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第九讲　浮力
1．定义：浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它__________的力。
2．产生原因：浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力______ 而产生的。F浮＝F向上－F向下。
3．称量法测浮力：先在空气中用弹簧测力计测出___________________，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，则物体所受的浮力为F浮＝_________。
4．影响因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的________ 有关，跟液体的________有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越____。
竖直向上
不同
物体的重力G
G－F拉
体积
浮力
密度
大
【特别提醒】
浸在液体中的物体不一定都受到浮力。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。
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，长方体上下表面的压强差变大
C
1．内容：浸入液体中的物体受到浮力的大小_______它排开的液体所受重力的大小。
2．公式：F浮＝____＝m排g＝__________。G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量，单位为kg；ρ液表示液体的密度，单位为kg/m3；V排表示排开液体的体积，单位为m3。
3．适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
等于
G排
ρ液V排g
阿基米德原理
2.如图所示，在烧杯中装满水，用手把空的饮料罐缓慢地按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按感觉浮力越____。这个实验告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的________有关。
大
体积
状态 浸没 部分浸入 浸没 浸没 浸没
上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底
运动状态 向上运动 静止在液面上 静止在液体内任意位置 向下运动 静止在容器底部
条件 F浮＞G物 F浮＝G物 F浮＝G物 F浮__G物 F浮＋F支＝G物
ρ液与ρ物的关系(实心物体) ρ液__ρ物 ρ液__ρ物 ρ液__ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液__ρ物
1．物体的浮沉条件
＜
物体的浮沉条件及应用
＞
＞
＝
＜
V排与V物 的关系 V排＝V物 (露出水面前) V排__V物 V排＝V物 V排＝V物 V排＝V物
示意图
＜
2.浮力的应用
轮船 原理 物体的密度大于液体的密度，制成______的形状可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力
排水量 是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的_______，轮船受到的最大浮力F浮＝G排＝m排g
潜水艇 浸没在水中的潜水艇排开水的体积_______，所以，潜水艇受到的浮力_________，潜水艇靠改变_____________实现上浮和下沉 气球和飞艇 靠充入密度_______空气的气体来工作的 密度计 原理 根据物体________时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测量液体密度的仪器
特点 浸入液体的体积越小，说明液体的密度越____
空心
质量
不变
不变
自身的重力
小于
漂浮
大
3.某潜水艇的总体积为1.5×103 m3，水舱未充海水时，潜水艇总质量为900 t，艇内两侧有水舱，其截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮(水的密度为1.0×103 kg/m3，海水密度取1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)。
(1)潜水艇是通过_____________实现下沉的。
(2)水舱未充水时，漂浮在长江水面的潜水艇受到的浮力是_________N，排开水的体积是____m3。
(3)当潜水艇从长江水面驶入大海水面上，排开海水的体积________。
(4)为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入海水的质量是______t。
(5)潜水艇在海面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力______，压强______。 (两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
水舱中充水
9×106
900
变小
645
不变
变大
B
浮力大小的计算
2．(2025·黄冈期末)中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级，并于2024年7月26日至10月7日，顺利完成北冰洋科学考察任务，显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长78.95 m、宽17.22 m，满载排水量约5 800 t，最大吃水深度约8.2 m，破冰能力排在世界前列。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)在最大吃水深度时，船底受到水的压强多大？
(2)满载时，该科考船受到的浮力多大？
(3)满载时，若将科考船上一质量为20 t的探测器放入水中，则探测器离开船后，该科考船排开水的体积为多少？
3．(2023·襄阳)把一个材质均匀的正方体，分别投入甲、乙、丙三种液体中，静止后的状态如图所示，下列说法正确的是( )
A．在甲液体中正方体受到的浮力最大
B．三种液体中丙液体密度最接近正方体的密度
C．三种液体中乙液体的密度最大
D．正方体的密度大于三种液体中的任意一种
B
物体的浮沉条件
4．(2023·黄孝咸)物理课上，老师将整个橙子放入水中，漂浮在水面上，如图甲所示。将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.整个橙子的密度等于水的密度
B．大块橙子受到的浮力大于其重力
C．小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D．两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
D
5．(2025·济南)(多选)如图所示为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同，甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积，a、b、c为刻度线，a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法正确的是( )
A.甲密度计漂浮在液体中时，它受到的浮力大小等于它受到的重力大小
B．甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度
C．两密度计漂浮在同种液体中时，甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积
D．甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于
乙密度计c刻度线处表示的液体密度
ABD
6．(2025·凉山州)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法，对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评，《熬波图咏》中谈到，可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时，浮起的“浮子”数量越多，待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高，二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内，“浮子”的沉浮情况如图所示，下列选项正确的是( )
A．竹管内待测的海水为一等海水
B．①号“浮子”的重力比其他三颗“浮子”大
C．①号“浮子”的密度比其他三颗“浮子”大
D．若竹管内改盛四等海水，
①号“浮子”所受浮力不变
C
7．(2023·宜昌)如图所示，重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力是_______，若再往玻璃杯中加盐，鸡蛋受到的浮力将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
0.5 N
不变
利用浮力测密度
8．(2024·湖北)小华在喝完口服液后，想通过实验测出空瓶材质的密度，但是他只找到了量筒，于是进行了如下实验操作：
如图甲所示，在量筒中注入适量的水，读出量筒的示数V1＝70 mL；
如图乙所示，将空瓶放入水中，空瓶漂浮在水面上，读出量筒的示数V2＝80 mL；
如图丙所示，将空瓶压至水下，空瓶被量筒中的水注满后沉底，读出量筒的示数V3。
(1)空瓶漂浮时浮力____重力，沉底后浮力____重力。(均选填“>”“<”或“＝”)
(2)V3＝____mL，空瓶材质所占的体积为____mL。
(3)空瓶材质的密度为____________kg/m3。(水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3)
＝
<
74
4
2.5×103
【方法归纳】浮力与压强的综合计算
浮力相关计算
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
阿基米德原理 F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排 已知物体排开液体的质量或体积和液体的密度时
注：在计算时要注意统一单位，分清V排与V物
平衡法 F浮＝G物＝m物g 漂浮或悬浮的物体，已知或可以计算物体的重力
注：悬浮时，V排＝V物；漂浮时，V排＜V物
称重法 F浮＝G物－F 液体中下沉的物体，已知物体的重力及在浸入液体中时向上的拉力
压力差法 F浮＝F向上－F向下 已知形状规则的物体：
①上、下表面的压力
②上、下表面的压强及面积
③浸入液体的深度、液体的密度和上、下表面的面积
注：3条只要满足其一即可
（1)阿基米德法求浮力:木块的体积是__________m3，排开水的体积是__________m3，求出木块受到的浮力是____N。
(2)压力差法求浮力：木块的下表面与水面的距离是_______m，下表面受到水对它的压强是____Pa，下表面的面积是________m2，水对木块向上的压力是___N， 木块上表面不受水的压力，所以木块受到的浮力为____N。
(3)平衡法求重力：木块的重力是____N，质量是____kg，木块的密度是_____________kg/m3。
1×10-3
6×10-4
6
0.06
600
0.01
6
6
6
0.6
0.6×103
【变式1】在原题的基础上，当再给木块施加一个竖直向下的力F，使木块A恰好完全浸没在水中，如图所示，则此时木块A浸没在水中时受到的浮力为____N，木块A下表面受到水的压强为_______Pa，力F的大小为____N。
10
1 000
4
【变式2】在原题的基础上，如果将一重为7 N的小球B用体积和重力不计的细线系于木块A下方后，再轻轻放入该容器中，物体静止时恰好悬浮，如图所示，已知容器的底面积为500 cm2。则小球B所受的浮力为____N，水对容器底部压强的变化量为____Pa。
3
140
★探究浮力大小与哪些因素有关
[实验命题点] 实验必备手册P8
1．海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，游船、鸭子能在水面游弋，这些现象都与浮力有关。那么，浮力的大小与哪些因素有关？实践小组的同学进行了如下实验。
【基础设问】
(1)为使实验现象更明显，应选择体积_______(选填“较大”或“较小”)的圆柱体物块。
(2)当圆柱体物块浸没在水中时，受到的浮力为____N，方向为____________。
(3)分析图甲中A、C、D，可得结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(4)分析图甲中___________________________，可得结论：同一液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越____(选填“大”或“小”)。
(5)分析图甲中A、D、E，可得结论：______________________________________________________________；为了使这一结论更具有普遍性，你认为接下来进行的操作是_______________________________________。
较大
1
竖直向上
无关
A、B、C(或A、B、D)
大
物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大
换用密度不同的液体，进行多次实验
【能力设问】
(6)小沈通过比较B、C两图得到：浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关。小沈的分析是________(选填“正确”或“错误”)的，理由是____________________________________。
(7)分析图甲中A～E提供的信息，通过计算可知，物块的密度为___________kg/m3，盐水的密度为____________kg/m3。
(8)图甲中从B至D的过程中，物块下表面受到水的压强逐渐_______(选填“增大”或“减小”)。
(9)如图乙所示，圆柱体物块从水面逐渐浸入水中，浸没后继续向下移动一段距离(未触底)，在整个过程中，物块所受浮力F浮随浸入水中深度h变化的图像是____(选填“①”或“②”)。
错误
没有控制物体排开液体的体积相同
4×103
1.2×103
增大
②
[实验命题点] 实验必备手册P9
2．某实验小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯、水和小桶等器材来“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。同学们做了如图所示的一系列操作：
★探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【基础设问】
(1)实验前弹簧测力计已调零，实验中为了减小误差并便于操作，最合理的步骤顺序应为_____________。
(2)鹅卵石排开水的重力G排可以利用图中________两个步骤得到；若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式：___________＝F3－F4，则可以验证阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于__________________________。
DABC
C、D
F1－F2
物体排开液体所受的重力
(3)进行实验并把数据记录在表格中，若某次数据如下：
由表格中数据可知，鹅卵石浸没在水中时，受到的浮力F浮＝____N，小组同学发现F浮＞G排，则造成这种结果的原因可能____(填正确选项前的字母)。
A．最初溢水杯中水未装至溢水口
B．实际操作步骤B时，鹅卵石没有完全浸入水中
C．实际操作步骤B时，鹅卵石浸没后不小心碰触到溢水杯底部
0.2
AC
实验步骤 A B C D
测量值 F1 F2 F3 F4
弹簧测力计示数/N 1.8 1.6 0.4 0.3
【能力设问】
(4)[误差分析]若实验中先进行步骤C，再进行步骤D，会导致测得“排开水所受重力”________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(5)步骤B中，将鹅卵石逐渐向下移动，液体对杯底的压强_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(6)若将鹅卵石换成可以漂浮在水面的木块，对实验结论_______(选填“有”或“没有”)影响。
(7)若将实验中的液体由水换成盐水(ρ盐水＞ρ水)，对实验结论_______(选填“有”或“没有”)影响；换成盐水后，步骤B中鹅卵石受到的浮力_________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若此时步骤B中弹簧测力计的示数为F2′，则盐水密度的表达式：ρ盐水＝_______________(用F1、F2、F2′和ρ水表示)。
偏小
不变
没有
没有
变大
1．(2024·江西)如图所示是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是( )
A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大
B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强不变
C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大，压强不变
D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大，压强变大
A
2．(2025·河南)(多选)曹冲称象的故事广为流传。如图所示，称象时，先让象站在船上，在船身与水面交界处做上标记。让象上岸后，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( )
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大
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
BD
3．(2025·黑龙江)(多选)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。如图甲所示，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。如图乙和图丙所示，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。下列关系中正确的是( )

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
AD
4．(2025·遂宁)2024年12月，我国自主研发制造的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，该舰满载时排水量(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
5．(2025·北京)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)。
B
7．(2025·山东)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( )

A.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
D
8．(2025·烟台)如图所示，小明洗碗时发现，向漂浮在水面上的碗中加水，碗浸入水中的深度越来越大，当水量增加到一定程度时，碗浸没水中，直至沉底。假如碗中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的图像可能是( )
D
9．(2025·齐齐哈尔)某材料不吸收液体，在酒精或盐水中均不溶解，且不与酒精或盐水发生化学反应，用该材料制成重1 N的实心球。若将球投入足够多的酒精中，当球静止时，受到的浮力大小是________N；若将球投入足够多的盐水中，当球静止时，受到的浮力大小是_______N。(已知ρ球＝1.0×103 kg/m3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，ρ盐水＝1.1×103 kg/m3)
0.8
1
10．(2025·泰安)如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，分别装有适量等质量的水。甲烧杯中，静止在杯底的铁块，通过细线与浸没在水中的木球相连，此时甲烧杯对桌面的压力为F1；乙烧杯放入相同的铁块，与木球体积相同的铁球悬挂并浸没入水中，静止时乙烧杯对桌面的压力为F2；剪断木球下端的细线后，甲烧杯对桌面的压力为F3。以上操作中，水的质量保持不变，细线质量和体积忽略不计。已知ρ铁>ρ水>ρ木。下列说法中( )
①F1②F1>F2
③F1>F3
④F1＝F3
A．只有①③正确 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有②④正确
B

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