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(共18张PPT)
第3节　物体的浮沉条件及应用(②浮力的应用)
素养培优
对点巩固
综合提升
知识点 浮力的应用——轮船类
1. 如图1所示，渔民利用鸬鹚(lú cí)捕鱼是我国传承千年的古老技艺。鸬鹚全部上船后，下列分析正确的是 (　　)
A．渔船所受的浮力不变，船身静止不动
B．渔船所受的浮力变小，船身上浮一些
C．渔船所受的浮力变大，船身上浮一些
D．渔船所受的浮力变大，船身下沉一些
图1
D
2. 2025年9月3日，在阅兵中亮相的新型无人艇如图2所示。当无人艇从海洋驶入长江时，受到的浮力和吃水深度的变化情况是(ρ海水＞ρ江水，忽略无人艇自重的变化，吃水深度指船身浸在水里的深度) (　　)
A．浮力变大
B．浮力不变
C．吃水深度变小
D．吃水深度不变
图2
B
3. “海葵一号”是我国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸油装置。如图3，“海葵一号”漂浮在大海上工作。“海葵一号”的质量是3.7×107 kg，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)求：
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力；
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量。
图3
解：(1)“海葵一号”满载时受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝1.0×108 kg×10 N/kg＝1.0×109 N
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量
m石油＝m排－m＝1.0×108 kg－3.7×107 kg＝6.3×107 kg
答：(1)“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109 N；
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107 kg。
知识点 浮力的应用——潜水艇类
4．如图4所示，095型核潜艇悬浮在水中时，其所受的浮力F浮________(选填“大于”“小于”或“等于”)自身的重力G；向水舱充水时，该核潜艇将________(选填“上浮”“下潜”或“悬浮”)；该核潜艇在水面下下潜的过程中，其所受的浮力________，其底部所受水的压强________(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
图4
等于
下潜
不变
变大
5．某物理兴趣小组制作了如图5所示的潜水艇模型(潜水艇模型的形状不变，不计进、排气管的体积)，通过操作注射器，使水进、出潜水艇模型，就可实现潜水艇模型下沉或上浮。若用注射器向潜水艇模型中充气，则该潜水艇模型 (　　)
A．所受的重力增大
B．所受的浮力减小
C．排开水所受的重力不变
D．在水中将下沉
图5
C
知识点 浮力的应用——气球和飞艇
6. 在维护检修中国“天眼”的反射面板时，工程师用一个氦气球将维护人员吊起(如图6)，从而减小维护人员对面板的压力。下列关于氦气球的说法正确的是 (　　)
A．氦气球的密度大于空气的密度
B．氦气球的密度等于空气的密度
C．氦气球所受的浮力等于其所受的重力
D．氦气球所受的浮力大于其所受的重力
图6
D
知识点 浮力的应用——密度计
7．如图7所示，密度计在水中静止，此时密度计所受的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)其所受的重力。再向烧杯中缓慢倒入某种液体，观察到密度计露出液面的长度变长了一些，则密度计所受的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)，倒入的液体可能是________(选填“酒精”或“盐水”)。(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)
图7
等于
不变
盐水
8. 游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为 50 kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图8所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是 (　　)
A．5 000 N
B．500 N
C．50 N
D．5 N
图8
C
9．小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图9，当该液体温度为19 ℃时，质量为4×10－3 kg的小球b悬浮，b标记“19 ℃”；另外两个小球分别标记“15 ℃”“23 ℃”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。图中小球a、b、c均静止，忽略小球的体积变化，g取 10 N/kg。
(1)图甲中小球b悬浮，此时小球b受到
的浮力为________N。
图9
0.04
(2)图乙中小球b漂浮，此时小球b所受的浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)图甲中小球b所受的浮力，此时液体温度________(选填“高于”“等于”或“低于”)19 ℃。
(3)小球c上标记的是________(选填“15 ℃”或“23 ℃”)。
图9
等于
低于
15 ℃
(4)液体温度在15～23 ℃范围内，小球b在液体中静止时所受浮力与液体温度的关系图像可能是(小球b不接触其他小球)________。(选填 字母)
图9
C
1．D　2.B
3．解：(1)“海葵一号”满载时受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝1.0×108 kg×10 N/kg＝1.0×109 N
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量
m石油＝m排－m＝1.0×108 kg－3.7×107 kg＝6.3×107 kg
答：(1)“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109 N；
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107 kg。
4．等于　下潜　不变　变大　5.C
6．D　7.等于　不变　盐水　8.C
9．(1)0.04　(2)等于　低于　(3) 15 ℃　(4)C(共18张PPT)
专题8　浮力的计算
一、浮力的简单计算
四种常用的计算浮力的方法：
求浮力大小的方法 计算公式 适用范围
1 压力差法 F浮＝F向上－F向下 柱体
2 称重法 F浮＝G－F拉 物体密度大于液体密度，
用弹簧测力计测量浮力
3 阿基米德原理法 F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g 普遍适用
4 平衡法 F浮＝G物 漂浮或悬浮
1．如图1所示，在测量浮力大小的实验中，正方体物块浸没在水中时所受浮力的大小为________N；若此时该物块下表面所受水的压力为0.6 N，则它的上表面所受水的压力为________N；若将该物块再向下移动5 cm(未触底)，则它所受浮力的大小为________N。
图1
0.4
0.2
0.4
2．如图2所示，一个氦气球被细绳固定在地面上，氦气球的体积是10 m3，已知空气的密度ρ空气＝1.3 kg/m3，g取10 N/kg。求氦气球受到的浮力。
图2
解：氦气球受到的浮力
F浮＝ρ空气V排g＝ρ空气Vg＝1.3 kg/m3× 10 m3×10 N/kg＝130 N
答：氦气球受到的浮力为130 N。
3．图3所示是我国第三代战略核潜艇，首次实现全球覆盖的核反击能力，已知其满载排水量约2万吨，则核潜艇满载在海水中静止时(ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)受到的浮力是多少？
(2)排开海水的体积是多大？

图3
二、浮力模型的有关计算
常见的浮力模型与物体的受力分析：
常见模型
物体的受力 分析 F浮＋FN＝G物 F浮＝G物＋F拉 F浮＋F拉＝G物 F浮＝G物＋F压
4．一个质量为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。如图4所示，当物块漂浮在水面上时，浸入水中的体积占物块总体积的 。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力；
(2)物块漂浮在水面上时，下表面到水面的距离；
(3)用手缓慢下压物块，当物块恰好浸没在水中
时施加的压力。
图4
物块恰好浸没在水中时受到的浮力F浮′＝ρ水Vg＝1.0× 103 kg/m3×1.25×10－3 m3×10 N/kg＝12.5 N
施加的压力F＝F浮′－G＝12.5 N－10 N＝2.5 N
答：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力为10 N；
(2)物块漂浮在水面上时，下表面到水面的距离为0.1 m；
(3)当物块恰好浸没在水中时施加的压力为2.5 N。
5．在物理实验操作考试中，水平桌面上放有一个底面积为 100 cm2、重为5 N的圆桶(桶壁厚度忽略不计)，桶内装有30 cm深的水(如图5甲)。某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，将圆柱体从水面上方缓慢浸入水中，图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F随圆柱体下降高度h变化的关系图像。(忽略水面高度的变化，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力；
(2)圆柱体的密度；
(3)圆柱体浸没在水中且未触底时，圆桶对桌面的压强。
图5
解：(1)由题图乙可知，圆柱体的重力G＝12 N，圆柱体刚好浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示＝4 N，则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F示＝12 N－4 N＝8 N
答：(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8 N；
(2)圆柱体的密度为1.5×103 kg/m3；
(3)圆桶对桌面的压强为4 300 Pa。
1．0.4　0.2　0.4
2．解：氦气球受到的浮力
F浮＝ρ空气V排g＝ρ空气Vg＝1.3 kg/m3×10 m3×10 N/kg＝130 N
答：氦气球受到的浮力为130 N。
3．解：(1)受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝2×104×103 kg×10 N/kg＝2×108 N
(2)排开海水的体积
答：(1)受到的浮力是2×108 N； (2)排开海水的体积是2×104 m3。
4．解：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力
F浮＝G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N
物块恰好浸没在水中时受到的浮力F浮′＝ρ水Vg＝1.0× 103 kg/m3×1.25×10－3 m3×10 N/kg＝12.5 N
施加的压力F＝F浮′－G＝12.5 N－10 N＝2.5 N
答：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力为10 N；
(2)物块漂浮在水面上时，下表面到水面的距离为0.1 m；
(3)当物块恰好浸没在水中时施加的压力为2.5 N。
5．解：(1)由题图乙可知，圆柱体的重力G＝12 N，圆柱体刚好浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示＝4 N，则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F示＝12 N－4 N＝8 N
水的重力G水＝m水g＝3 kg×10 N/kg＝30 N
圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8 N，由于力的作用是相互的，所以圆柱体对水向下的作用力F′＝F浮＝8 N
当圆柱体浸没且未触底时，圆桶对桌面的压力
F压＝G桶＋G水＋F′＝5 N＋30 N＋8 N＝43 N
答：(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8 N；
(2)圆柱体的密度为1.5×103 kg/m3； (3)圆桶对桌面的压强为4 300 Pa。(共15张PPT)
第2节　阿基米德原理(①认识阿基米德原理)
对点巩固
综合提升
知识点 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
1．实验小组用图1所示装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)为了方便操作和减小误差，最合理的实验顺序为________。(用字母表示)
(2)图中A、B、C、D对应的弹簧测力计
示数分别为F1、F2、F3、F4，若根据实验数
据得到等式__________________，则可验证
阿基米德原理。
图1
DABC
F1－F2＝F3－F4
(3)若在实验操作A中，溢水杯中的水未装满，则会导致本实验测得的F浮________G排(选填“>”“<”或“＝”)。
(4)若在实验操作B中，只将物块的一部分浸在水中，其他操作均正确，则________(选填“能”或“不能”)得出相同的实验结论。
图1
>
能
知识点 浮力的大小
2. 图2为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升的示意图。该过程中气泡所受浮力的变化情况是 (　　)
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．保持不变
D．无法判断
图2
A
3．潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图3，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．受到的浮力变小
B．受到的浮力变大
C．排开液体的重力不变
D．排开液体的重力变大
图3
A
4．在演示“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验时，老师把挂在弹簧测力计下的金属块浸没在水中，弹簧测力计的示数为2 N(如图4)。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是 (　　)
A．将金属块下移一点
B．使金属块露出水面
C．往烧杯里加点盐
D．往烧杯里加点水
图4
B
5．把重为10 N的甲物体放进一个装满水的溢水杯中，溢出了3 N的水，把另一个重为13 N的乙物体放入一个装满酒精的溢水杯中，溢出了3 N的酒精(ρ水>ρ酒精)，则 (　　)
A．甲、乙排开液体的体积相等
B．甲排开水的体积比乙排开酒精的体积大
C．甲、乙受到的浮力相等
D．甲受到的浮力比乙受到的浮力小
C
6. 用水煮鸡蛋时，沉底的鸡蛋受到的重力G与锅底对它的支持力F的大小关系是G________F(选填“>”“<”或“＝”)。若向锅中继续加水，则鸡蛋受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
>
不变
【物理与学习活动】在学习浮力有关知识时，老师用乒乓球给大家做了演示实验，并播放了天宫课堂中“浮力消失实验”的视频。请完成7～8题。
7．如图5所示，老师在教室里做了一个演示实验，他将乒乓球压入水底，松手后乒乓球经过位置1和位置2，最终在位置3静止，则乒乓球所受浮力随时间变化的关系图像为 (　　)
图5
D
8．在“浮力消失实验”的视频中，航天员在空间站用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球没有上浮，如图6所示。乒乓球没有上浮的原因是 (　　)
A．乒乓球的质量为零，不受浮力
B．乒乓球没有排开水，不受浮力
C．乒乓球受到水对它向上与向下的压力
差几乎为零，不受浮力
D．乒乓球排开水的质量为零，不受浮力
图6
C
9. 创新实验小组的同学们设计了图7所示的实验装置来验证阿基米德原理，溢水杯中已装满水。
(1)物块从接触水面到刚好浸没的过程中，弹簧测力计甲的示数________，弹簧测力计乙的示数________(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。若等式__________________(用物理量的符号表示)成立，则可验证阿基米德原理。
图7
变小
变大
F1－F3＝F4－F2
(2)该实验装置的优点是______________________________________
____________。
(3)物块从接触水面到刚好浸没的过程中，水对溢水杯底部的压强__________，溢水杯对装置台的压力__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图7
能同步观察两个弹簧测力计示数的变化
(合理即可)
不变
不变
1．(1)DABC　(2)F1－F2＝F3－F4　(3)>　(4)能
2．A　3.A　4.B　5.C　6.>　不变　7.D　8.C
9．(1)变小　变大　F1－F3＝F4－F2
(2)能同步观察两个弹簧测力计示数的变化(合理即可)
(3)不变　不变(共18张PPT)
专题10　浮力法测密度
一、测力法
根据公式F浮＝ρ液V排g可知，当物体浸没时，已知F浮、ρ液，即可算出V物(等于V排)；已知F浮、V排，即可算出ρ液。因此可利用弹簧测力计测量力，通过一次称重法(ρ液已知)计算出V物，进而得到物体的密度；或通过两次称重法(一次ρ液1已知，一次ρ液2未知)，计算出ρ液2的密度。
1．(测固体密度)小明要测量某物体的密度，实验器材有弹簧测力计、烧杯和水，如图1所示。简要的实验步骤如下：
①如图甲所示，用调节好的弹簧测力计测得物体的重力为G；
②如图乙所示，用弹簧测力计悬挂着物体，将其浸没在水中(不触及烧杯侧壁和底部)，此时弹簧测力计的示数为F。
图1
请完成下列填空：(均用已知量和测量量的符号表示，g和ρ水已知)
(1)物体的质量m＝__________；
(2)物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝__________，物体的体积V＝__________；
(3)物体的密度ρ＝__________。
图1
G－F
2．(测液体密度)小明提出一种测量液体密度的方案，器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯，如图2所示。简要步骤如下：
①分别往两个烧杯中装入适量的水和待测液体；②将金属块挂在调节好的弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数记为F1；③将金属块浸没在水中(未接触烧杯)，静止时弹簧测力计的示
数记为F2；④将金属块浸没在待测液体中(未接
触烧杯)，静止时弹簧测力计的示数记为F3。
图2
请完成下列填空：(均用已知量和测量量的符号表示，g和ρ水已知)
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力F水＝________，金属块的体积 V＝________；
(2)金属块浸没在待测液体中时受到的浮力F液＝________；
(3)待测液体的密度ρ液＝______________。
图2
F1－F2
F1－F3
二、测质量法
在利用电子秤或天平测量物体的密度时，将物体放入托盘上装水的烧杯中后：
(1)若物体自发漂浮或沉底，则电子秤或天平示数的变化量即等于物体的质量(整体法)，即m物＝Δm示；
(2)若物体在外力作用下浸没在水中且未触底，由于物体间力的作用是相互的，物体受到水的浮力的同时会对水施加一个等大的、向下的反作用力，导致电子秤或天平的示数增大，故物体所受浮力F浮等于容器对托盘压力的变化量ΔF压。由F浮＝G排＝m排g、ΔF压＝Δm示g可得m排＝ Δm示。由于物体浸没，则物体的体积V物＝V排＝ ＝ 。
3．学习了浮力的有关知识后，小明利用电子秤来测量小木块的密度，简要步骤如下：
①在秤盘中放置装有水的烧杯；
②将小木块轻轻放入装水的烧杯中；
③用细针压着小木块，使其浸没在水中(不触底)。
图3
实验中水均未溢出，电子秤对应的示数如图3所示。
(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)请完成下列填空：
(1)小木块的质量是________g，步骤③中小木块受到的浮力为________N。
(2)小木块的体积为________cm3，密度是________g/cm3。
图3
12
0.2
20
0.6
4．学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，因该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：
(1)将装有适量水的烧杯放入已调平的天平左盘，加减砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图4甲所示，则烧杯和水的总质量为________g。
图4
124
(2)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144 g，则矿石的体积为________m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(3)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底
部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总
质量及游码指示的质量值总和为174 g，
则矿石的密度为________kg/m3。
图4
2×10－5
2.5×103
三、测体积法
量筒可以显示出物体排开液体的体积，因此可在量筒内改变物体的浮沉状态来分别测出物体的质量和体积，进而求出物体的密度；密度计漂浮在不同液体中受到的浮力相等(始终等于其自身重力)，因此可测出密度计在已知液体和未知液体中浸没的深度，分别列出其排开液体体积的表达式，再根据 F浮＝ρ液V排 g列出浮力相等的方程，算出未知液体的密度。
5．(测固体密度)实验小组用量筒和空瓶测量小矿石的密度，主要过程如下：
①如图5甲，将空瓶放入盛有适量水的量筒内，稳定后量筒示数为V1；
②如图乙，将小矿石放入瓶中，稳定后量筒示数为V2；
③如图丙，将小矿石从瓶中取出放入量筒内，稳定后
量筒示数为V3。
图5
请完成下列填空：(均用已知量和测量量的符号表示，ρ水已知)
(1)由图甲、乙可得小矿石的质量m＝____________；
(2)由图甲、丙可得小矿石的体积V＝________；
(3)小矿石的密度ρ＝______________。
图5
ρ水(V2－V1)
V3－V1
6．(测液体密度)小明在粗细均匀、横截面积为S的塑料吸管中装入沙子后用石蜡封口，制成了简易密度计，并用其测量未知液体的密度，如图6所示。请完成下列填空：(均用已知量和测量量的符号表示，ρ水和g已知)
(1)将密度计放入水中，待其静止后，用刻度尺
测出其浸入水中的深度为H，则密度计排开水的体
积为________，受到的浮力为________；
图6
SH
ρ水SHg
(2)将密度计从水中取出，擦干后放入未知液体中，静止后用刻度尺测出其浸入未知液体中的深度为h，则密度计排开未知液体的体积为________；
(3)未知液体的密度ρ液＝________。
图6
Sh
1．(1)　 (2)G－F　　 (3)
2．(1)F1－F2　　 (2)F1－F3　(3)
3．(1)12　0.2　(2)20　0.6
4．(1)124　(2)2×10－5　(3)2.5×103
5．(1)ρ水(V2－V1)　(2)V3－V1　(3)　
6．(1)SH　ρ水SHg　(2)Sh　(3)(共17张PPT)
专题7　物体的浮沉及相关问题分析
一、由浮沉条件判断浮沉状态
1．某物体的质量为90 g、体积为100 cm3，用手将它浸没在水中，此时物体所受的浮力为________N；松手后，物体将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，其最终静止时所受的浮力为________N。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0 g/cm3)
1
上浮
0.9
2．一个实心小球重4.5 N、体积为5×10－4 m3，先将该小球轻轻地放入水中，小球静止时受到的浮力F1＝________N；再将该小球轻轻地放入酒精中，小球静止时受到的浮力F2＝________N。(ρ水＝1.0× 103 kg/m3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
3．在探究物体的浮沉条件时，小明同学将一个质量为80 g的物体轻轻地放入盛满水的溢水杯中，静止时有80 g水溢出；再将其捞出擦干后轻轻地放入盛满酒精的溢水杯中，静止时有64 g酒精溢出。物体在水中静止时________，在酒精中静止时________。(均选填“漂浮”“沉底”或“悬浮”，g取10 N/kg，ρ水＝1.0 g/cm3，ρ酒精＝0.8 g/cm3)
4.5
4
悬浮
沉底
二、由浮沉状态判断浮力、密度的大小关系
读取题干中的隐藏信息，选择恰当的分析思路展开分析
ρ液相同(如同种液体)
ρ物相同(如同一物体)→可根据物体在不同液体中的浮沉状态得出ρ液的大小关系
比较浮力时可直接比较V排
可根据不同物体的浮沉状态得出ρ物的大小关系
可根据浮沉状态对比所受浮力的大小
若均漂浮或悬浮，则可类比密度计，通过比较排开液体的体积来比较液体的密度
G物相同(如同一物体或相同质量的不同物体)
类型 物体浸在同种液体中
4．由不同材料制成的甲、乙、丙、丁四个实心球的体积相等，把它们放入水中，静止后的情景如图1所示。四个球中，所受浮力最小的是________球，密度最大的是________球。
图1
甲
丁
5．将三个由不同物质制成的实心小球A、B、C放入水中，静止时A球沉底，B球悬浮，C球漂浮。若三个小球的质量相等，则下列说法正确的是 (　　)
A．小球的重力：GA＞GB＞GC
B．小球的密度：ρA＞ρB＝ρC
C．小球排开水的体积：VA＜VB＝VC
D．小球所受的浮力：FA＜FB＜FC
C
类型 物体浸在不同液体中
6．两个相同的烧杯中分别装有水和某种未知液体，将一个鸡蛋依次放入两烧杯中，鸡蛋静止时的情景如图2所示，则鸡蛋在水中受到的浮力________其在未知液体中受到的浮力，未知液体的密度________水的密度。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
图2
小于
大于
7．将A、B两个质量相等的物体(VA＜VB)分别放入甲、乙两个装有不同液体的烧杯中，静止时的情形如图3所示。A排开液体的重力________B排开液体的重力，甲烧杯中液体的密度________乙烧杯中液体的密度。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
图3
等于
大于
三、判断液面的变化情况
1．对于浮沉状态发生改变的物体，分析液面的变化情况，实质是分析物体排开液体的体积V排的变化情况。
2．分析浸在液体中的物体熔化后液面的变化情况，关键是比较物体熔化后的体积V与物体熔化前排开液体的体积V排的大小关系。
8．小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想：水面高度会变化吗？于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图4所示；然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们仍处于漂浮状态，则水面高度将 (　　)
A．下降
B．上升
C．不变
D．无法判断
图4
B
B　【解析】石块a沉底，木块b漂浮时，石块a受到的浮力小于其重力，木块b受到的浮力等于其重力，即F浮a＋F浮b＜Ga＋Gb；石块a放在木块b上时，它们处于漂浮状态，它们受到的浮力等于石块a和木块b的总重力，即F浮＝Ga＋Gb；故F浮＞F浮a＋F浮b，即石块a和木块b排开水的总体积变大，水面高度上升。
9．【拓展】小明买了一杯奶茶，发现有很多冰块漂浮在奶茶液面上。他想了解冰块熔化后奶茶液面的变化情况，于是他用盐水(密度大于水)代替奶茶进行探究。如图5所示，小明将冰块放入盛有适量盐水的杯子中，冰块熔化后液面会________；若杯中装的是纯净水，则冰块熔化后液面会________。(均选填“上升”“不变”或“下降”)
图5
上升
不变
9．上升　不变　
【解析】冰块熔化前，由G冰＝F浮，F浮＝G排＝ρ液V排g可得，V排＝ ；冰块熔化后，由G冰＝G水，G水＝m水g＝ρ水V水g可得， V水＝ 。当液体为盐水时，V排＜V水，故液面上升；当液体为纯净水时，V排＝V水，故液面不变。
四、浮力、密度、压强综合
10．甲、乙两个完全相同的烧杯放在水平桌面上，两烧杯中分别盛有两种不同的液体。两个相同的物块在液体中静止时两烧杯中液面相平，如图6所示，则两物块所受浮力F甲________F乙，两烧杯中液体的密度ρ甲________ρ乙，两烧杯中液体对烧杯底部的压强p甲________p乙，两烧杯对桌面的压力F甲________F乙。(均选填“>”“<”或“＝”)
图6
＝
>
>
>
11．将甲、乙、丙三个体积相同、材料不同的实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底，乙球漂浮，丙球悬浮，如图7所示。下列说法正确的是 (　　)
A．三个小球的质量大小关系是m甲＞m乙＞m丙
B．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
p甲＞p乙＞p丙
C．三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F乙＜F丙
D．三个烧杯对桌面的压强大小关系是p甲′＞p乙′＝p丙′
图7
D
1．1　上浮　0.9　2.4.5　4　3.悬浮　沉底　4.甲　丁
5．C　6.小于　大于　7.等于　大于
8．B　【解析】石块a沉底，木块b漂浮时，石块a受到的浮力小于其重力，木块b受到的浮力等于其重力，即F浮a＋F浮b＜Ga＋Gb；石块a放在木块b上时，它们处于漂浮状态，它们受到的浮力等于石块a和木块b的总重力，即F浮＝Ga＋Gb；故F浮＞F浮a＋F浮b，即石块a和木块b排开水的总体积变大，水面高度上升。
9．上升　不变　【解析】冰块熔化前，由G冰＝F浮，F浮＝G排＝ρ液V排g可得，V排＝ ；冰块熔化后，由G冰＝G水，G水＝m水g＝ρ水V水g可得，V水＝ 。当液体为盐水时，V排＜V水，故液面上升；当液体为纯净水时，V排＝V水，故液面不变。
10．＝　>　>　>　11.D(共18张PPT)
第3节　物体的浮沉条件及应用(①物体
的浮沉条件)
素养培优
对点巩固
综合提升
知识点 受力情况(G物和F浮)与浮沉状态的关系
1．如图1所示，用手将重5 N的橘子浸没在水中并保持静止，橘子排开水的重力为5 N。若此时缓慢松开手，则橘子将会 (　　)
A．静止不动
B．竖直上浮
C．竖直下沉
D．斜向上浮
图1
A
2．漂浮在水面的木头、悬浮在水中的鱼、静止在水底的石头的位置如图2所示。下列说法正确的是 (　　)
A．木头处于漂浮状态，因此它受到的浮力一定最大
B．木头受到的浮力大于它自身的重力
C．鱼排开水的重力等于它自身的重力
D．石头受到的浮力等于它自身的重力
图2
C
3．如图3所示，小明洗碗时发现，向漂浮在水面上的空碗中加水，碗浸入水中的深度越来越大，当水量增加到一定程度时，碗浸没在水中，直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的，则碗受到的浮力随时间变化的关系图像可能是 (　　)
图3
D
知识点 密度大小(ρ物和ρ液)与浮沉状态的关系
4. 如图4，在用盐水选种时，将水稻种子倒入一定浓度的盐水中，漂浮在水面的是次种，沉入水底的是良种。根据浮沉条件可知：次种的密度________盐水的密度，良种的密度________盐水的密度，因此次种的密度________良种的密度。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
图4
小于
大于
小于
5. 泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图5所示，冲泡茶叶时，部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，由于浮力________重力而上浮；茶叶充分吸水后，由于其密度________水的密度而下沉。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
图5
大于
大于
6．两个完全相同的玻璃杯中分别装有酒精和盐水(ρ酒精<ρ盐水)，把一个质量为300 g的橘子分别放入甲、乙两个玻璃杯中，静止时两杯中的液面相平，如图6所示。
(1)橘子所受浮力F甲________F乙(选填“＞”“＝”或“＜”)，乙杯中的液体是________(选填“酒精”或“盐水”)。
图6
＝
盐水
(2)若向甲杯中再加入一些酒精，橘子最终将________；若向乙杯中加入水，则橘子________(选填“会”或“不会”)沉底，最终静止时它受到的浮力是________N。(g取10 N/kg)
图6
悬浮
不会
3
7．(2025滨州改编)把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯密度不同的盐水中，鸡蛋静止时如图7所示，两杯盐水液面相平。若两烧杯底部所受的液体压强分别为p甲、p乙，鸡蛋在甲、乙两杯盐水中所受的浮力分别为F甲、F乙，则下列说法正确的是 (　　)
A．p甲＜p乙
B．p甲＞p乙
C．F甲＜F乙
D．F甲＞F乙
图7
B
8．重力为G的鸡蛋沉在盛有水的烧杯底部，向水中逐渐加入食盐并使其溶解，鸡蛋渐渐浮起，最终漂浮在水面上，如图8甲所示。请在图乙中画出上述过程中鸡蛋所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像。
图8
如答图1所示
答图1
9．如图9所示，用细绳吊着一个重10 N的实心物块浸入水中，物块有 的体积露出水面，已知该物块的体积为1.2×10－3 m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)此时物块所受的浮力；
(2)此时细绳对物块的拉力；
(3)剪断细绳后，物块最终静止时受到的浮力。
图9
解：(1)此时物块排开水的体积
V排＝(1－ )V＝ ×1.2×10－3 m3＝8×10－4 m3
此时物块所受的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×8× 10－4 m3×10 N/kg＝8 N
(2)此时细绳对物块的拉力F拉＝G－F浮＝10 N－8 N＝2 N
(3)物块浸没在水中时所受的浮力F浮′＝ρ水V排′g＝ρ水Vg＝1.0×103 kg/m3×1.2×10－3 m3×10 N/kg＝12 N＞10 N
所以剪断细绳后，物块最终处于漂浮状态，此时物块受到的浮力 F浮″＝G＝10 N
答：(1)此时物块所受的浮力为8 N；(2)此时细绳对物块的拉力为2 N；(3)物块最终静止时受到的浮力为10 N。
10．将甲、乙两个体积相同的实心球放入装有水的烧杯中，甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表所示，则甲、乙静止在水中时的情形可能是 (　　)
实心球 实心球所受的重力/N 排开水所受的重力/N
甲 1 1
乙 2 1
C
1．A　2.C　3.D　4.小于　大于　小于　5.大于　大于
6．(1)＝　盐水　(2)悬浮　不会　3　7.B
8．如答图1所示
答图1
9．解：(1)此时物块排开水的体积
V排＝(1－ )V＝ ×1.2×10－3 m3＝8×10－4 m3
此时物块所受的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×8× 10－4 m3×10 N/kg＝8 N
(2)此时细绳对物块的拉力F拉＝G－F浮＝10 N－8 N＝2 N
(3)物块浸没在水中时所受的浮力F浮′＝ρ水V排′g＝ρ水Vg＝1.0×103 kg/m3×1.2×10－3 m3×10 N/kg＝12 N＞10 N
所以剪断细绳后，物块最终处于漂浮状态，此时物块受到的浮力 F浮″＝G＝10 N
答：(1)此时物块所受的浮力为8 N；(2)此时细绳对物块的拉力为2 N；
(3)物块最终静止时受到的浮力为10 N。
10．C(共14张PPT)
第4节　跨学科实践：制作微型密度计
对点巩固
素养培优
1．某实验小组开展了“自制微型密度计”的跨学科实践。
【项目提出】用密度计测量酒精密度是一种初步判断酒精是否合格的简单方法(合格酒精的密度范围：0.86 g/cm3～0.88 g/cm3)。现有一批如图1甲所示的小瓶酒精，外观无区别，图乙所示密度计无法检测这批酒精的原因是_______________________________________________。
图1
装酒精的小瓶口径太小，密度计无法正常放入使用
【项目分析和实施】小明想设计和制作一个能用来判断这批酒精是否合格的微型密度计。
(1)设计：
①在酒精不溢出的前提下，用微型密度计测量图甲中的小瓶酒精时，微型密度计最多能排开2 mL的酒精，则微型密度计的质量应不超过________g(假设酒精密度为0.88 g/cm3)；
图1
1.76
②将微型密度计分别漂浮在密度为0.86 g/cm3和0.88 g/cm3的酒精中，在微型密度计上与液面相平处做标记，两次标记间的长度记为ΔH。为便于分辨，ΔH应适当________(选填“大”或“小”)一些，则密度计的实心塑料杆应适当________(选填“粗”或“细”)一些。
图1
大
细
(2)制作：用直径约为3 mm的实心塑料杆作为标度杆，用细铜丝作为配重，用直径为1 cm的泡沫塑料球作为浮子，制成了如图2所示的微型密度计。把微型密度计放入酒精，若其浸没在酒精中，则应如何调节配重？__________________________________________________。
图2
减小细铜丝的质量，直至密度计能在酒精中竖直漂浮
【展示交流】将制作好的微型密度计放入四瓶酒精中，微型密度计静止时如图3所示。
(1)从图中可以看出，酒精________合格，酒精________的密度偏小。(均选填字母)
(2)微型密度计在酒精C、D中所受浮力的大小关系为FC________FD(选填“>”“<”或“＝”)。
图3
A、B
C
＝
2．制作浮力秤。
【项目提出】某科创小组效仿“曹冲称象”，展开项目化实践活动——制作浮力秤。
【项目设计】设计浮力秤
(1)浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，所受的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)其重力。
(2)设计浮力秤的装置图，如图4所示。
图4
等于
【项目实施】制作浮力秤。
(1)小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地铺上细沙，上端放一个轻质的秤盘，将小筒放在水中，就制成了一个浮力秤。在小筒底部铺上细沙的目的是__________________________________________。
图4
降低小筒的重心，使小筒能竖直漂浮在水面上
(2)标记刻度
①用记号笔在小筒与外侧水面相平处画上一个刻度a，标记为________g；
②在秤盘中放入一个10 g的砝码，用记号笔在小筒与外侧水面相平处画上刻度b，标记为10 g；
③在秤盘中放入一个20 g的砝码，用记号笔在小筒
与外侧水面相平处画上刻度c，标记为20 g；
图4
0
④图5中a、b、c三个位置标记正确的是________(选填字母)；
⑤用刻度尺测量发现Lab＝Lbc，说明该秤的刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的。接下来将每两个相邻刻度分成5等份，就完成了浮力秤的刻度标记。这个浮力秤的分度值是________g。
图5
A
均匀
2
【展示交流】改进浮力秤。
小组同学利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量，如图6所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待小筒稳定后，发现水面没有与刻度线相平，他们认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是________(选填字母)。
A.用直径更大的大筒
B．用直径更小的小筒
C．增大小筒中细沙的质量
D．大筒中换用密度更大的液体
图6
B
1．【项目提出】装酒精的小瓶口径太小，密度计无法正常放入使用
【项目分析和实施】(1)①1.76　②大　细
(2)减小细铜丝的质量，直至密度计能在酒精中竖直漂浮
【展示交流】(1)A、B　C　(2)＝
2．【项目设计】(1)等于
【项目实施】(1)降低小筒的重心，使小筒能竖直漂浮在水面上　
(2)①0　④A　⑤均匀　2
【展示交流】B(共17张PPT)
第2节　阿基米德原理(②阿基米德原理
的有关计算)
对点巩固
综合提升
知识点　 阿基米德原理的有关计算
1．用弹簧测力计测得一个物体的重力为5 N，接着将该物体的一半体积浸入盐水中，弹簧测力计的示数变为4 N。若将该物体浸没在盐水中，则它受到的浮力是 (　　)
A．3 N B．4 N C．1 N D．2 N
2．用弹簧测力计吊着一体积为100 cm3、重为7.9 N的铁块，将其浸没在水中，铁块受到的浮力为________N，此时弹簧测力计的示数为________N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
D
1
6.9
3. 将一金属零件吊在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数是8.4 N。当把该零件浸没在密度为0.8×103 kg/m3的油中静止时，弹簧测力计的示数是6.0 N。(g取10 N/kg)
(1)该零件的体积是多少？
(2)若将该零件浸没在另一种液体中时，它受到的浮力为3.3 N，求该液体的密度。
解：(1)该零件浸没在油中受到的浮力
F浮＝G－F拉＝8.4 N－6.0 N＝2.4 N
由F浮＝ρ液V排g可得，该零件的体积
答：(1)该零件的体积是3×10－4 m3；
(2)该液体的密度为1.1×103 kg/m3。
4. 为了增强体质，某同学在周末学习游泳。初学游泳的他佩戴了如图1所示的防溺水安全手环，这种手环是水上救生设备，携带非常方便，手环里的安全气囊充满气后的体积是2.5×10－3 m3，安全气囊自身重力不计，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。
(1)求安全气囊浸没在水中时受到的浮力。
(2)若某次使用时安全气囊为小明提供了15 N的浮力，
求安全气囊露出水面的体积。
图1
解：(1)安全气囊浸没在水中时排开水的体积V排＝V气囊＝2.5×10－3 m3
安全气囊浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0× 103 kg/m3×2.5×10－3 m3×10 N/kg＝25 N
(2)由F浮＝ρ液V排g可得，安全气囊浸入水中的体积
安全气囊露出水面的体积
V＝V气囊－V排′＝2.5×10－3 m3－1.5×10－3 m3＝1×10－3 m3
答：(1)安全气囊浸没在水中时受到的浮力为25 N；
(2)安全气囊露出水面的体积为1×10－3 m3。
5. 图2为某校校园艺术节时用气球悬挂竖式条幅的情景。已知气球的体积为8 m3，气球(含内部所充气体)、条幅(体积忽略不计)及细绳(体积忽略不计)的总质量为9 kg，空气的密度为1.29 kg/m3，g取10 N/kg，则系在地面上的细绳对条幅的拉力为 (　　)
A．103.2 N
B．90 N
C．13.2 N
D．193.2 N
图2
C
6．将不同材料制成的体积相同的实心球A、B放在水中，静止时它们露出水面的体积分别是各自体积的 和 ，则A、B两球受到的浮力之比是 (　　)
A．2∶3
B．3∶2
C．3∶4
D．4∶3
C
7．如图3甲所示，弹簧测力计下挂有一个圆柱体，把它从盛水的烧杯中缓慢向上提升，该过程中弹簧测力计示数F与圆柱体上升高度h的关系图像如图乙所示，则圆柱体浸没在水中时受到的浮力为________N，圆柱体的体积为________m3，圆柱体的密度为________kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，忽略圆柱体沾水)
图3
4
4×10－4
2.5×103
8. 某地计划在江面上修建一座大桥，图4甲是使用吊车向江底投放长方形石料(长、宽、高分别为1 m、1 m、0.5 m)的示意图，在整个投放过程中，石料竖直匀速下降。图乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触湖底)，忽略水的阻力。(g取10 N/kg)求：
(1)石料的质量；
(2)石料浸没在江水中时受到的浮力；
(3)江水的密度。
图4
解：(1)由题图乙可知，石料受到的重力G＝F1＝14 000 N
由G＝mg可得，石料的质量m＝ ＝ ＝1 400 kg
(2)石料浸没在江水中时，钢绳的拉力F2＝8 900 N
石料受到的浮力F浮＝G－F2＝14 000 N－8 900 N＝5 100 N
(3)石料浸没在江水中时，排开江水的体积
V排＝V石＝abc＝1 m×1 m ×0.5 m＝0.5 m3
江水的密度ρ江＝ ＝ ＝1.02×103 kg/m3
答：(1)石料的质量为1 400 kg；
(2)石料浸没在江水中时受到的浮力为5 100 N；
(3)江水的密度为1.02×103 kg/m3。
1．D　2.1　6.9
3．解：(1)该零件浸没在油中受到的浮力
F浮＝G－F拉＝8.4 N－6.0 N＝2.4 N
由F浮＝ρ液V排g可得，该零件的体积
答：(1)该零件的体积是3×10－4 m3；
(2)该液体的密度为1.1×103 kg/m3。
4．解：(1)安全气囊浸没在水中时排开水的体积
V排＝V气囊＝2.5×10－3 m3
安全气囊浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0× 103 kg/m3×2.5×10－3 m3×10 N/kg＝25 N
安全气囊露出水面的体积
V＝V气囊－V排′＝2.5×10－3 m3－1.5×10－3 m3＝1×10－3 m3
答：(1)安全气囊浸没在水中时受到的浮力为25 N；
(2)安全气囊露出水面的体积为1×10－3 m3。
5．C　6.C　7.4　4×10－4　2.5×103
8．解：(1)由题图乙可知，石料受到的重力G＝F1＝14 000 N
(2)石料浸没在江水中时，钢绳的拉力F2＝8 900 N
石料受到的浮力F浮＝G－F2＝14 000 N－8 900 N＝5 100 N
(3)石料浸没在江水中时，排开江水的体积
V排＝V石＝abc＝1 m×1 m ×0.5 m＝0.5 m3
江水的密度
答：(1)石料的质量为1 400 kg；
(2)石料浸没在江水中时受到的浮力为5 100 N；
(3)江水的密度为1.02×103 kg/m3。(共15张PPT)
第1节　浮力
对点巩固
综合提升
第十章　浮力
知识点 认识浮力
1．如图1所示，冰块漂浮在饮料上，冰块所受浮力的施力物体是
(　　)
A．空气
B．地球
C．饮料
D．玻璃杯
图1
C
2．在弹簧测力计下悬挂一个重为10 N的金属块，然后将该金属块浸入水中，如图2所示，此时弹簧测力计的示数为7 N，则该金属块所受浮力的大小和方向是 (　　)
A．7 N，竖直向上
B．10 N，竖直向下
C．3 N，竖直向下
D．3 N，竖直向上
图2
D
3．请在图3中画出漂浮在水面上的玩具鸭受到的浮力F浮的示 意图。
图3
如答图1所示
答图1
4. 我国自主研制的作业型全海深自主遥控潜水器“海斗一号”，填补了我国万米作业型无人潜水器的空白。若忽略不同深度海水密度的变化，则潜水器在海面下逐渐下潜的过程中，所受海水的压强________，所受海水的浮力________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
变大
不变
知识点 探究浮力的大小与哪些因素有关(必做实验)
5．在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中：
(1)小明根据三个常识，分别作出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想________。
常识 猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底 常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些 常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想1：与物体浸在液体中的体积有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关
3
(2)为了验证上述猜想是否正确，小明依次进行了如图4所示的实验操作。
①分析图中数据可知，物块浸没在水中时，所受浮力的大小为________N。
②分析步骤ABC中弹簧测力计的示数
变化，可得出结论：当液体的密度相同时，
物体____________________越大，受到的
浮力越大。
图4
1
浸在液体中的体积
③根据________三个步骤的结果，可验证猜想2。
④为验证猜想3，可选用________(选填“质量”或“体积”)相同的铜块、铁块、铝块，对比三个金属块浸没在水中时所受浮力的大小。
图4
ACD
体积
知识点 浮力产生的原因
6．在弹簧测力计下悬挂一个实心圆柱体，将圆柱体浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平，如图5所示。圆柱体下表面受到水的压力为2 N，则圆柱体受到的浮力为________N；此时弹簧测力计的示数为3 N，则圆柱体的重力为________N；若将圆柱体向下移
动一段距离(未接触容器底)，则静止时弹簧测力计的示
数为________N。
图5
2
5
3
7．可燃冰是一种新型能源，其主要成分是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中。如图6所示，海底有一块体积为0.1 m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为________N。
图6
0
8. 为验证“水中的物体是否受到水的浮力”，聪明的小旭同学做了如图7所示的实验，加水前、后弹簧的形变程度不同，说明了水中的物体________(选填“受到”或“不受到”)浮力，该力的施力物体是________。
图7
受到
水
9．如图8甲，用绳子悬吊一实心物块从水面上方以恒定的速度竖直下降，图乙是绳子拉力F随物块下降高度h变化的关系图像。
(1)当h＝________m时，物块开始浸入水中；当h＝________m时，物块恰好浸没在水中。
(2)物块的重力为________N。
(3)当h＝3 m时，物块受到的浮力为________N。
进一步分析可得，物块浸没后，其所受浮力与浸没的
深度________(选填“有关”或“无关”)。
图8
1
2
140
50
无关
1．C　2.D
3．如答图1所示
4．变大　不变
5．(1)3 (2)①1　②浸在液体中的体积 ③ACD　④体积
6．2　5　3　7.0　8.受到　水
9．(1)1　2　(2)140　(3)50　无关
答图1(共17张PPT)
专题9　探究浮力的大小与哪些因素有关
一、基础实验
1．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小斌根据生活经验，提出以下几个猜想：
猜想一：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关；
猜想二：浮力的大小与物体的形状有关；
猜想三：浮力的大小与液体的密度有关。
图1
为了验证上述猜想，小斌和小华用弹簧测力计、4个相同的且可以随意组合的小正方体磁力块、2个分别盛有水和未知液体的烧杯，按图1所示的步骤进行实验。
(1)图乙中，磁力块所受的浮力为________N。
(2)分析对比图甲、乙、丙和丁的实验，可
以验证猜想________，并由此联想到，游泳圈
浸入水中的体积越________，其受到的浮力就
越大。
图1
1
一
大
(3)为了验证猜想三，小斌选取图甲、乙、戊的实验进行对比，小华认为这样做是错误的，原因是__________________________________。
(4)分析实验数据可知，未知液体的密度比水的密度________(选填“大”或“小”)。
图1
没有控制物体浸在液体中的体积相同
小
(5)若要验证猜想二，需增加一次实验与图丁实验进行对比，则图2所示的实验设计中合理的是________。(选填字母)
(6)完成实验后，小斌发现整个实验中弹簧测力计都未调零，未调零________(选填“会”或“不会”)对实验结论产生影响，原因是_________________________________________
_________________________________________
______________________________。
图2
A
不会
本实验中F浮＝G－F拉，弹簧测力计未调零导致测得的G和F拉均偏大且偏差值相等，故F浮测量准确，对结论无影响
二、思维拓展
2．(2023广东改编)在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中：
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、____________和分度值。调零时，弹簧测力计应在________(选填“竖直”或“水平”)方向上调零。
图3
测量范围
竖直
(2)如图3甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑)，测出其重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像。
图3
如答图1所示
答图1
(3)分析图像可知：浸没前，h增加，F浮________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是________(选填字母)；浸没后，h增加，F浮________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是________(选填字母)。
A．物体浸入水中的深度增大　
B．物体浸在水中的体积增大　
C．物体浸在水中的体积不变
图3
变大
B
不变
C
(4)若把此物块捏成高6 cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像________(选填“相同”或“不同”)。
(5)若想继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：_______________。
图3
不同
盐水(合理即可)
三、问题探究
3．辰辰要探究“浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关”，他提出了以下几个猜想：
①浮力的大小与物体浸入液体中的深度有关；
②浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
③浮力的大小与液体的密度有关；
④浮力的大小与物体的形状有关；
⑤浮力的大小与物体的重力有关。
图4
辰辰做的部分实验如图4所示。
(1)图甲所示的实验现象可排除猜想________。
(2)请你写出一个能够支持猜想②的生活现象：__________________
___________________________________。
图4
①
时，饮料瓶浸入水中体积越大越费力
将饮料瓶按压到水中
(3)探究猜想③时记录的实验数据如下表，表格中横线处应补全的内容是_______________。
实验 次数 液体 种类 物体在液体中 的浸入情况 ________ 弹簧测力计示数F/N 物体受到的浮力F浮/N
1 酒精 浸没 4.8 3.0 1.8
2 水 浸没 4.8 2.8 2.0
3 盐水 浸没 4.8 2.4 2.4
物体的重力G/N
(4)分析实验数据可得出结论：当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越________。实验所用盐水的密度为________kg/m3。(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3)
图4
实验 次数 液体 种类 物体在液 体中的浸 入情况 ____ ____ 弹簧测 力计示 数F/N 物体受
到的浮
力F浮/N
1 酒精 浸没 4.8 3.0 1.8
2 水 浸没 4.8 2.8 2.0
3 盐水 浸没 4.8 2.4 2.4
大
1.2×103
(5)辰辰将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙所示的实验，由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。老师告诉他该结论不可靠，主要原因是____________________________。
图4
实验 次数 液体 种类 物体在液 体中的浸 入情况 ____ ____ 弹簧测 力计示 数F/N 物体受
到的浮
力F浮/N
1 酒精 浸没 4.8 3.0 1.8
2 水 浸没 4.8 2.8 2.0
3 盐水 浸没 4.8 2.4 2.4
没有控制排开水的体积相同
(6)为了继续探究浮力大小是否与物体排开水的质量有关，如图丙所示，小刚做了一个橡皮泥小船，并在小船内放入适量物体。小刚根据水面的高度是否变化判断物体排开水的质量是否变化，但发现实验现象不明显，可以采取的措施是__________________________________。
图4
实验 次数 液体 种类 物体在液 体中的浸 入情况 ____ ____ 弹簧测 力计示 数F/N 物体受
到的浮
力F浮/N
1 酒精 浸没 4.8 3.0 1.8
2 水 浸没 4.8 2.8 2.0
3 盐水 浸没 4.8 2.4 2.4
换用更重的物体(加上后小船不下沉)
1．(1)1　(2)一　大　(3)没有控制物体浸在液体中的体积相同　 (4)小　(5)A　(6)不会　本实验中F浮＝G－F拉，弹簧测力计未调零导致测得的G和F拉均偏大且偏差值相等，故F浮测量准确，对结论无影响
2．(1)测量范围　竖直
(2)如答图1所示
答图1
(3)变大　B　不变　C
(4)不同　(5)盐水(合理即可)
3．(1)①　
(2)将饮料瓶按压到水中时，饮料瓶浸入水中体积越大越费力　
(3)物体的重力G/N　(4)大　1.2×103
(5)没有控制排开水的体积相同
(6)换用更重的物体(加上后小船不下沉)(共31张PPT)
易错精练
大概念体系构建
思维导图
综合能力提升练
章末提升
竖直向上
排开液体
ρ液V排g
浮力
浮力
方向：①　　　　　　,
浮力的测量（如右图）：F浮＝②　　　　　,
决定浮力大小的因素：③　　　　　　　　　　,
和④　　　　　　　,
产生原因：浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体的⑤　　　　　,
竖直向上
G－F拉
液体的密度
物体浸在液体的体积
压力差
浮力
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
⑥　　　　它排开的 液体所受的重力
公式：F浮＝
G排＝m排g＝
ρ液V排g
F浮表示浮力，单位为⑦　　　　　,
m排表示排开液体的质量，单位为
⑧　　　　　,
ρ液表示液体的密度，单位为⑨　　　　　,
V排表示物体排开液体的体积，单位为
⑩　　　　　)
等于
N
kg
kg/m3
m3
浮力
物体的浮沉条件
F浮 　　　G物　 F浮 　　　G物　 F浮 　　　G物　
F浮 　　　G物 ρ液 　　　ρ物 ρ液 　　　ρ物
ρ液 　　　ρ物 ρ液 　　　ρ物
>
<
＝
＝
>
<
＝
>
浮力
浮力的应用
轮船：
原理：利用空心结构增加排开水的体积，从而增大
排水量：轮船装满货物时排开水的质量
特点：所受浮力始终 　　　　　自身重力和船上货物重力之和
浮力
等于
浮力
浮力的应用
潜水艇：通过改变自身的 　　　　　来实现浮沉
气球和飞艇：通过充入密度 　　　　　空气的气体（如氦气等）来实现升空
密度计：在被测液体中处于 　　　　状态，同一密度计浸入液体的体积越大，被测液体的密度越 　　　　)
重力
小于
漂浮
小
易错点 判断物体是否受到浮力
1．如图1，厨房水槽中有一定量的水，水堵头塞在水槽出水口处，苹果和李子分别在水槽中漂浮和沉底，则三个物体中不受浮力的是________，所受浮力等于自身重力的是________。(均选填“水堵头”“苹果”或“李子”)
图1
水堵头
苹果
若物体下表面不受液体对它向上的压力，则物体不受浮力；若物体只是处于沉底状态，则仍会受到浮力。
易错点 误认为浮力大小与物体的浮沉状态有关
2．如图2所示，海面下有甲、乙两艘完全相同的潜水艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜。正在上浮的是__________潜水艇，两艘潜水艇受到的浮力F甲__________F乙(选填“>”“＝”或“<”)。当潜水艇在海面下从海水密度较大的海域进入海水密度较小的海域时，潜水艇受到的浮力会__________(选填“变大”“变小”或
“不变”)，此时应__________(选填“充水”或
“排水”)使潜水艇保持平衡。
图2
甲
＝
变小
排水
影响浮力大小的因素只有物体排开液体的体积和液体的密度，与物体的受力情况、浮沉状态等均无关。
易错点 浮沉条件的应用
3．甲、乙两个质量相等的实心正方体物块在水中静止时如图3所示，下列说法正确的是 (　　)
A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B．甲的密度小于乙的密度
C．甲下表面受到水的压力大于乙下表面
受到水的压力
D．甲排开水的体积大于乙排开水的体积
图3
C
4．水平桌面上两个相同的容器中装有体积相等的甲、乙两种液体，将同种材料制成的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时两容器液面等高，如图4所示。下列说法正确的是 (　　)
A．A的重力小于B的重力
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．A受到的浮力等于B受到的浮力
D．两容器底部所受液体压强相等
图4
B
易错点 浮力相关的作图
5．“强我海军，护我领海。”如图5所示，我国某潜水艇正在海水中演练，不计海水阻力，请画出该潜水艇在海水中加速上浮时所受浮力和重力的示意图。(O点为其重心)
图5
如答图1所示
答图1
6．如图6所示，重为G的正方体物块从水面上方甲位置开始下落，至乙位置后悬浮在水中。请在坐标系中画出整个过程中物块所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像。
图6
如答图2所示
答图2
在进行浮力相关的作图时，尤其要注意分析浮力与重力的大小 关系：
(1)作力的示意图时，要根据浮沉条件判断出浮力与重力的大小关系，并通过线段的长度表示出来；
(2)画坐标图像时，要结合阿基米德原理和浮沉条件，判断出在各个阶段浮力的大小变化情况和相对于重力的大小关系。
易错点 浮力的计算
7．中国振华重工自主建造的世界最大起重船“振华30号”的排水量为14万吨，如图7所示。港珠澳大桥海底隧道的“最终接头”(最后一根沉管接头)就是由“振华30号”吊装完成的，“最终接头”的质量为6×106 kg，体积为4×103 m3。(ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取 10 N/kg)求：
(1)满载的“振华30号”在水中航行时受到的浮力；
(2)满载的“振华30号”在水中静止时排开海水的体积；
(3)“最终接头”完全入水后(相对“振华30号”静止)，
吊钩对它的拉力。
图7
7．解：(1)满载的“振华30号”在水中航行时排开水的质量
m排＝14×104 t＝1.4×108 kg
受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝1.4×108 kg×10 N/kg＝1.4×109 N
(2)由F浮＝ρV排g可得，满载的“振华30号”在水中静止时排开海水的体积
(3)“最终接头”的重力G＝mg＝6×106 kg×10 N/kg＝6×107 N
完全入水后，“最终接头”受到的浮力
F浮′＝ρ海水V排′g＝ρ海水Vg＝1.0×103 kg/m3×4×103 m3×10 N/kg＝4×107 N
吊钩对“最终接头”的拉力
F拉＝G－F浮′＝6×107 N－4×107 N＝2×107 N
答：(1)满载的“振华30号”在水中航行时受到的浮力是1.4×109 N；
(2)满载的“振华30号”在水中静止时排开海水的体积为1.4×105 m3；
(3)“最终接头”完全入水后，吊钩对它的拉力是2×107 N。
8．【项目背景】我国全海深载人潜水器“奋斗者”号(如图8甲所示)，在世界最深的马里亚纳海沟成功坐底，刷新载人深潜10 000米的新纪录。物理项目式学习小组的成员也想设计出一艘属于自己的“潜水艇”！(ρ水＝1×103 kg/m3，ρ海水＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)
在深度为10 000 m的海底，“奋斗者”号潜水器受到的液体压强为__________Pa。
图8
1.03×108
【项目设计思路】利用硬质塑料瓶制作出如图乙所示的潜水艇模型，塑料瓶厚度不计，三个舱之间密封不连通，生活舱中装有配重，水舱与注射器通过塑料软管相连，通过移动注射器活塞可以实现潜水器模型的浮沉。
(1)潜水艇模型通过________________来实现浮沉状态的改变。
图8
改变自身重力
(2)如图丙所示，潜水艇模型从水下B处上浮到水面A处的过程中，其浮力变化情况是________________。
【项目实施】小明按照图乙制作出一个潜水艇模型，其总质量为 0.5 kg，总体积为650 cm3。若想让该潜水艇模型在水中实现悬浮，则需往水舱内注入水的体积是________cm3。
图8
先不变后减小
150
【项目评价】自制潜水艇模型的评价量表：
自制潜水艇评价量表
验收等级 合格 待改进
功能舱分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱不能独立分开，生活舱进水
浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇不能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮中的部分功能
请根据上述评价量表中的指标，对小明制作的潜水艇模型进行验收，其验收等级为__________，进一步给出的优化建议：______________________。
待改进
换用容积更大的注射器
大概念体系构建
①竖直向上　②排开液体　③ρ液V排g
思维导图
①竖直向上　②G－F拉　③物体浸在液体中的体积
④液体的密度　⑤压力差　⑥等于 ⑦N　⑧kg　⑨kg/m3　⑩m3　
>　 <　 ＝　 ＝ >　 <　 ＝　 >　 浮力　
等于　 21 重力 22小于　 23漂浮　 24小
易错精练
1．水堵头　苹果　2.甲　＝　变小　排水　3.C　4.B
5．如答图1所示 6.如答图2所示
答图1
答图2
7．解：(1)满载的“振华30号”在水中航行时排开水的质量
m排＝14×104 t＝1.4×108 kg
受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝1.4×108 kg×10 N/kg＝1.4×109 N
(2)由F浮＝ρV排g可得，满载的“振华30号”在水中静止时排开海水的体积
(3)“最终接头”的重力G＝mg＝6×106 kg×10 N/kg＝6×107 N
完全入水后，“最终接头”受到的浮力
F浮′＝ρ海水V排′g＝ρ海水Vg＝1.0×103 kg/m3×4×103 m3×10 N/kg＝4×107 N
吊钩对“最终接头”的拉力
F拉＝G－F浮′＝6×107 N－4×107 N＝2×107 N
答：(1)满载的“振华30号”在水中航行时受到的浮力是1.4×109 N；
(2)满载的“振华30号”在水中静止时排开海水的体积为1.4×105 m3；
(3)“最终接头”完全入水后，吊钩对它的拉力是2×107 N。
综合能力提升练
8．【项目背景】1.03×108
【项目设计思路】(1)改变自身重力　(2)先不变后减小
【项目实施】150
【项目评价】待改进　换用容积更大的注射器

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