可知,此时甲、乙所受浮力等于各自重力,则甲所受浮力F甲=m甲g,乙所受浮力 F乙=m乙g,因为 m甲 > m乙,所以初始时 F甲 > F乙。充气后,甲的体积增大,排开水的体积增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时,处于漂浮状态,浮力等于重力,因此F甲还是大于 F乙,故A错误。B. 初始时甲悬浮,抽气后体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。若抽出气体后,甲排开水的体积仍大于乙,由阿基米德原理可知,再次静止时F甲仍大于F乙,故B错误。C. 初始时乙漂浮,充气后体积增大,浮力增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时乙会漂浮重新达到平衡,此时 F乙'=m乙g,可知F乙'=F乙,因此乙再次静止时所受浮力与初始时的浮力相等,故C错误。D. 抽气后,乙的体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。当乙在水中恰好悬浮时,浮力等于重力,忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力,则重力不变,此时所受浮力就等于初始时的浮力,故D正确。故选D。4. C 解析:A. 潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故A错误;B. 在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故B错误;CD. 从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故C正确,D错误。故选C。5. = < 解析:由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即F甲=F乙。由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据 F浮=ρ液V排g可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,乙容器内液面高度较高,根据p=ρ液gh可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即p甲<p乙。6. 增加 小于 调大 解析:想让该吸管竖直漂浮在水中,需要增加配重,如在吸管的下端绕铜丝,这样可以降低重心,增大稳定程度。由阿基米德原理公式F浮=ρ液V排g得,液体密度ρ液==,S为管底面积,h为浸入深度,因为密度计漂浮在液体中,浮力等于重力,所以在不同的液体中,浮力相等,管底面积相等,由公式ρ液=可知,液体密度与吸管浸入深度成反比,刻度不均匀且上疏下密。若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度小于中间密度1.4 g/cm3。若再增加配重,则浮力变大,根据F浮=ρ液V排g得,密度一定,密度计排开液体的体积变大,即浸入液体的体积变大,浸入液体的深度增加,C在液面下,刻度值调大。7. C 解析:A. 由题意知,三个小球在液体中排开液体体积的关系为V排A<V排B=V排C,根据F浮=ρ液V排g可知,三个小球受到浮力大小的关系是FA<FB=FC,故A错误;B. 三个小球的体积相同,放在同一液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,根据浮与沉的条件可得FA=GA,FB=GB,FC<GC,而由A项分析已知FA<FB=FC,所以GA<GB<GC,根据G=mg可知,三个小球的质量大小关系是mA<mB<mC,故B错误;C. 根据浮与沉的条件可知,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,则ρA<ρ液,ρB=ρ液,ρC>ρ液,所以ρA<ρB<ρC,故C正确;D. 由题图可知,A球底部在液体中的深度最小,C球底部在液体中的深度最大,根据p=ρgh可知,三球底部受到液体压强大小关系是pA<pB<pC,故D错误。故选C。8. D 解析:A. 物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙;根据阿基米德原理F浮=G排知,G甲排=G乙排,所以物体排开液体的质量m甲=m乙,故A错误;BD. 因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物,物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ物,所以ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh,h相同,所以对容器底部的压强p甲>p乙,由于甲、乙的底面积相等,根据p=知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,故B错误,D正确;C. 由题图知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据G=mg=ρVg知甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等,且在水平面上压力等于重力,所以F'甲>F'乙,根据p=,甲、乙底面积S相同,所以p甲'>p乙',故C错误。故选D。9. A 解析:A. 甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由题图可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制成,则密度相等,根据ρ=可知,A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力,根据物体的浮沉条件知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A符合题意;BCD. 由题图可知,A漂浮,根据物体的浮沉条件知,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,所以,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,静止时液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,容器粗细均匀,故甲容器和液体总重大于乙容器和液体总重,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故BCD不符合题意。故选A。实验素养提升例 (1)等于 (2)底部 增加 (3)1 (4)小 疏 (5)B解析:(1)如图1,直杆倾倒后漂浮在水面上,直杆处于平衡态,受平衡力,直杆受到了重力和浮力,重力和浮力是平衡力,此时直杆受到的浮力等于重力。(2)图①中部缠绕,直杆并未竖直漂浮在水中,图②在中下部分缠绕,直杆并未竖直漂浮在水中,在底部缠绕,直杆接近竖直漂浮在水中,故分析①②③可知,要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的底部位置缠绕金属丝。分析③④⑤三幅图可知:当金属丝缠绕的位置一定时,金属丝的缠绕量慢慢变大,直杆越来越接近竖直位置漂浮在水面上,故适当增加金属丝的缠绕量,直杆更容易竖直漂浮在水中。(3)由于此时直杆竖直漂浮在水中,故a点标注的密度值等于水的密度,为1 g/cm3。(4)分析表中数据可知:此密度计所标刻度的位置越靠上,浸入液面以下部分的长度越长,对应液体的密度值越小。分析表中的数据,此密度计所标刻度的位置越靠上,密度在0.8 g/cm3和密度在0.9 g/cm3之间,密度之差相差0.1 g/cm3,而浸入液面以下部分的长度为ΔH=15.95 cm-14.22 cm=1.73 cm,所标的刻度的位置越靠下,密度在1.1 g/cm3和密度在1.2 g/cm3之间,密度之差相差0.1 g/cm3,而浸入液面以下部分的长度ΔH'=11.64 cm-10.67 cm=0.97 cm,ΔH>ΔH',故此密度计所标刻度的位置越靠上,刻度线越疏。(5)密度计的工作原理基于阿基米德原理:密度计漂浮在液体中时,其所受浮力等于自身重力等于排开液体的重力。F浮=G=ρ液V排g=ρ液Shg,密度计的浸入深度与液体密度成反比,即密度越大,浸入越浅;密度越小,浸入越深。密度计的精确度取决于其在目标密度附近的灵敏度,即密度变化引起的浸入深度变化量。变化量越大,刻度间隔越宽,读数越容易分辨,因此更精确。由(4)可知,密度计所标刻度的位置越靠上,刻度线越疏,其测量越精确。如图4中A、B两支密度计在水中漂浮时的情景,A浸入液体中的部分更短,B浸入液体中的部分更长。若要测量密度稍小于水的另一种液体的密度,则浸入液面以下的部分会增加,B的变化量更大,因此B密度计测量更准确。跨学科实践(1)增大液体表面积 (2)机械能 (3)50 3.5 漂浮解析:(1)加湿滤网呈蜂窝状结构,这种设计可以显著增大水与空气的接触面积,从而加快水的蒸发速度。这是通过增大液体表面积的方式来促进蒸发的。(2)加湿器工作时,电能主要转化为风扇转动的机械能,用于加快空气流动。同时还有少量电能转化为其他形式的能量,如声能等,但主要能量转化是电能转化为机械能。(3)当触点开关刚断开时,浮筒处于临界状态,此时浮力等于重力。浮筒质量50 g=0.05 kg,易知浮力F浮=G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g,排开水的体积V排===5×10-5 m3=50 cm3;浮筒下半部分浸入水中的高度h浸===2.5 cm,浮筒总高h=15 cm+5 cm=20 cm,开关高度H=21 cm,故浮筒底部距水箱底部L=H-h=1 cm,水箱中水的深度为浮筒浸入水中的高度加上浮筒底部到水箱底部的距离,即h深=2.5 cm+1 cm=3.5 cm;此时浮筒受到的浮力等于重力,处于漂浮状态。随着水位继续下降,浮筒将下沉断开触点开关。(共70张PPT)第十单元 浮力 浮力(一)1. 如何测量物体在液体中受到的浮力?2. 浮力的大小与哪些因素有关呢?3. 浮力的大小与它排开液体所受的重力之间的定量关系是什么?4. 为什么有些物体在液体中会上浮,有些会下沉?5. 你会制作微型密度计吗?它的原理是什么?1. 称重法测浮力:用弹簧测力计测出物体的重力G;把物体挂在弹簧测力计下,然后把物体浸在液体中,读出弹测力计的示数F示。物体所受的浮力大小F浮= 。(用已知物理量的字母符号表示)G-F示 2. 将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,鸡蛋静止时,两容器中液面相平。(均选填“大于”“小于”或“等于”)(1)甲容器底部受到水的压强 乙容器底部受到浓盐水的压强。(2)鸡蛋在甲容器中所受的浮力 在乙容器中所受的浮力。小于 小于 方法技巧1:浮力的图像问题用弹簧测力计吊着形状规则的柱体,缓慢浸入液体中。如图所示,a是物体所受浮力随物体浸入水中深度h变化的图像,b是弹簧测力计拉力随物体浸入水中深度h变化的图像。解题方法:注意分析每个转折点时物体的状态。(1)物体浸入液体之前:F浮=0、F拉=G。(2)物体浸入液体过程中,但还未浸没时:F浮随h的增大而增大,F拉随h的增大而减小。(3)物体浸没之后(未触底):F浮和F拉均不变,F浮为物体浸没时所受的浮力。方法技巧2:求浮力的四种方法称重法 压力差法 公式法 平衡法F浮=G-F示=F1-F2 F浮=F向上-F向下 F浮=G排=ρ液gV排 F浮=G物称重法 压力差法 公式法 平衡法浮力大小等于物体重力减去浸在液体中时测力计的示数 浮力的大小等于物体受到液体对它上、下表面的压力之差 浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力大小 物体漂浮或悬浮时,浮力与重力是平衡力,大小相等方法技巧3:利用阿基米德原理测量物体密度称重法测浮力的公式为F浮=G-F示,由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知V排==。若物体浸没在水中,则V物=V排=,此时ρ物===ρ水。一 浮力1. (2024·四川成都中考真题)中国空间站是中华人民共和国建成的国家级太空实验室(太空看成真空环境),如图所示。下列说法正确的是( A )A. 空间站受到的合力不为零B. 空间站在太空中受到浮力C. 空间站相对于地球是静止的D. 空间站在太空中惯性消失A解析:A. 空间站绕地球沿椭圆轨道运动,空间站的运动状态在改变,处于非平衡状态,说明空间站受到的合力肯定不为零,故A正确;B. 太空中没有空气,故在太空中的空间站不受浮力作用,故B错误;C. 空间站相对于地球之间有位置变化,空间站是运动的,故C错误;D. 任何物体在任何时候都具有惯性,空间站在太空中惯性不会消失,故D错误。故选A。2. (2025·四川成都中考真题)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( D )A. 浮力大小与物体浸入液体深度的关系B. 浮力大小与排开液体重力的关系C. 浮力大小与液体密度的关系D. 浮力大小与物体密度的关系D解析:由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的体积相同,则排开液体的重力相同;液体的密度相同;由图可知,金属块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。3. (2025·云南中考真题)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现:以上实验某过程中同时改变了深度和 。解析:a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。变大 排开液体的体积 (2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关。解析:由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1 N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8 N。 c、d中物块所受拉力都是2.4 N,物块所受浮力均为F浮c=F浮d=G-Fc=3.8 N-2.4 N=1.4 N,c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。3.8 1.4 无 (3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 。分析b、三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。越大 e、f 解析:b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。探究浮力和液体密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 。若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系 二 阿基米德原理4. (2025·四川达州中考真题)小红在阳台种了几株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是( A )A. 番茄密度比水大B. 番茄在水中受到的浮力较大C. 番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力D. 将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大A解析:A. 番茄在水中下沉,番茄受到的浮力小于自身的重力F浮=ρ水V排g<G=ρ番茄Vg,番茄沉底时,V排=V,说明番茄的密度大于水的密度,即ρ水<ρ番茄,故A正确;B. 放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力等于重力,番茄在盐水中受到的浮力更大,故B错误;C. 根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误;D. 切去露出部分后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减小,液面下降,盐水深度减小,由p=ρ液gh可知,盐水对容器底部的压强将减小,故D错误。故选A。5. (2025·山东烟台中考真题)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是( D )DA B C D解析:最初没有向碗中加水时,碗漂浮,受到的浮力等于自身重力;向漂浮在水面上的碗中加水,假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,在碗未浸没时,仍处于漂浮状态,碗受到的浮力为碗的重力和碗中的水的重力之和,浮力也是匀速增加的,其图像为一条倾斜直线;当碗浸没后,碗沉底,排开水的体积比碗漂浮时小,为碗自身的体积,此时碗受到的浮力小于碗自身的重力(小于t=0时碗受到的浮力),因排开水的体积不再变化,由F浮=ρ液V排g可知碗受到的浮力也不变,为一条平行于时间轴的线段,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。6. (2025·河南中考真题)【拓展】曹冲称象的故事广为流传。如图,称象时,先让大象站在船上,在船身与水面交界处做上标记。让大象上岸后,再将石头装入船中,直至船身上的标记与水面重合,所装石头的质量即为大象的质量。下列说法正确的是( D )A. 甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等B. 船内石头增多的过程中船底受到水的压强变小C. 船内石头增多的过程中船受到的浮力大小不变D. 甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大小相等D解析:A. 根据阿基米德原理,甲图中船和大象整体漂浮,浮力等于船和大象的总重力,因此船排开水的重力与船和大象的总重力大小相等,故A错误;BC. 船内石头增多时,船的总重力增大,因为船始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力增大;根据阿基米德原理可知,排开水的体积增大,船会下沉一些,船底所处的深度增大,根据p=ρgh可知,船底受到水的压强变大,故B、C错误;D. 由甲乙两图可知,船排开水的体积相同,根据阿基米德原理可知,甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大小相等,故D正确。故选D。7. (2025·北京中考真题)某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度,测量过程如图所示,图中h1、h2、h3、h4分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离。已知水的密度为ρ水,则待测酱油的密度ρ酱油= 。(用已知量和测量量表示)ρ水 解析:由题图可知,梨在水中和酱油中均处于漂浮状态,即受到的浮力等于其重力,所以F浮水=F浮酱油,设圆柱形容器的横截面积为S,则梨在水中排开水的体积V水排=S(h2-h1),梨在酱油中排开酱油的体积V酱油排=S(h4-h3),根据阿基米德原理可知ρ水V水排g=ρ酱油V酱油排g,ρ水S(h2-h1)g=ρ酱油S(h4-h3)g,ρ水(h2-h1)=ρ酱油(h4-h3),则待测酱油的密度ρ酱油=ρ水。8. (2025·四川遂宁中考真题)2024年12月,我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰——“中国人民解放军海军四川舰”正式下水,该舰满载排水量(排开水的质量)4万余吨。若以满载排水量4万吨来计算,该舰满载时所受浮力大小为 N。不考虑燃料质量变化,该舰由海水密度较小的近海驶向海水密度较大的远海区域时,排开海水的体积将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)4×108 变小 解析:根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受重力,满载排水量4万吨,即m=4万吨=4×107 kg,则该舰满载时所受浮力F=G排=m排g=4×107 kg×10 N/kg=4×108 N。舰船始终处于漂浮状态,浮力等于自身总重力,当海水密度增大时,由F浮=ρ液V排g可知,浮力不变,V排减小。三 浮力综合(一)9. (2025·黑龙江中考真题)某校学生开展了利用塑料吸管制作简易密度计的综合实践活动。如图甲,他们将吸管一端用小木塞密封,并缠绕上适量细铁丝,使其能竖直地漂浮在水中,标记吸管在水面处的位置a,此时密度计受到的浮力是F甲。如图乙和图丙,再将此密度计分别放在密度为ρ1和ρ2的两种液体中,标记吸管在液面处的位置b、c,密度计受到的浮力是F乙和F丙。下列关系正确的是( D )A. ρ1>ρ水,F甲>F丙B. ρ2>ρ水, F甲=F乙C. ρ1>ρ2,F丙<F乙D. ρ水>ρ2,F甲=F乙D解析:密度计在三种液体中均处于漂浮状态,根据F浮=G可知,所受的浮力相等,即F甲=F乙=F丙,密度计在乙液体中排开液体的体积最小,在丙液体中排开液体的体积最大,根据ρ液=可知ρ1>ρ水>ρ2,故D正确,ABC错误。故选D。10. (2025·四川眉山中考真题)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是( B )A. 两容器中的液体密度相等B. 两容器所装液体的质量相等C. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强D. 甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力B解析:A. 两容器底部所受液体压强相等,由题图可知甲液体深度小于乙液体,根据p=ρgh可知,甲液体密度大于乙液体密度,故A错误;B. 两容器底部所受液体压强相等,两容器底面积相同,由p=可知,两容器底部所受液体压力相等,又由于液体压力等于液体重力和小球重力的总和,两小球重力相等,所以液体质量相等,故B正确;C. 由于容器重力相同,甲和乙两容器中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,两容器底面积相同,由p=可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故C错误;D. 小球在甲容器中漂浮,浮力等于重力,小球在乙容器中悬浮,浮力等于重力,由于小球重力相等,因此甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D错误。故选B。11. (2025·重庆中考真题)2025年4月28日,高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为12 m3,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度ρ水取1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;解:“蓝鲸号”体积为12 m3,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×12 3×10 N/kg=1.2×105 N。(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20 m处的顶部受到海水的压强;解:“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20 m处的顶部受到海水的压强p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20 m=2×105 Pa。(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.03×103kg/m3时,至少应增加多少自重才能防止上浮?解:若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.03×103 kg/m3时,“蓝鲸号”所受浮力F浮=ρ海V排g=1.03×103 kg/m3×12 m3×10 N/kg=1.236×105 N,由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重G'=F浮'-F浮=1.236×105 N-1.2×105 N=3 600 N。实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关实验名称 有关考点 实验装置探究浮力 的大小与 哪些因素 有关 1.实验研究方法:控制变量法。 2.物体所受的浮力大小:F浮=G-F示。 3.探究浮力大小与物体浸没的深度的关系:控制物体浸在液体中的体积和液体密度不变,只改变物体浸没的深度。 4.探究浮力大小跟物体浸在液体中的体积的关系:控制液体密度不变(同种液体),只改变物体浸在液体中的体积。 5.探究浮力大小与液体密度的关系:控制物体浸在液体中的体积不变,只改变液体的密度实验器材:弹簧测力计、柱状固体、烧杯、不同密度的液体实验二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验名称 有关考点 实验装置探究浮力的大小跟排开液体 所受重力的关系 1.测量物体所受的浮力的方法 (1)用弹簧测力计测量物体的重力G物。 (2)把物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数F示。 (3)物体所受的浮力大小:F浮=G物-F示。 2.测量物体排开液体所受的重力 (1)测出空桶的重力G桶。 (2)测出小桶和物体排开液体的总重力G总。 (3)物体排开液体的重力:G排=G总-G桶。实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小水桶、物块实验名称 有关考点 实验装置探究浮力的大小跟排开液体 所受重力的关系 3.把物体放入溢水杯前,溢水杯内必须“装满水”,否则,物体排开的水无法溢出。 【失分盲点】 如果先测量小桶和排开液体的总重力,再测量空桶的重力,会造成所测排开液体的重力偏小实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小水桶、物块【例1】 (2023·深圳市龙岗区期末)小丹用实验室的一块柱形合金材料探究“影响浮力大小的因素”。如图1所示,她将该合金块标注成4等份,分别在水、盐水中进行了探究活动。(1)图2中能正确表示合金块在水中所受浮力随深度变化情况的曲线是 (选填“a”或“b”)。a (2)根据图1中①~④,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,其所受浮力越 ;根据图1中④和⑤,可得出浮力大小与物体浸没的深度 (选填“有”或“无”)关。大 无 (3)对比 两图可知,浮力大小与液体密度有关。图1⑥中,弹簧测力计的示数F= N (ρ盐水=1.25×103 kg/m3)。⑤⑥ 3.8 (4)小丹想用一只轻薄的小气球和一个玻璃碗,一次性比较盐水、水和食用油的密度,请用必要文字表达你的方法。气球和 玻璃碗 比较密度的方法将气球装满水,浸没在盐水和食用油中,由于食用油和盐水不相容,若气球沉入食用油中而漂浮在盐水面上,则证明水的密度小于盐水的密度而大于食用油的密度将气球装满水,浸没在盐水和食用油中,由于食用油和盐水不相容,若气球沉入食用油中而漂浮在盐水面上,则证明水的密度小于盐水的密度而大于食用油的密度【例2】 【新考法】(2024·山东济南中考真题)小东在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下:因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G木;若要验证F浮是否等于G排,只需验证 ;又因为G=mg,所以只需验证m木是否等于m排;于是,小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验步骤如下:a.用电子秤测量木块的质量m木;b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯;木块的重力等于木块排开的液体的重力c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水;d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总。解析:木块漂浮在水中时,处于漂浮状态,由沉浮条件可知,木块的重力等于木块受到的浮力,由等量代换可知,要验证F浮是否等于G排,只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力,即G木=G排。(2)实验数据记录如表所示:研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯、水总质量m总/g 排开水的质量m排/g木块 80 38 118分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排 。相等 解析:分析表格中的实验数据发现,烧杯和水的总质量为118 g,烧杯的质量为38 g,则排开水的质量m水=118 g-38 g=80 g,所以木块的质量等于排开水的质量,故木块的重力等于木块排开的液体的重力,由等量代换可知,漂浮在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体所受重力。(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到 ,即可得到F浮=G排。解析:由于漂浮在液体中的物体的重力等于物体排开的液体的重力,所以木块轻轻放入溢水杯,木块排开水的重力等于木块的重力,即木块排开水的质量等于木块的质量,所以会观察到溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,电子秤的示数保持不变,故若观察到电子秤的示数保持不变,即可得到F浮=G排。电子秤的示数保持不变 (4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”,原因是 。解析:由浮沉条件可知,下沉的物体受到的浮力小于物体的重力,由阿基米德原理可知,下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力,故下沉的物体的质量大于排开液体的质量,故下沉的物体不能通过“m物等于m排”间接验证“F浮等于G排”。下沉的物体受到的浮力小于物体的重力 1. (2022·深圳中考真题节选)若使用弹簧测力计测量石头密度,如图所示,ρ石= 。(水的密度为ρ水,用已知物理量符号表示)ρ水 2. (2024·深圳中考真题节选)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108 kg(g取10 N/kg, 海水的密度为1.0×103 kg/m3),根据已知信息求:(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;解:“海葵一号”满载时受到的重力G=mg=1.0×108 kg×10 N/kg=1.0×109 N,“海葵一号”漂浮在海面上,根据二力平衡,“海葵一号”满载时受到的浮力F浮=G=1.0×109 N。2. (2024·深圳中考真题节选)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108 kg(g取10 N/kg, 海水的密度为1.0×103 kg/m3),根据已知信息求:(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量。解:“海葵一号”一次最多能储存石油的质量m=m排-m海=1.0×108 kg-3.7×107 kg=6.3×107 kg。3. (2025·深圳中考真题节选)如图所示,某船在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水深度是9 m,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积为0.1 m3。(已知:钢的密度是7.9×103 kg/m3,g取10 N/kg,海水密度是1×103 kg/m3)。(1)求轮船满载时所受的浮力;解:根据阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=70 000×103 kg×10 N/kg=7×108 N。(2)船底面积是1×103 m2,求轮船底部受到的压力。解:轮船底部受到的海水压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×9 m=9×104 Pa,轮船底部受到的压力F=pS=9×104 Pa×1×103 m2=9×107 N。3. (2025·深圳中考真题节选)如图所示,某船在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水深度是9 m,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积为0.1 m3。(已知:钢的密度是7.9×103 kg/m3,g取10 N/kg,海水密度是1×103 kg/m3)。(2025·山西中考真题)小明记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。错题记录“小小饮料瓶,救命大神器”。如图所示,消防员示范把空饮料瓶直接拧到T恤衫上快速自制救生衣。未穿救生衣的消防员在足够深的水中漂浮时,仅头顶能露出水面,此时他所受浮力为F1;他穿上自制救生衣后漂浮在水中,头部完全露出水面。他和救生衣在水中所受总浮力为F2。设消防员所受重力为G,救生衣的质量忽略不计。请比较F1和F2的大小关系。解:消防员未穿救生衣在水中漂浮,根据二力平衡条件可知F1=G,消防员穿上救生衣后,由于饮料瓶排开液体受到浮力,而他自身受到的浮力不变,则总浮力变大,F2>G,所以F2>F1。错题改正错误之处: 错因分析: 正确解答: 。他自身受到的浮力不变 未考虑消防员排开水的体积变化 消防员未穿救生衣在水中漂浮时,根据二力平衡条件可知F1=G,消防员穿上救生衣后,他和救生衣整体漂浮在水面上处于静止状态,因为救生衣的质量忽略不计,根据二力平衡条件可知,总浮力F2=G,所以F1=F2;因为救生衣使得消防员自身浸入水中的体积变小,所以消防员自身受到的浮力变小 参考答案教材图练1. G-F示2. (1)小于 (2)小于考点过关1. A 解析:A. 空间站绕地球沿椭圆轨道运动,空间站的运动状态在改变,处于非平衡状态,说明空间站受到的合力肯定不为零,故A正确;B. 太空中没有空气,故在太空中的空间站不受浮力作用,故B错误;C. 空间站相对于地球之间有位置变化,空间站是运动的,故C错误;D. 任何物体在任何时候都具有惯性,空间站在太空中惯性不会消失,故D错误。故选A。2. D 解析:由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的体积相同,则排开液体的重力相同;液体的密度相同;由图可知,金属块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。3. (1)变大 排开液体的体积(2)3.8 1.4 无(3)越大 e、f(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系解析:(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。(2)由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1 N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8 N。 c、d中物块所受拉力都是2.4 N,物块所受浮力均为F浮c=F浮d=G-Fc=3.8 N-2.4 N=1.4 N,c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。(3)b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。探究浮力和液体密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。4. A 解析:A. 番茄在水中下沉,番茄受到的浮力小于自身的重力F浮=ρ水V排g<G=ρ番茄Vg,番茄沉底时,V排=V,说明番茄的密度大于水的密度,即ρ水<ρ番茄,故A正确;B. 放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力等于重力,番茄在盐水中受到的浮力更大,故B错误;C. 根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误;D. 切去露出部分后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减小,液面下降,盐水深度减小,由p=ρ液gh可知,盐水对容器底部的压强将减小,故D错误。故选A。5. D 解析:最初没有向碗中加水时,碗漂浮,受到的浮力等于自身重力;向漂浮在水面上的碗中加水,假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,在碗未浸没时,仍处于漂浮状态,碗受到的浮力为碗的重力和碗中的水的重力之和,浮力也是匀速增加的,其图像为一条倾斜直线;当碗浸没后,碗沉底,排开水的体积比碗漂浮时小,为碗自身的体积,此时碗受到的浮力小于碗自身的重力(小于t=0时碗受到的浮力),因排开水的体积不再变化,由F浮=ρ液V排g可知碗受到的浮力也不变,为一条平行于时间轴的线段,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。6. D 解析:A. 根据阿基米德原理,甲图中船和大象整体漂浮,浮力等于船和大象的总重力,因此船排开水的重力与船和大象的总重力大小相等,故A错误;BC. 船内石头增多时,船的总重力增大,因为船始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力增大;根据阿基米德原理可知,排开水的体积增大,船会下沉一些,船底所处的深度增大,根据p=ρgh可知,船底受到水的压强变大,故B、C错误;D. 由甲乙两图可知,船排开水的体积相同,根据阿基米德原理可知,甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大小相等,故D正确。故选D。7. ρ水 解析:由题图可知,梨在水中和酱油中均处于漂浮状态,即受到的浮力等于其重力,所以F浮水=F浮酱油,设圆柱形容器的横截面积为S,则梨在水中排开水的体积V水排=S(h2-h1),梨在酱油中排开酱油的体积V酱油排=S(h4-h3),根据阿基米德原理可知ρ水V水排g=ρ酱油V酱油排g,ρ水S(h2-h1)g=ρ酱油S(h4-h3)g,ρ水(h2-h1)=ρ酱油(h4-h3),则待测酱油的密度ρ酱油=ρ水。8.4×108 变小 解析:根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受重力,满载排水量4万吨,即m=4万吨=4×107 kg,则该舰满载时所受浮力F=G排=m排g=4×107 kg×10 N/kg=4×108 N。舰船始终处于漂浮状态,浮力等于自身总重力,当海水密度增大时,由F浮=ρ液V排g可知,浮力不变,V排减小。9. D 解析:密度计在三种液体中均处于漂浮状态,根据F浮=G可知,所受的浮力相等,即F甲=F乙=F丙,密度计在乙液体中排开液体的体积最小,在丙液体中排开液体的体积最大,根据ρ液=可知ρ1>ρ水>ρ2,故D正确,ABC错误。故选D。10. B 解析:A. 两容器底部所受液体压强相等,由题图可知甲液体深度小于乙液体,根据p=ρgh可知,甲液体密度大于乙液体密度,故A错误;B. 两容器底部所受液体压强相等,两容器底面积相同,由p=可知,两容器底部所受液体压力相等,又由于液体压力等于液体重力和小球重力的总和,两小球重力相等,所以液体质量相等,故B正确;C. 由于容器重力相同,甲和乙两容器中容器、液体和小球的总重力相等,容器对桌面的压力相等,两容器底面积相同,由p=可知,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故C错误;D. 小球在甲容器中漂浮,浮力等于重力,小球在乙容器中悬浮,浮力等于重力,由于小球重力相等,因此甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D错误。故选B。11. 解:(1)“蓝鲸号”体积为12 m3,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×12 m3×10 N/kg=1.2×105 N。(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20 m处的顶部受到海水的压强p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20 m=2×105 Pa。(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.03×103kg/m3时,“蓝鲸号”所受浮力F浮=ρ海V排g=1.03×103 kg/m3×12 m3×10N/kg=1.236×105 N,由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重G'=F浮'-F浮=1.236×105 N-1.2×105 N=3 600 N。实验素养提升例1 (1)a (2)大 无 (3)⑤⑥ 3.8(4)将气球装满水,浸没在盐水和食用油中,由于食用油和盐水不相容,若气球沉入食用油中而漂浮在盐水面上,则证明水的密度小于盐水的密度而大于食用油的密度例2 (1)木块的重力等于木块排开的液体的重力(2)相等(3)电子秤的示数保持不变(4)下沉的物体受到的浮力小于物体的重力解析:(1)木块漂浮在水中时,处于漂浮状态,由沉浮条件可知,木块的重力等于木块受到的浮力,由等量代换可知,要验证F浮是否等于G排,只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力,即G木=G排。(2)分析表格中的实验数据发现,烧杯和水的总质量为118 g,烧杯的质量为38 g,则排开水的质量m水=118 g-38 g=80 g,所以木块的质量等于排开水的质量,故木块的重力等于木块排开的液体的重力,由等量代换可知,漂浮在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体所受重力。(3)由于漂浮在液体中的物体的重力等于物体排开的液体的重力,所以木块轻轻放入溢水杯,木块排开水的重力等于木块的重力,即木块排开水的质量等于木块的质量,所以会观察到溢水杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,电子秤的示数保持不变,故若观察到电子秤的示数保持不变,即可得到F浮=G排。(4)由浮沉条件可知,下沉的物体受到的浮力小于物体的重力,由阿基米德原理可知,下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力,故下沉的物体的质量大于排开液体的质量,故下沉的物体不能通过“m物等于m排”间接验证“F浮等于G排”。深圳中考真题1. ρ水2. 解:(1)“海葵一号”满载时受到的重力G=mg=1.0×108 kg×10 N/kg=1.0×109 N,“海葵一号”漂浮在海面上,根据二力平衡,“海葵一号”满载时受到的浮力F浮=G=1.0×109 N。(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量m=m排-m海=1.0×108 kg-3.7×107 kg=6.3×107 kg。3. 解:(1)根据阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=70 000×103 kg×10 N/kg=7×108 N。(2)轮船底部受到的海水压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×9 m=9×104 Pa,轮船底部受到的压力F=pS=9×104 Pa×1×103 m2=9×107 N。跨学科实践他自身受到的浮力不变 未考虑消防员排开水的体积变化消防员未穿救生衣在水中漂浮时,根据二力平衡条件可知F1=G,消防员穿上救生衣后,他和救生衣整体漂浮在水面上处于静止状态,因为救生衣的质量忽略不计,根据二力平衡条件可知,总浮力F2=G,所以F1=F2;因为救生衣使得消防员自身浸入水中的体积变小,所以消防员自身受到的浮力变小 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026年中考物理一轮专题复习(深圳) 浮力(一).pptx 2026年中考物理一轮专题复习(深圳) 浮力(二).pptx