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第一篇　物质科学（一）
第8讲　浮力
1. 定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力称
作浮力。
2. 方向： 向上。
3. 产生原因：物体上下表面受到的液体（或气体）的压力差，浮力是液体（或
气体）对物体的压力的合力。
竖直　
一、浮力的概念
1. 内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它 所
受的重力。
2. 公式：F浮＝G排＝ 。
由公式可知浮力的大小取决于液体的密度和排开液体的体积。
排开的液体　
ρ液V排g　
二、阿基米德原理
1. 阿基米德原理：F浮＝G排＝ 。
2. 称重法：F浮＝ ，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。
ρ液V排g　
G物－F　
三、浮力的计算
注：称重法分析浮力时需注意测力计的示数不是浮力的大小而是拉力的大小。
弹簧测力计拉着圆柱体物体缓慢下降时F浮－h和F拉－h图像（下表面与水面相
距为h）。
向上拉出水面时F浮－h和F拉－h图像（上表面与水面相距为h）。
3. 平衡条件法： ，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。
F浮＝G物　
1. 物体在液体中的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮 G F浮＜G F浮 G F浮＝G F浮 N＝G
实心
体 ρ液＞ρ物 ρ液 ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液 ρ物 V排＝V物 ρ液＜ρ物
处于动态（运动状态不断改
变），受力不平衡 是“上浮”过
程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程
的最终状态
处于静态，受平衡力作用 ＞　
＝　
＋　
＜　
＝　
四、物体浮沉条件及其应用
2. 浮沉条件的应用
轮船 采用“空心”办法，使它排开水的体积增大，达到增大浮力的效
果
潜艇 浮力不变，通过改变自重来实现上浮、下沉
气球与 飞艇 用小于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中，通过改变气球
和气囊的体积而改变浮力的大小，实现升降
密度计 用来测定液体密度的仪器。它是利用漂浮原理：G密度计＝F浮＝ρ液
gV排，即ρ液大，V排就小，密度计露出部分大而做成的
例1　（2025·台州）某同学用如图所示实验装置验证阿基米德原理。将物块
和空桶挂在弹簧测力计上，读数如图1所示；将物块浸没在装满水的溢水杯
中，稳定后，弹簧测力计的读数如图2所示。此时物块受到的浮力大小是
（　A　）
A
高频点1　阿基米德原理
A. 0.5N B. 0.9N C. 1.5N D. 3.5N
【解析】如图1所示，弹簧测力计测量物块的重力，重力为2N。如图2所示，将
物块浸没在装满水的溢水杯中，弹簧测力计示数为1.5N，此时物块受到向上的
拉力和浮力，向下的重力，故此时物块所受浮力为F浮＝G－F＝2N－1.5N＝
0.5N，故BCD不符合题意，A符合题意。
例2　（2024·赤峰）在浮力复习课上，学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋
的密度。如图甲，先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中，鸡蛋沉底，测得溢出
水的重力为G1；如图乙，再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中，鸡蛋
漂浮，测得溢出盐水的重力为G2。下列说法正确的是（　B　）
B
A. 鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为F1和F2，它们的关系是F1＞F2
B. 鸡蛋的体积为
C. 鸡蛋的密度为
D. 鸡蛋的密度为ρ盐水
【解析】A. 鸡蛋在水中沉底，浮力小于重力，鸡蛋在盐水中漂浮，浮力等于
重力，所以F1＜F2，故A错误；B. 鸡蛋在水中沉底，排开水的体积等于鸡蛋的
体积，由阿基米德原理可得，鸡蛋的体积V＝V排＝＝，故B正确；CD.
鸡蛋在盐水中漂浮，浮力等于重力，即F浮＝G2＝G鸡蛋，鸡蛋的质量m＝＝
，鸡蛋的密度ρ＝＝＝。
例3　诸暨新茅渚埠大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方
体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离
h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙
所示（g＝10N/kg）。下列判断正确的是（　D　）
D
高频点2　浮力的计算
A. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B. 构件的边长为4m
C. 构件所受的最大浮力为1.2×105N
D. 构件的密度为2.5×103kg/m3
【解析】A. 由图可知，构件在浸入水中的过程中排开的水的体积变大，所以
浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1
随h变化的图线是图乙中的②，故A错误；B. 从图乙中可以看出，当构件完全
浸没时的高度为2m，则构件边长为2m，故B错误；C. 从图乙中可以看出，当
构件完全浸没时受到的浮力小于1.2×105N，故C错误；D. 构件完全浸没时，
排开液体的体积为V排＝2m×2m×2m＝8m3，绳末端的拉力为F2＝1.2×105N，
则有F浮＝G－F2，即ρ水gV排＝ρgV－F2，代入数据为1×103kg/m3×10N/kg×8m3
＝ρ×10N/kg×8m3－1.2×105N，解得：ρ＝2.5×103kg/m3，故D正确。
例4　（2025·温州）某学校在校园内建造一个如图甲所示的生态景观水池。为
了检测水池底部是否有渗水现象，项目化学习小组同学设计如图乙所示的检测
方法。（注：检测过程中水分蒸发及温度引起的体积变化均忽略不计）
（1）从生态系统组成成分角度分析，生态景观水池中的植物浮萍属于
。
生产
者　
（2）如图乙，往水池中注入一定量的清水，上表面装有平面镜的泡沫块漂浮
于水面，在水池侧壁水面位置标记标准线。位置固定的激光笔发出的光束经平
面镜反射后在水平光屏上出现一个亮斑。若水池出现渗水现象，则一段时间后
观察到的现象是 。
（3）已知图乙中泡沫块的质量为10g、体积为200cm3，为了确保检测过程中平
面镜处于水面之上而不浸入水中，求平面镜的最大质量。（注：清水的密度取
1.0g/cm3）
【答】∵漂浮时，G总＝F浮＝ρ水gV排　∴m总＝＝＝
1.0g/cm3×200cm3＝200g　∴平面镜的最大质量m镜＝200g－10g＝190g
光屏上的光斑向右移动　
例5　（2025·丽水）如图，水槽中的碗既可漂浮在水面上，也可沉入水底。
下列关于碗沉入水底后的说法正确的是（　C　）
A. 所受浮力比漂浮时大
B. 排开水的体积与漂浮时相同
C. 水对容器底部的压强比漂浮时小
D. 浮力等于碗自身的重力
C
高频点3　漂浮
【解析】A. 由于碗浸没时是下沉，浮力小于重力，而漂浮时与碗重力相等，
所以碗沉底时所受的浮力小于漂浮时所受的浮力，故A错误；B. 因为碗沉底时
所受的浮力小于漂浮时所受的浮力，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，碗沉
入水底时排开水的体积小于漂浮时所排开水的体积，故B错误；C. 碗由漂浮变
为沉底时，碗排开水的体积减小，水面变低，根据p＝ρgh可知，水对容器底的
压强变小，故C正确；D. 沉入水底的碗处于静止状态，此时浮力小于重力，故
D错误。
例6　（2025·绍兴）生活中处处有科学，普通圆柱形玻璃杯（质量为100g，
底面积为50cm2）也可作为测量工具。
（1）玻璃杯可以测量物体的质量。如图甲所示，将待测铁块放入玻璃杯中，
静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，则铁块的质量
为 g。
【解析】（1）玻璃杯和铁块一起漂浮，浮力等于重力，则重力为G总＝F浮＝ρ
液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×50×5×10－6m3＝2.5N，铁块的质量为m铁块＝
－m杯＝－0.1kg＝0.15kg＝150g。
150　
（2）玻璃杯可以测量未知液体的密度。如图乙所示，将空玻璃杯放入待测液
体中，静止时浸入液体中的深度为2.5cm，则待测液体的密度
为 g/cm3。
【解析】（2）玻璃杯漂浮，玻璃杯受到的浮力等于其自身重力，则ρ液
×10N/kg×50×2.5×10－6m3＝0.1kg×10N/kg，解得ρ液＝0.8×103kg/m3＝
0.8g/cm3。
0.8　
例7　（2025·宁波）宁波夏秋季节常受台风侵袭，图甲所示为用于台风预测
的Argo浮标，它在海水中始终漂浮。浮标结构如图乙所示，由坚硬壳体和可伸
缩油囊组成。当壳体内的油被泵入油囊时，油囊膨胀，浮标上浮；当油被抽回
壳体时，油囊收缩，浮标下沉。Argo浮标能够实现上浮和下沉的主要原因是其
改变了自身的（　C　）
C
高频点4　物体浮沉条件的应用
A. 比热容 B. 运动速度
C. 排开液体的体积 D. 总重力
【解析】当壳体内的油被泵入油囊时，油囊膨胀，V排增大，由F浮＝ρ水gV
排可知，浮力增大，浮力大于重力，浮标上浮；当油被抽回壳体时，油囊
收缩，V排减小，浮力减小，浮力小于重力，浮标下沉；Argo浮标能够实
现上浮和下沉的主要原因是其改变了自身的排开液体的体积，故C符合题
意，ABD不符合题意。
例8　甲乙两物体的体积和受到的重力如图所示，把它们分别浸没在足量的水
中，放手后可观察到（g取10N/kg）（　B　）
A. 物体甲漂浮 B. 物体甲悬浮
C. 物体乙下沉 D. 物体乙悬浮
B
例9　（2025·宁波）某项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水器，塑料瓶厚度不
计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活
塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。
（1）为实现潜水器的上浮，小组同学的操作是
，从而排出水舱内的水，实现上浮。
推动活塞，给潜水器打
气　
（2）如图乙所示，潜水器完成从B到A上浮的过程，其浮力变化情况是
。
（3）已知某小组同学采用的材料总质量0.5kg，体积650cm3，现有100mL和
200mL两种规格的注射器，请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现
在水中悬浮。（g取10N/kg）
【答】200mL
先不
变后变小　
【解析】（3）在水中悬浮时潜水器受到的浮力和总重力相等，浸没时受到的
浮力为F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×650×10－6m3＝6.5N，材料的总质
量为0.5kg，则材料的总重力为G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，因该潜水器材料
的总重力小于悬浮时的浮力，所以需在水舱内注水，则需注入水的重力为ΔG
＝F浮－G＝6.5N－5N＝1.5N，需注入水的体积为V＝＝＝
＝1.5×10－4m3＝150mL，假设注射器抽出多少气体就有多
少体积的水进入水舱，则注射器的体积应大于等于150mL，因此应选200mL的
注射器。
第8讲　浮力
实验⑧　探究影响浮力大小
的因素
1. 猜想与假设：浮力的大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度和物体浸
没在液体中的深度有关。
2. 实验器材：弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、烧杯、水、盐水等。
3. 测量浮力大小的原理：称重法（F浮＝G－F拉）。
探究影响浮力大小的因素
4. 实验步骤
①测量物体在空气中的重力，如图a所示。
②把物体浸没在水中不同深度处，分别读出弹簧测力计的示数，如图c、d
所示。
③算出物体所受的浮力。
（1）探究浮力的大小与浸没在液体中的深度的关系：
结论一： 。
物体所受的浮力与物体浸没在液体中的深度无关　
①测量物体在空气中的重力，如图a所示。
②让物体浸在液体中的体积逐渐变大，分别读出弹簧测力计的示数，如图b、c
所示。
③算出物体所受浮力。
结论二： 。
浮力的大小随物体浸在液体中的体积的增大而增大　
（2）探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系：
①测量物体在空气中的重力，如图a所示。
②把同一物体浸没在密度不同的液体中，分别读出弹簧测力计的示数，如图
d、e所示。
③算出物体所受浮力。
结论三： 。
物体所受的浮力与液体的密度有关　
（3）探究浮力的大小跟液体的密度的关系：
5. 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 有
关、跟 有关。物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，浮
力就越大。
6. 实验方法：控制变量法的应用
（1）控制液体的密度不变，用测力计提着同一个物体，以不同体积浸入同种
液体，探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系。
（2）控制物体浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸
没于不同液体中，探究浮力的大小与液体密度的关系。
（3）控制液体的密度及浸在液体中的体积不变，用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，探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深
度的关系。
体积　
液体的密度　
1. 误差分析：若先测物体在液体中时受到的拉力，再测物体的重力，由于物体
上沾有液体，则所测浮力会 。
2. 物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也随着增大，但是不能理
解为浮力的大小与浸没在液体中的深度有关。
偏大　
3. 探究浮力的大小与物体的密度的关系：将体积相同的不同物体，浸没在同一
液体中，比较物体所受的浮力大小。物体所受浮力大小与物体的密度无关。
4. 浮力与深度的关系：一般情况下，物体浸没了以后，浮力与深度无关，因为
V排不会随着深度变化。但有一种特殊情况：气球（或气泡），不考虑温度变
化，在液体中时，由于深度不同，压强也不同，气球的体积会发生变化，越深
时，压强越大，体积就越小，V排就越小，浮力就越小，反之亦然。
5. 物体的受力分析：物体在空气中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力；
物体在水中时受到 、 和
。
竖直向下的重力　
竖直向上的拉力　
竖直向上的
浮力　
6. F示－h、F浮－h图像分析（ρ物＞ρ液）
随着h增大，F示先减小后不变（如图甲），F浮先增大后不变（如图乙）。
1. 将一个密闭的易拉罐放在装有水的深桶中，如图所示，用手慢慢把它竖直压
入水中，体会手的感受；易拉罐全部没入水中后，继续把它压向桶底，体会手
的感受，根据活动中的感受和观察到的现象判断下列说法正确的是（　C　）
A. 浮力的大小与物体的体积有关
B. 浮力的大小与液体密度有关
C. 浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关
D. 浮力的大小与物体浸入液体的深度有关
C
第1题图
2. （2025·舟山）根据生活常识，同学们对影响浮力大小的因素做出了猜想：
常识 猜想
常识一：木头浮
在水面，铁钉沉
在水底 猜想一：浮力大小可能与物体的密度有关
常识二：鸡蛋在清水中下沉，在浓盐水中上浮 猜想二：浮力大小可能与液体的密度有
关
常识三：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想三：
（1）根据常识三，请你提出猜想三：
。
浮力大小可能与物体排开液体体积大
小有关　
（2）为了验证上述猜想，同学用装有沙子的密封玻璃瓶做了如下实验（实验
步骤如图所示）：
第2题图
①步骤A中弹簧测力计的读数为 N。
2.8　
②根据A、C、E三组实验，可以得出浮力的大小跟
有关。
③为验证猜想一，该同学将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，接着仿照
步骤D进行实验，发现测力计示数小于1.8N。依据此数据能否验证猜想一？并
说明理由。
。
液体密度（大小）　
不能，没有测出此时瓶子和沙子的总重力，无法求得物体所受的
浮力　
第2题图
实验⑨　探究浮力大小与排开
液体所受重力的关系
1. 主要实验器材：弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、
水、盐水。
2. 测量浮力的原理：称重法： 。
F浮＝G－F拉　
探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
3. 实验步骤
探究1：物体所受浮力的测量
先用弹簧测力计测出物体的重力G，再把物体浸没在液体中，读出测力计的示
数F，则浮力的大小F浮＝ 。
G－F　
探究2：物体排开液体所受重力的测量
先用弹簧测力计测出空桶的重力G1，再用弹簧测力计测出小桶和排开液体的总
重力G2，则排开液体的重力G排＝ 。
换用不同的液体、不同的物体进行多次实验。
注：溢水杯应装满液体，保证物体排开的液体全部流入小桶。
G2－G1　
4. 实验结论：
。
浸在液体中物体受到的浮力大小等于它排开的液体所受到的重
力，用公式表示为F浮＝G排　
1. 若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，物体沾水所测重力偏大，则
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。
3. 物体在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮
力的大小，但会导致排到小桶内的水的体积小于物体排开的水的体积，最终导
致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。
4. 实验中换用大小不同的物体，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结
论更具有普遍性。
1. 小明想探究物体所受浮力大小与排开液体重力的定量关系，主要实验片段如
图所示。下列分析正确的是（　D　）
A. 图1水对溢水杯底的压力大于图4水对溢水杯底的压力
B. 图4溢水杯对桌面的压力比图1溢水杯对桌面的压力少0.6N
C. 图4中小杯对水平桌面的压力为0.6N
D. 图4中浸入液体中的物块上下表面受到水的压力差为0.6N
第1题图
D
2. （2025·绍兴）某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后，小
组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示：其中A、B是
弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料
瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升
降平台，G为铁架台。
（1）实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察
到两个弹簧测力计示数变化情况为 。
　第2题图
B　
A. A增大，B减小
B. A减小，B增大
C. A不变，B增大
D. AB均增大
（2）比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它
们的大小关系是ΔFA （填“＞”“＜”或“＝”）ΔFB。
（3）通过分析，你认为改进后的装置优点是什么？（写出一条即可）
。
（4）为使实验结论具有普遍性，可以
。
＝　
可以
更直观观察物体受到的浮力大小与物体排开液体受到的重力大小关系　
换用不同的重物或液体进行多次实
验　
　第2题图
【解析】（1）重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据
F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，浮力F浮＝G－F，弹簧测力计A的示
数因此会减小。重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大，溢出水
的质量变大，溢出水受到的重力变大，弹簧测力计B的示数增大，故B符合题
意，ACD不符合题意。故选B。（2）根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的
大小和排开液体的重力相等，弹簧测力计A的示数变化量ΔFA等于浮力，弹簧
测力计B的示数变化量等于排开液体的重力，所以弹簧测力计A的示数变化量
ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB相等，ΔFA＝ΔFB。（3）改进实验中，使
用可调节的平台，可以更直观观察物体受到的浮力大小与物体排开液体受到的
重力大小关系，通过两个弹簧测力计示数的变化量相等，直接得出F浮＝G排
等。（4）实验中为了得到普遍规律，需要换用不同的重物或液体进行多次实
验，避免偶然性。
Thank you!

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