資源簡介

1.3 水的浮力（1）
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 1
知識點(diǎn)一、浮力 1
知識點(diǎn)二、阿基米德原理 4
模塊三 鞏固提高 8
模塊一 知己知彼
學(xué)習(xí)目標(biāo) 目標(biāo)解讀
1.了解水及其他液體對浸入其內(nèi)的物體都會產(chǎn)生浮力的作用，了解氣體對浸入其內(nèi)的物體也會產(chǎn)生浮力。
2.能通過實(shí)驗(yàn)的方法，探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)，并概括出阿基米德原理。
3.能用彈簧測力計(jì)測量浮力，能用阿基米德原理計(jì)算浮力。 能靈活地利用阿基米德原理的公式進(jìn)行計(jì)算，常見題型為選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題和計(jì)算題等，難度較大。
模塊二 知識掌握
知識點(diǎn)一、浮力
（一）概念
液體(或氣體)對浸入其中的物體產(chǎn)生的向上托的力叫浮力。
(1)浮力的施力物體:液體(或氣體)。
(2)浮力的受力物體:浸人液體中的物體。
(3)浮力的方向: 。
(4)浮力的作用點(diǎn):浸入液體的物體上。
（二）探究物體在水中受到的浮力
活動1 活動2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 將空礦泉水瓶旋緊瓶蓋后壓人水中，手將會感受到該瓶對手向上的壓力，將手松開后發(fā)現(xiàn)瓶子會迅速上升 將物體直接掛在彈簧測力計(jì)下，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1=1.2牛;再將物體浸人水中，記錄此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2=0.6牛。比較F1、F2的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果: F1實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在水中會上浮的物體受到向上的浮力 在水中會下沉的物體也受到向上的浮力
實(shí)際上，不僅是水，所有的液體都會對浸人其中的物體產(chǎn)生一個向上的浮力。
（三）浮力產(chǎn)生的原因
設(shè)想一立方體浸沒在水里，它的六個表面都受到了水的壓力，左右表面上的壓力F左和F右，大小相等，方向相反，作用在同一物體上，所以相互平衡(抵消);前后表面上的壓力也相互平衡，但上下兩個表面由于所處的深度不同，上表面所受水的壓強(qiáng)小于下表面的壓強(qiáng)，因此上表面受到的壓力F就小于下表面受到的壓力F下,在物體上下表面上產(chǎn)生了壓力差，這個壓力差就是液體對物體向上托的力，即浮力。由此可以得出
【能力拓展】
浸在液體里的物體受到向上的浮力，這個浮力來源于物體上下兩個表面的壓力差。物體下表面沒有液體，肯定不受向上的壓力，它肯定不受浮力,如水中的橋墩。
（2023 桐鄉(xiāng)市模擬）取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶，將瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，將乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下，往塑料瓶里注水，乒乓球靜止不動，用手掌堵住瓶口，乒乓球向上運(yùn)動。演示此實(shí)驗(yàn)主要用于（　　）
A．探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) B．研究物體的沉浮條件
C．證明大氣壓強(qiáng)的存在 D．解釋浮力產(chǎn)生的原因
（2022秋 余杭區(qū)期末）如圖所示，繡山公園溪水中有一片落葉隨著水流漂流而下。落葉所受浮力的方向是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
（2022秋 仙居縣校級期中）“天宮課堂”第一課上，神舟十三號航天員王亞平做了一個有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)。在太空中，乒乓球并沒有像在地面一樣浮在水面，而是停留在了水中，如圖。下列有關(guān)該現(xiàn)象的解釋最準(zhǔn)確的是（　　）
A．乒乓球沒有排開水，水對球沒有浮力
B．太空中失重狀態(tài)下，排開的水所受重力為零，浮力消失
C．太空中失重狀態(tài)下，排開的水的密度減小到零，浮力消失
D．乒乓球的質(zhì)量為零，重力為零
知識點(diǎn)二、阿基米德原理
1.探究：浮力與物體排開水的關(guān)系。
(1)猜想與假設(shè)：浮力的大小跟 有關(guān)。
思考:
①用給定的器材定量研究水的浮力大小與物體排開水的多少的關(guān)系，需要做些什么 (測量浮力的大小、測量排開水的多少)
②給定的器材中量筒和溢杯在探究中有什么作用 (測體積、便于量取排開的水)
③實(shí)驗(yàn)中需直接測量哪些物理量 (用彈簧測力計(jì)測浮力、用量筒測排開水的體積)
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟
①在溢杯中 ，將小燒杯放在溢杯的出水口下。
②將物塊用細(xì)線拴住懸掛在彈簧測力計(jì)下，用彈簧測力計(jì)測出物塊的 。
③將物塊浸沒在溢杯的水中， 。
④將溢杯溢出的水注人量筒內(nèi)，測出它的
⑤換用不同質(zhì)量的物塊，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，再做一次實(shí)驗(yàn),將上述數(shù)據(jù)填入下面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。
實(shí)驗(yàn)序號 物塊重力G/牛 物塊浸入水中后彈簧測力計(jì)的示數(shù)G/牛 物塊排開水的體積V排水/米3 物塊受到水的浮力F浮/牛(注意:F浮=G-F) 物塊排開的水受到的重力G排水(注意G排水=ρ水gV排水)
1
2
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由此得出結(jié)論:
。
若把水換成別的液體，仍然可以得到相同的結(jié)論。這個關(guān)系稱為阿基米德原理。
2.阿基米德原理
(1)內(nèi)容:浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
(2)公式:
(3)使用阿基米德原理時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①公式中的ρ是液體的密度，而不是物體的密度。
②G排液是指物體排開的液體所受的重力。
③V排液是指物體排開的液體的體積，不是液體的總體積，也不一定是物體的體積。當(dāng)物體浸沒時，V排液=V物;當(dāng)物體部分浸入時，V排液④由公式ρ水gV排水可以看出，浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而跟物體本身的體積、密度、形狀浸沒時在液體中的深度等無關(guān)，也與物體是否在液體中運(yùn)動液體多少等因素?zé)o關(guān)。
⑤阿基米德原理也適用于氣體，但公式中的ρ液應(yīng)改為ρ氣,V排液應(yīng)改為V排氣
【能力拓展】
若浸在液體中的物體下表面與容器緊密接觸，則液體對物體向上的壓力F為零，物體將不受浮力的作用，只受向下的壓力，如在水中的橋墩、深陷在淤泥中的沉船等。
浮力的計(jì)算方法
①稱重法:把物體掛在彈簧測力計(jì)下，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1、即為物體重力，再把物體浸入液體，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2，則F浮=F1-F2。
②平衡法:物體懸浮或漂浮時，物體處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件知F浮=G物。
③公式法:根據(jù)阿基米德原理:F浮=G排液，而G排液=m排液g=ρ液gV排液，普遍適用于計(jì)算任何形狀的物體受到的浮力。
④壓力差法(浮力產(chǎn)生的原因):物體浸在液體中，前后、左右的壓力可以相互抵消，而下表面受到的向上的壓力(F上)大于上表面受到的向下的壓力(F下),物體總體受到一個豎直向上托的力，這個力就是浮力，所以可以根據(jù)壓力差來求浮力。F浮=F下-F上
（2023 紹興）2023年3月，“探索一號“科考船完成了首次環(huán)大洋洲載人深潛科考任務(wù)，搭載的“奮斗者”號多次完成了深度超過萬米的下潛。不考慮海水密度與潛水器體積的變化，潛水器在海面下下潛的過程中（　　）
A．浮力不變，壓強(qiáng)變大 B．浮力變大，壓強(qiáng)變大
C．浮力變大，壓強(qiáng)不變 D．浮力不變，壓強(qiáng)不變
（2022秋 衢州期中）甲、乙兩物體的體積相等，在液體中分別向上加速運(yùn)動和向下加速運(yùn)動，如圖所示，它們此時受到的浮力的大小關(guān)系是（　　）
A．甲大 B．乙大 C．一樣大 D．無法比較
（2022秋 衢州期中）如圖所示，小江同學(xué)將浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根據(jù)事實(shí)，下列猜想最符合小江同學(xué)研究目的的是（　　）
A．物體排開水越多，物體所受浮力越大
B．液體密度越大，物體所受浮力越大
C．物體體積越大，物體所受浮力越大
D．物體形狀不同，物體受到浮力大小不同
（2022秋 椒江區(qū)期末）小科在驗(yàn)證阿基米德原理時，利用溢水杯、彈簧測力計(jì)、鐵塊、小桶、細(xì)線等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體操作步驟如圖：
（1）細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖乙步驟中存在錯誤，請指出該錯誤是： 。如果不加改正，會導(dǎo)致浮力F浮 （選填“大于”、“等于”或“小于”）排開水的重力G排。
（2）糾正錯誤后，若圖中測得的F1、F2、F3、F4關(guān)系滿足 ，則阿基米德原理得到驗(yàn)證。
（3）實(shí)驗(yàn)后，小科發(fā)現(xiàn)利用實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)還能測出所用鐵塊的密度，ρ鐵＝ （水的密度用ρ水表示）。
（2022秋 金東區(qū)期末）興趣小組利用彈簧測力計(jì)、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗(yàn)證阿基米德原理。（細(xì)線的質(zhì)量和體積均忽略不計(jì)）
（1）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水，如圖甲所示，這樣實(shí)驗(yàn)會使測得的溢出水的重 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）溢水杯裝滿水后，將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，物塊受到的浮力為 N，物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小 。
（3）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)F5＞F3，說明物塊受到的浮力大小與 有關(guān)。換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是 （填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）。
（2021秋 錢塘區(qū)期末）小明準(zhǔn)備用空礦泉水瓶做一個“救生衣”。已知小明的質(zhì)量是60kg，身體平均密度約等于水的密度，為確保安全至少他的頭部要露出水面，頭部的體積約占身體總體積的。（不計(jì)空礦泉水瓶的質(zhì)量和塑料的體積）
（1）求小明頭部的體積。
（2）請你幫小明計(jì)算一下，制作“救生衣”至少需要多少個圖示的空礦泉水瓶。
模塊三 鞏固提高
（2022秋 鎮(zhèn)海區(qū)校級期中）下列物體沒有受到浮力的是（　　）
A．在太空中遨游的“天宮一號”
B．在海面上航行的航母“山東號”
C．在海水中下潛的“奮斗者號”
D．在空氣中上升的熱氣球
（2021秋 西湖區(qū)期末）某同學(xué)觀察一條在水中暢游的小魚，該小魚受到的浮力方向正確的是（　　）
A． B．
C． D．
（2021秋 義烏市月考）如圖所示，A和B是自由移動的物體，C和D是容器本身凸起的一部分，現(xiàn)在往容器中注入一些水，四個物體靜止后位置如圖所示，則沒有受到浮力的是（　　）
A．物體A B．物體B C．C部分 D．D部分
（2021秋 蕭山區(qū)月考）2021年12月9日，“感覺良好”組合翟志剛、王亞平和葉光富的天宮課堂如約而至，其中浸沒在水中無法上浮的乒乓球讓人印象深刻，根據(jù)你所學(xué)的知識，你認(rèn)為以下哪一選項(xiàng)是乒乓球無法上浮的解釋（　　）
A．水在乒乓球上下表面無法形成壓力差
B．太空中的乒乓球可等同于浸沒在液體中但與容器底部緊貼的蠟塊
C．根據(jù)阿基米德浮力推導(dǎo)公式，可能太空中該乒乓球排開水的體積太小
D．乒乓球受到液體張力影響
（2021春 諸暨市月考）如圖所示，物體懸浮在水中，水對物體向上、向下的壓力分別為F2和F1，下列說法正確的是（　　）
A．F1與F2是一對相互作用力
B．F2與F1的差等于物體的重力
C．由于物體靜止不動，F(xiàn)1與F2是一對平衡力
D．因?yàn)槲矬w上表面距液面的距離大于物體下表面距容器底的距離，所以F1＞F2。
（2023 溫州模擬）在透明密閉正方體塑料盒的上下左右四個面的中心處，挖出四個大小相同的圓孔，并加一層橡皮膜，通過手柄將塑料盒豎直浸沒到水中，橡皮膜發(fā)生形變，如圖。
（1）比較 兩處形變程度，可以得出“液體內(nèi)部同一深度處各個方向的壓強(qiáng)大小相等”的結(jié)論。（選填字母）
（2）浸沒后，不斷增加塑料盒在水中的深度（手柄體積不計(jì)），塑料盒受到的水的浮力將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2023 濱江區(qū)二模）2022年4月19日，一頭體長約20米的抹香鯨在浙江省寧波市象山縣一片海域附近擱淺，與地面接觸面積約為25m2。成年抹香鯨體積約24m3，體重一般可以達(dá)到50噸，輕松潛至1000米深的海底。（海水密度約為1×103kg/m3）求：
（1）抹香鯨擱淺時對地面壓強(qiáng)。
（2）抹香鯨整個身體潛入水中，受到的浮力。
（3）救援隊(duì)來幫助抹香鯨脫困，下列方案可行的是 。
A.增大海水的密度
B.減小抹香鯨沒入水中的體積
C.深挖河道，增大水的深度
（2022秋 杭州期末）（1）小金同學(xué)利用如圖甲所示過程對阿基米德原理進(jìn)行了驗(yàn)證，若圖中彈簧測力計(jì)各次示數(shù)符合 （用F1、F2、F3、F4表示）的關(guān)系，則證明了阿基米德原理的正確。
（2）小金同學(xué)思考：能否利用更少的器材和更簡單的操作對阿基米德原理進(jìn)行驗(yàn)證？于是他利用彈簧測力計(jì)、小石塊、盛有水的量筒、細(xì)線等器材（如圖乙）按照以下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。請將操作步驟補(bǔ)充完整，并用字母表示出需要測量的量。
①在量筒中加入適量的水，讀出示數(shù)為V1；
②用彈簧測力計(jì)測出小石塊的重為G1；
③ 。1.3 水的浮力（1）
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 1
知識點(diǎn)一、浮力 1
知識點(diǎn)二、阿基米德原理 4
模塊三 鞏固提高 10
模塊一 知己知彼
學(xué)習(xí)目標(biāo) 目標(biāo)解讀
1.了解水及其他液體對浸入其內(nèi)的物體都會產(chǎn)生浮力的作用，了解氣體對浸入其內(nèi)的物體也會產(chǎn)生浮力。
2.能通過實(shí)驗(yàn)的方法，探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)，并概括出阿基米德原理。
3.能用彈簧測力計(jì)測量浮力，能用阿基米德原理計(jì)算浮力。 能靈活地利用阿基米德原理的公式進(jìn)行計(jì)算，常見題型為選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題和計(jì)算題等，難度較大。
模塊二 知識掌握
知識點(diǎn)一、浮力
（一）概念
液體(或氣體)對浸入其中的物體產(chǎn)生的向上托的力叫浮力。
(1)浮力的施力物體:液體(或氣體)。
(2)浮力的受力物體:浸人液體中的物體。
(3)浮力的方向:豎直向上。
(4)浮力的作用點(diǎn):浸入液體的物體上。
（二）探究物體在水中受到的浮力
活動1 活動2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 將空礦泉水瓶旋緊瓶蓋后壓人水中，手將會感受到該瓶對手向上的壓力，將手松開后發(fā)現(xiàn)瓶子會迅速上升 將物體直接掛在彈簧測力計(jì)下，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1=1.2牛;再將物體浸人水中，記錄此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2=0.6牛。比較F1、F2的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果: F1實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在水中會上浮的物體受到向上的浮力 在水中會下沉的物體也受到向上的浮力
實(shí)際上，不僅是水，所有的液體都會對浸人其中的物體產(chǎn)生一個向上的浮力。
（三）浮力產(chǎn)生的原因
設(shè)想一立方體浸沒在水里，它的六個表面都受到了水的壓力，左右表面上的壓力F左和F右，大小相等，方向相反，作用在同一物體上，所以相互平衡(抵消);前后表面上的壓力也相互平衡，但上下兩個表面由于所處的深度不同，上表面所受水的壓強(qiáng)小于下表面的壓強(qiáng)，因此上表面受到的壓力F就小于下表面受到的壓力F下,在物體上下表面上產(chǎn)生了壓力差，這個壓力差就是液體對物體向上托的力，即浮力。由此可以得出F浮=F下-F上
【能力拓展】
浸在液體里的物體受到向上的浮力，這個浮力來源于物體上下兩個表面的壓力差。物體下表面沒有液體，肯定不受向上的壓力，它肯定不受浮力,如水中的橋墩。
（2023 桐鄉(xiāng)市模擬）取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶，將瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，將乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下，往塑料瓶里注水，乒乓球靜止不動，用手掌堵住瓶口，乒乓球向上運(yùn)動。演示此實(shí)驗(yàn)主要用于（　　）
A．探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) B．研究物體的沉浮條件
C．證明大氣壓強(qiáng)的存在 D．解釋浮力產(chǎn)生的原因
【解答】解：往塑料瓶里注水，乒乓球下表面受到的壓力為0，上表面受到的水的壓力不為0，受到的合力方向向下，乒乓球靜止不動；用手掌堵住瓶口，乒乓球浸沒水中，因?yàn)槠古仪蚴艿降母×Γㄉ舷卤砻娈a(chǎn)生了壓力差）大于重力，乒乓球?qū)⑾蛏线\(yùn)動，所以演示此實(shí)驗(yàn)主要用于解釋浮力產(chǎn)生的原因。
故選：D。
（2022秋 余杭區(qū)期末）如圖所示，繡山公園溪水中有一片落葉隨著水流漂流而下。落葉所受浮力的方向是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【解答】解：無論小球在水中處于什么狀態(tài)，浮力方向總是豎直向上的，故浮力的方向是F3。
故選：C。
（2022秋 仙居縣校級期中）“天宮課堂”第一課上，神舟十三號航天員王亞平做了一個有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)。在太空中，乒乓球并沒有像在地面一樣浮在水面，而是停留在了水中，如圖。下列有關(guān)該現(xiàn)象的解釋最準(zhǔn)確的是（　　）
A．乒乓球沒有排開水，水對球沒有浮力
B．太空中失重狀態(tài)下，排開的水所受重力為零，浮力消失
C．太空中失重狀態(tài)下，排開的水的密度減小到零，浮力消失
D．乒乓球的質(zhì)量為零，重力為零
【解答】解：
A．乒乓球有排開水，排開水的體積與乒乓球體積相等，但水對球沒有壓力的作用，不會產(chǎn)生浮力，故A不符合題意；
B．太空中失重狀態(tài)下，排開的水所受重力為零，根據(jù)阿基米德原理，物體所受浮力等于排開液體的重力，故浮力為0，故B符合題意；
C．太空中失重狀態(tài)下，水的質(zhì)量和體積都不變化，故水的密度不變，故C不符合題意；
D．質(zhì)量與位置無關(guān)，乒乓球的質(zhì)量不為零，但重力為零，故D不符合題意。
故選：B。
知識點(diǎn)二、阿基米德原理
1.探究：浮力與物體排開水的關(guān)系。
(1)猜想與假設(shè)：浮力的大小跟物體排開水的多少有關(guān)。
思考:
①用給定的器材定量研究水的浮力大小與物體排開水的多少的關(guān)系，需要做些什么 (測量浮力的大小、測量排開水的多少)
②給定的器材中量筒和溢杯在探究中有什么作用 (測體積、便于量取排開的水)
③實(shí)驗(yàn)中需直接測量哪些物理量 (用彈簧測力計(jì)測浮力、用量筒測排開水的體積)
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟
①在溢杯中盛滿水，將小燒杯放在溢杯的出水口下。
②將物塊用細(xì)線拴住懸掛在彈簧測力計(jì)下，用彈簧測力計(jì)測出物塊的重力G。
③將物塊浸沒在溢杯的水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F。
④將溢杯溢出的水注人量筒內(nèi)，測出它的體積V排水
⑤換用不同質(zhì)量的物塊，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，再做一次實(shí)驗(yàn),將上述數(shù)據(jù)填入下面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。
實(shí)驗(yàn)序號 物塊重力G/牛 物塊浸入水中后彈簧測力計(jì)的示數(shù)G/牛 物塊排開水的體積V排水/米3 物塊受到水的浮力F浮/牛(注意:F浮=G-F) 物塊排開的水受到的重力G排水(注意G排水=ρ水gV排水)
1
2
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由此得出結(jié)論:
浸在水中的物體所受浮力的大小等于物體排開水的重力。
若把水換成別的液體，仍然可以得到相同的結(jié)論。這個關(guān)系稱為阿基米德原理。
2.阿基米德原理
(1)內(nèi)容:浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
(2)公式:F浮=ρ水gV排水
(3)使用阿基米德原理時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①公式中的ρ是液體的密度，而不是物體的密度。
②G排液是指物體排開的液體所受的重力。
③V排液是指物體排開的液體的體積，不是液體的總體積，也不一定是物體的體積。當(dāng)物體浸沒時，V排液=V物;當(dāng)物體部分浸入時，V排液④由公式ρ水gV排水可以看出，浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而跟物體本身的體積、密度、形狀浸沒時在液體中的深度等無關(guān)，也與物體是否在液體中運(yùn)動液體多少等因素?zé)o關(guān)。
⑤阿基米德原理也適用于氣體，但公式中的ρ液應(yīng)改為ρ氣,V排液應(yīng)改為V排氣
【能力拓展】
若浸在液體中的物體下表面與容器緊密接觸，則液體對物體向上的壓力F為零，物體將不受浮力的作用，只受向下的壓力，如在水中的橋墩、深陷在淤泥中的沉船等。
浮力的計(jì)算方法
①稱重法:把物體掛在彈簧測力計(jì)下，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1、即為物體重力，再把物體浸入液體，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2，則F浮=F1-F2。
②平衡法:物體懸浮或漂浮時，物體處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件知F浮=G物。
③公式法:根據(jù)阿基米德原理:F浮=G排液，而G排液=m排液g=ρ液gV排液，普遍適用于計(jì)算任何形狀的物體受到的浮力。
④壓力差法(浮力產(chǎn)生的原因):物體浸在液體中，前后、左右的壓力可以相互抵消，而下表面受到的向上的壓力(F上)大于上表面受到的向下的壓力(F下),物體總體受到一個豎直向上托的力，這個力就是浮力，所以可以根據(jù)壓力差來求浮力。F浮=F下-F上
（2023 紹興）2023年3月，“探索一號“科考船完成了首次環(huán)大洋洲載人深潛科考任務(wù)，搭載的“奮斗者”號多次完成了深度超過萬米的下潛。不考慮海水密度與潛水器體積的變化，潛水器在海面下下潛的過程中（　　）
A．浮力不變，壓強(qiáng)變大 B．浮力變大，壓強(qiáng)變大
C．浮力變大，壓強(qiáng)不變 D．浮力不變，壓強(qiáng)不變
【解答】解：潛水器在水面下下潛過程中，排開水的體積保持不變，所處的深度變大，
由F浮＝ρgV排可知，潛水器所受的浮力保持不變；
由p＝ρgh可知，潛水器所受水的壓強(qiáng)變大。
故選：A。
（2022秋 衢州期中）甲、乙兩物體的體積相等，在液體中分別向上加速運(yùn)動和向下加速運(yùn)動，如圖所示，它們此時受到的浮力的大小關(guān)系是（　　）
A．甲大 B．乙大 C．一樣大 D．無法比較
【解答】解：因?yàn)轶w積相同，甲物體上浮，乙物下沉，但此時甲和乙排開水的體積相同，根據(jù)公式F浮＝ρgV排可知，在如圖所示位置時它們受到的浮力相同。
故選：C。
（2022秋 衢州期中）如圖所示，小江同學(xué)將浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根據(jù)事實(shí)，下列猜想最符合小江同學(xué)研究目的的是（　　）
A．物體排開水越多，物體所受浮力越大
B．液體密度越大，物體所受浮力越大
C．物體體積越大，物體所受浮力越大
D．物體形狀不同，物體受到浮力大小不同
【解答】解：小江同學(xué)將浮于水面的盆子慢慢向下按，則盆子排開水的體積變大，而用力越大，說明盆子受到的浮力增大，即因此小江同學(xué)的研究目的為物體排開水越多，物體所受浮力越大。故A符合探究目的。
故選：A。
（2022秋 椒江區(qū)期末）小科在驗(yàn)證阿基米德原理時，利用溢水杯、彈簧測力計(jì)、鐵塊、小桶、細(xì)線等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體操作步驟如圖：
（1）細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖乙步驟中存在錯誤，請指出該錯誤是：　溢水杯中沒有裝滿水　。如果不加改正，會導(dǎo)致浮力F浮　大于　（選填“大于”、“等于”或“小于”）排開水的重力G排。
（2）糾正錯誤后，若圖中測得的F1、F2、F3、F4關(guān)系滿足 　F2﹣F3＝F4﹣F1　，則阿基米德原理得到驗(yàn)證。
（3）實(shí)驗(yàn)后，小科發(fā)現(xiàn)利用實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)還能測出所用鐵塊的密度，ρ鐵＝　 ρ水　（水的密度用ρ水表示）。
【解答】解：（1）鐵塊放入水中前，溢水杯應(yīng)該是滿水的，由圖乙可知，溢水杯中沒有裝滿水，此時溢出到小桶內(nèi)水的體積小于鐵塊排開水的體積，由m＝ρV和G＝mg可知，溢出水的重力小于鐵塊排開水的重力，而實(shí)驗(yàn)中排開水的重力G排表示溢出到小桶內(nèi)水的重力，因此此時浮力F浮大于排開水的重力G排；
（2）由圖乙可知，鐵塊的重力G鐵＝F2，由圖丙可知，鐵塊浸在水中時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F3，
根據(jù)稱重法測浮力可知，鐵塊受到的浮力：F浮＝F2﹣F3；
由圖甲可知，小桶的重力G桶＝F1，小桶和排開水的總重力為F4，
則排開水的重力：G排＝F4﹣F1；
比較F浮與G排的大小關(guān)系，如果關(guān)系式：F2﹣F3＝F4﹣F1成立，即可驗(yàn)證阿基米德原理；
（3）因鐵塊浸沒在水中，所以，根據(jù)F浮＝ρgV排可得，鐵塊的體積：V＝V排
由G＝mg可知，鐵塊的質(zhì)量：m，
則鐵塊的密度：ρ ρ水。
故答案為：（1）溢水杯中沒有裝滿水；大于；（2）F2﹣F3＝F4﹣F1；（3） ρ水。
（2022秋 金東區(qū)期末）興趣小組利用彈簧測力計(jì)、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗(yàn)證阿基米德原理。（細(xì)線的質(zhì)量和體積均忽略不計(jì)）
（1）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水，如圖甲所示，這樣實(shí)驗(yàn)會使測得的溢出水的重 　減小　（填“偏大”或“偏小”）。
（2）溢水杯裝滿水后，將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，物塊受到的浮力為 　1　N，物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小 　相等　。
（3）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)F5＞F3，說明物塊受到的浮力大小與 　液體的密度　有關(guān)。換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是 　尋找普遍規(guī)律　（填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）。
【解答】解：（1）溢水杯中未裝滿水，這樣實(shí)驗(yàn)會使測得的溢出水的重力小于物塊實(shí)際排開水的重力，得的溢出水的重力偏小；
（2）由甲、乙兩圖可知，物塊的重力為：G＝F1＝4N，
物塊浸沒在水中時，測力計(jì)的示數(shù)為：F3＝3N，
所以物塊受到的浮力為F浮＝G﹣F3＝4N﹣3N＝1N；
由實(shí)驗(yàn)步驟甲和乙知，物塊排開的水所受的重力：G排＝F4﹣F2＝1.5N﹣0.5N＝1N；因此，物塊排開的水所受的重力等于物塊浸沒時溢水杯流入空桶中水的重力；
（3）由乙、丙兩圖可知，將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中時，物塊排開酒精的體積與排開水的體積相同，而F5＞F3，在物塊的重力不變時，由F浮＝G﹣F示可知，物塊受到的浮力變小了，這說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)；換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律。
故答案為：（1）偏小；（2）1；相等；（3）液體的密度；尋找普遍規(guī)律。
（2021秋 錢塘區(qū)期末）小明準(zhǔn)備用空礦泉水瓶做一個“救生衣”。已知小明的質(zhì)量是60kg，身體平均密度約等于水的密度，為確保安全至少他的頭部要露出水面，頭部的體積約占身體總體積的。（不計(jì)空礦泉水瓶的質(zhì)量和塑料的體積）
（1）求小明頭部的體積。
（2）請你幫小明計(jì)算一下，制作“救生衣”至少需要多少個圖示的空礦泉水瓶。
【解答】ge解：（1）根據(jù)可得小明的體積：；
則小明頭部的體積：。
（2）根據(jù)物體浮沉條件，小明頭部要露出水面即小明漂浮需滿足：
F浮＝G小明＝m小明g＝60kg×10N/kg＝600N；
根據(jù)F浮＝ρ液gV排得，；
所以需要圖示空礦泉水瓶的個數(shù)：
11。
答：（1）小明頭部的體積為6×10﹣3m3。
（2）制作“救生衣“至少需要11個圖示的空礦泉水瓶。
模塊三 鞏固提高
（2022秋 鎮(zhèn)海區(qū)校級期中）下列物體沒有受到浮力的是（　　）
A．在太空中遨游的“天宮一號”
B．在海面上航行的航母“山東號”
C．在海水中下潛的“奮斗者號”
D．在空氣中上升的熱氣球
【解答】解：
A、太空中沒有空氣，故太空中遨游的“天宮一號”不受到浮力，故A符合題意；
B、浮力是浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）向上托起的力，在海面上航行的航母“山東號”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故B不符合題意；
C、在海水中下潛的“奮斗者號”在水中盡管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合題意；
D、空中上升的熱氣球受到空氣的浮力，故D不符合題意。
故選：A。
（2021秋 西湖區(qū)期末）某同學(xué)觀察一條在水中暢游的小魚，該小魚受到的浮力方向正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：根據(jù)阿基米德原理可知，浸在水中的物體受到水的浮力，浮力的方向總是豎直向上，物體在水中受到的浮力施力物體是水，故D正確。
故選：D。
（2021秋 義烏市月考）如圖所示，A和B是自由移動的物體，C和D是容器本身凸起的一部分，現(xiàn)在往容器中注入一些水，四個物體靜止后位置如圖所示，則沒有受到浮力的是（　　）
A．物體A B．物體B C．C部分 D．D部分
【解答】解：
A、A物體上表面沒有受到水的壓力，但下表面受到水的壓力，因此水對A物體上下表面產(chǎn)生了向上的壓力差，故A物體受浮力的作用，故A不符合題意；
BD、由圖可知，水對BC物體上下表面產(chǎn)生了壓力差，故BD物體都受浮力的作用，故BD不符合題意；
C、C物體上表面受到水的壓力，但下表面沒有受到水的壓力，因此水對C物體上下表面沒有產(chǎn)生向上的壓力差，故C物體不受浮力的作用，故C符合題意。
故選：C。
（2021秋 蕭山區(qū)月考）2021年12月9日，“感覺良好”組合翟志剛、王亞平和葉光富的天宮課堂如約而至，其中浸沒在水中無法上浮的乒乓球讓人印象深刻，根據(jù)你所學(xué)的知識，你認(rèn)為以下哪一選項(xiàng)是乒乓球無法上浮的解釋（　　）
A．水在乒乓球上下表面無法形成壓力差
B．太空中的乒乓球可等同于浸沒在液體中但與容器底部緊貼的蠟塊
C．根據(jù)阿基米德浮力推導(dǎo)公式，可能太空中該乒乓球排開水的體積太小
D．乒乓球受到液體張力影響
【解答】解：浮力產(chǎn)生的原因：物體受到向上的壓力大于向下的壓力，存在壓力差產(chǎn)生了浮力；在太空中水和乒乓球處于完全失重狀態(tài)，水不會對浸入其中的物體產(chǎn)生壓力，所以在太空失重環(huán)境下浮力消失，故A正確、BCD錯誤。
故選：A。
（2021春 諸暨市月考）如圖所示，物體懸浮在水中，水對物體向上、向下的壓力分別為F2和F1，下列說法正確的是（　　）
A．F1與F2是一對相互作用力
B．F2與F1的差等于物體的重力
C．由于物體靜止不動，F(xiàn)1與F2是一對平衡力
D．因?yàn)槲矬w上表面距液面的距離大于物體下表面距容器底的距離，所以F1＞F2。
【解答】解：
物體懸浮在水中，物體受到三個力的作用：豎直向下的重力G、豎直向下的壓力F1、豎直向上的壓力F2；此時物體受力平衡，則：G＝F2﹣F1；根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，浮力等于物體上下表面的壓力差，即浮力為：F2﹣F1，懸浮時，浮力等于重力，則F2與F1的差等于物體的重力；
所以液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與深度有關(guān)，深度越深，壓強(qiáng)越大，根據(jù)F＝pS可知，F(xiàn)2＞F1，所以F1與F2既不是相互作用力，也不是平衡力；
綜上所述：B正確、ACD錯誤。
故選：B。
（2023 溫州模擬）在透明密閉正方體塑料盒的上下左右四個面的中心處，挖出四個大小相同的圓孔，并加一層橡皮膜，通過手柄將塑料盒豎直浸沒到水中，橡皮膜發(fā)生形變，如圖。
（1）比較 　b、d　兩處形變程度，可以得出“液體內(nèi)部同一深度處各個方向的壓強(qiáng)大小相等”的結(jié)論。（選填字母）
（2）浸沒后，不斷增加塑料盒在水中的深度（手柄體積不計(jì)），塑料盒受到的水的浮力將 　變小　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【解答】解：（1）橡皮膜b、d處于水中相同深度處，且橡皮膜b、d的形變程度相同，說明液體內(nèi)部同一深度處各個方向壓強(qiáng)大小相等；
（2）浸沒后，不斷增大塑料盒浸沒后的深度，各橡皮膜受到的壓強(qiáng)不斷增大，形變程度不斷增大，塑料盒的體積不斷減小，在水的密度一定時，由公式F浮＝ρ液gV排可知，塑料盒受到的浮力變小。
故答案為：（1）b、d；（2）變小。
（2023 濱江區(qū)二模）2022年4月19日，一頭體長約20米的抹香鯨在浙江省寧波市象山縣一片海域附近擱淺，與地面接觸面積約為25m2。成年抹香鯨體積約24m3，體重一般可以達(dá)到50噸，輕松潛至1000米深的海底。（海水密度約為1×103kg/m3）求：
（1）抹香鯨擱淺時對地面壓強(qiáng)。
（2）抹香鯨整個身體潛入水中，受到的浮力。
（3）救援隊(duì)來幫助抹香鯨脫困，下列方案可行的是 　C　。
A.增大海水的密度
B.減小抹香鯨沒入水中的體積
C.深挖河道，增大水的深度
【解答】解：（1）抹香鯨擱淺時對地面的壓力為：
F＝G＝mg＝50×103kg×10N/kg＝5×105N，
抹香鯨擱淺時對地面壓強(qiáng)為：
p2×104Pa；
（2）抹香鯨整個身體潛入水中受到的浮力為：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×24m3＝2.4×105N；
（3）為了幫助抹香鯨脫困，需要增大抹香鯨受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，可以增大抹香鯨排開的水的體積或增大液體的密度，但海水太多，增大海水的密度不可行，故深挖河道，增大河水的深度，故C不符合題意。
故選：C。
答：（1）抹香鯨擱淺時對地面壓強(qiáng)為2×104Pa；
（2）抹香鯨整個身體潛入水中，受到的浮力為2.4×105N；
（3）C。
（2022秋 杭州期末）（1）小金同學(xué)利用如圖甲所示過程對阿基米德原理進(jìn)行了驗(yàn)證，若圖中彈簧測力計(jì)各次示數(shù)符合 　F2﹣F3＝F4﹣F1　（用F1、F2、F3、F4表示）的關(guān)系，則證明了阿基米德原理的正確。
（2）小金同學(xué)思考：能否利用更少的器材和更簡單的操作對阿基米德原理進(jìn)行驗(yàn)證？于是他利用彈簧測力計(jì)、小石塊、盛有水的量筒、細(xì)線等器材（如圖乙）按照以下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。請將操作步驟補(bǔ)充完整，并用字母表示出需要測量的量。
①在量筒中加入適量的水，讀出示數(shù)為V1；
②用彈簧測力計(jì)測出小石塊的重為G1；
③　將小石塊浸沒水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1，量筒中水和金屬塊的總體積為V2　。
【解答】解：
（1）物體的重力是F2，物體浸沒在水中彈簧測力計(jì)對物體的拉力是F3，物體浸沒在水中受到的浮力F浮＝F2﹣F3，物體排開水的重力G排＝F4﹣F1，若F2﹣F3＝F4﹣F1，則證明了阿基米德原理的正確，即F浮＝G排；
（2）實(shí)驗(yàn)中需要根據(jù)稱重法測量出小石塊受到的浮力，根據(jù)G＝mg＝ρ水V排g＝ρ水（V2﹣V1）g算出金屬塊排開水的重力；
所以實(shí)驗(yàn)步驟為：
①在量筒中加入適量的水，讀出示數(shù)為V1；
②用彈簧測力計(jì)測出小石塊的重為G1；
③將小石塊浸沒水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1，量筒中水和金屬塊的總體積為V2。
故答案為：（1）F2﹣F3＝F4﹣F1；（2）將小石塊浸沒水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1，量筒中水和金屬塊的總體積為V2。

展開更多......

收起↑