資源簡介

3.2
浮力
學習重難點
1.了解浮力的概念及方向；
2.知道浮力產生的原因；
3.理解浮力的大小與什么因素有關；
4.會利用稱重法，測量、計算浮力。
知識點梳理
知識點梳理一、浮力
1.浮力的概念：浸在液體(或氣體)里的物體，受到液體或氣體對它向上托的力叫浮力。
2.浮力的方向：豎直向上。
3.測量鋁塊浸沒水中所受的浮力：
（1）步驟：①如圖甲，在彈簧測力計下懸掛一個鋁塊，讀出彈簧測力計的示數，這就是鋁塊的重力G；
②把鋁塊浸沒在水中（圖乙所示），記錄彈簧測力計的示數。
（2）結論：①彈簧測量計的示數變小，說明浸沒在水中的鋁塊受到浮力的作用。
②浮力的大小（圖丙受力分析）：
4.浮力產生的原因：
完全浸沒在液體里的物體，各個表面均受到液體的壓力，由于它前后左右對應部分受到的壓力大小相等、方向相反，因此而平衡，物體的上下兩面浸在液體中的深度不同，對應部分所受壓力的大小、方向均不同，這兩個壓力的合力方向向上，液體對物體上、下兩面的壓力差，就是液體對物體的浮力。
用公式表示為：。
5.浮力的相關概念：
1.
浮力的施力物體就是“液體”，受力物體就是“浸在液體中的物體”；物體間力的作用是相互的，物體受到浮力的同時，液體也受到物體對它的壓力作用，這個力的大小就等于物體受到的浮力，方向和浮力的方向相反。
2.根據浮力產生的原因，上、下表面受到的壓力差。如果物體和容器底部緊密接觸（不是沉底），這時物體上表面受到液體豎直向下的壓力，物體的下表面并沒有受到液體豎直向上的壓力，物體雖然浸沒在液體中，但是不受浮力。
知識點梳理二、決定浮力大小的因素：
1.浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關：
（1）如圖甲所示，把彈簧測力計下懸掛的物體浸沒在一種液體中，并分別停在液體內不同的深度；
（2）彈簧測力計的示數沒有變化；
（3）浮力的大小跟物體浸沒的深度沒有關系。
2.浮力的大小是否跟物體浸沒在液體中的體積有關：
（1）如圖乙所示，把一個柱狀固體豎直懸掛在彈簧測力計下，并逐漸增大物體浸在液體中的體積；
（2）彈簧測力計的示數逐漸減小；
（3）隨著物體浸在液體中的體積逐漸增大，物體受到的浮力也逐漸增大。
3.浮力的大小是否跟液體的密度有關：
（1）用密度不同的液體（清水和密度不同的鹽水），把這些液體，按照密度由小到大的順序排列。再把懸掛在測力計下的同一物體先后浸沒在這些液體中。
（2）彈簧測力計的示數，隨著液體密度的增大而減小；
（3）液體的密度越大，浸沒的物體受到的浮力也越大。
4.結論：
物體在液體中受到的浮力的大小，跟它浸沒在液體中的體積有關、跟液體的密度有關。物體浸沒在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
5.所用方法：
1.
探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗中，用到了“稱重法”測浮力：，彈簧測力計的示數越小，說明物體受到的浮力越大。
2.探究浮力的大小跟哪些因素有關，實驗中利用“控制變量法”，把多因素問題變成多個單因素問題。
知識點梳理三、實驗探究
實驗突破：探究影響浮力大小的因素
一、命題題眼突破
1．實驗目的：探究浮力的大小與哪些因素有關？與哪些因素無關？
2．實驗裝置及部分實驗步驟。如圖：
,A)　,B)　,C)　,D)　,E)
3．實驗結論：浮力的大小與物體浸在液體中的體積、液體的密度有關，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。與物體的質量、體積、密度、形狀及物體在液體中的深度無關。
4．實驗題眼突破
(1)彈簧測力計的使用與讀數。
(2)用稱重法計算浮力(F浮＝G物－F示)。
(3)控制變量法的應用
a．探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關系(用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于相同液體的不同深度)；
b．探究浮力的大小與浸入液體體積的關系(用測力計提著同一物體，讓物體浸入同種液體中不同的體積)；
c．探究浮力與液體密度的關系(用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于不同的液體中)。
(4)阿基米德原理公式的相關計算(①計算固體、液體的密度；②判斷浮力大小的變化)。
(5)實驗圖像的繪制與分析(彈簧測力計示數F與物體浸入液體中的深度h的圖像如圖所示：物體的重力G＝9
N，物體浸沒在水中所受浮力F＝9
N－2
N＝7
N)。
三．典型例題
考點1：浮力產生的原因
【例
1】
如圖，取一個瓶口內徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發現水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了（　　）
A.大氣存在壓強
B.連通器原理
C.浮力產生的原因
D.液體的壓強與液體的密度和深度有關
【變式1-1】
如圖所示，一個半球形物體浸沒在水中，受到水向下的壓力30N，半球受到水施加的浮力為80N，則半球便受到水向上的壓力為
N。
【變式1-2】
如圖所示的圓柱體浸沒在液體中，它的側面所受的各個方向上的壓力相互
，其下表面受到液體向上的壓強F1
（選填“＞”、“＜”、“=”）其上表面受到液體向下的壓力F2，這就是浸在液體中的物體受到浮力的原因，所以浮力的大小可表示為
，浮力的方向為
。
考點2：浮力的相關判斷
【例2】
如圖所示，用量筒和水測量小石頭體積時，小石頭在水里下沉的過程中，下列判斷正確的是(
)
A．水的密度變大
B．水對小石頭的壓強不變
C．小石頭受到的浮力不變
D．量筒對桌面的壓力變大
【變式2-1】
為了讓來昆明過冬的紅嘴鷗不餓著，市民們每年都要用鷗糧喂它們．以前的鷗糧投入水中后一部分由于海鷗不能及時吃到而迅速沉入水里，既浪費糧食又污染了水體.2017年，一廠家對鷗糧進行了“膨化”處理，使其投入水中后能夠漂在水面上較長時間，海鷗幾乎能吃完它．膨化后的鷗糧能夠漂在水面上是因為它的(
)
A．質量變大
B．體積變小
C．密度變大
D．密度變小
【變式2-2】
潛水員逐漸從水里浮出水面的過程中，他受到的浮力(
)
A．逐漸增大
B．逐漸減小
C．始終不變
D．先增大后不變
【變式2-3】
將塑料塊、鐵塊、冰塊和空心球放入一盛水的容器中，靜止時它們的狀態如圖，下列分析正確的是(
)
A．冰完全熔化后，鐵塊上表面受到的壓力增大
B．冰完全熔化后，空心球的狀態不變
C．在水中加鹽，鐵塊對容器底部壓強不變
D．在水中加鹽，塑料塊露出水面的體積會減小
【變式2-4】
某核潛艇完全潛入海水中，受到的浮力是F1，上表面受到的壓強是p1.排出一部分水后，潛艇緩慢上浮，但未露出水面，受到的浮力是F2，上表面受到的壓強是p2，則(
)
A．F1＝F2，p1＞p2
B．F1＝F2，p1＝p2
C．F1＞F2，p1＜p2
D．F1＜F2，p1＝p2
【變式2-5】
小敏把體積為200
cm3，質量為240
g的洋芋全部放入水中時，洋芋受到的浮力是____N；松手后洋芋將____(填“上浮”“懸浮”或“下沉”)．
【變式2-6】
中國“向陽紅06”海監船赴南海黃巖島維權，若船從海里駛入河里，船身將____(填“上浮”或“下沉”)一些．
【變式2-7】
油漂浮在靜止的水面上，說明油的密度____(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度；一實心物體剛好能懸浮在水中，將此物體放入足夠多的油中時，物體將____(填“漂浮”“上浮”“懸浮”或“下沉”)．
【變式2-8】
小華用測力計測得某物體的重力為10
N，把物體浸沒在水中時測力計的示數為0
N，則物體受到水的浮力為____N；物體放入水中靜止時它將處于____狀態．
考點2：與浮力有關的計算
【例3】
2020年6月1日，“東方之星”號郵輪在強暴雨和龍卷風的天氣中，倒伏沉沒在一處水深15米的長江里，社會各界全力實施了救援，對于事件的一些場面，下列說法中正確的是(
)
A．當起吊船將沉船吊起不斷浮出水面的過程中，沉船受到水的浮力不斷減小
B．用兩艘同為500噸的起吊船同時起吊船頭與船尾時，船尾露出水面的速度較慢(如圖所示)，說明當時沉船的重心靠前
C．船內受困人員通過敲擊船體發出求救聲，敲擊發出的聲是超聲波
D．若江水的密度為1.0×103
kg/m3，則沉船處江水對江底的壓強為1.5×104
Pa
【變式3-1】
“054A”型護衛艦是中國人民解放軍最先進的護衛艦之一，該艦滿載時吃水深度5
m，排水量4
053
t，最大航速27節，g取10
N/kg.
(1)求“054A”型護衛艦滿載時受到的浮力．
(2)求滿載時艦底受到的海水壓強(海水密度為1.03×103
kg/m3)．
(3)艦隊通常采用前后縱向編隊形式前行，而不是并排前行．請僅利用流體壓強與流速的關系進行解釋．
【變式3-2】
將一邊長是0.1
m的實心正方體，緩慢放入盛滿水的燒杯內，待它靜止時，從杯中溢出0.6
kg的水．(g取10
N/kg，ρ水＝1.0×103
kg/m3)
(1)求正方體受到的浮力；
(2)求正方體排開水的體積；
(3)判斷正方體在水中靜止時漂浮、懸浮、還是沉底，并寫出判斷依據；
(4)求正方體的密度．
考點3：探究浮力的大小跟哪些因素有關實驗
【例4】
在進行“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中，同學們提出了如下猜想：
A：可能與物體浸沒在液體中的深度有關；B：可能與物體的密度有關；C：可能與液體的密度有關；D：可能與物體浸在液體中的體積有關。
為了驗證上述猜想，小明選用了物塊甲和乙(甲和乙的體積相等但密度不同)、彈簧測力計、一杯水、一杯鹽水、細繩等器材，做了如圖所示的實驗。
(1)分析比較實驗①⑤，可以知道甲浸沒在水中時所受到的浮力是____N。
(2)分析比較實驗①④⑤，可以驗證猜想____是錯誤的。
(3)分析比較實驗①⑤與②⑥，可以驗證猜想____是錯誤的。
(4)分析比較實驗____，可以驗證猜想D是正確的。
(5)分析比較實驗____可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關。
(6)綜合以上分析，得出最后的實驗結論是：浸在液體中的物體所受浮力的大小與
有關。
(7)在進行實驗⑥⑦過程中，也運用了控制變量法，保持了
不變，進行探究、驗證。
【變式4-1】
某物理興趣小組做了如圖所示的實驗來探究影響浮力大小的因素。
,A)　,B)　,C)　,D)　,E)
(1)物體浸沒在水中時受到的浮力是____N，方向為
。
(2)物體浸沒在酒精中時排開酒精的重力是____N。
(3)比較____兩幅圖可知，浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關。
(4)由A、B、C、D四個步驟可知，浮力的大小有時與深度有關，有時又與深度無關，對此正確的解釋是浮力的大小與
有關。
【變式4-2】
如圖1是探究影響浮力大小因素的實驗。
（1）由甲、乙兩圖可知物體在水中受到的浮力是
N。乙圖中，若將繩子剪斷，物體將
（選填“上浮”“懸浮”或“下沉”）。
（2）由乙、丙兩圖可知物體所受浮力大小跟浸沒的深度
（選填“有”或“無”）關。
（3）如果要探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關，可以選擇圖2所示的
兩個物體，將它們浸沒在
液體中，測出所受浮力的大小來進行比較．
（4）本實驗中，主要采用的方法是（如圖2）
。
【變式4-3】
小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯等器材進行了如圖所示的探究。
（1）分析上圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力
。
（2）實驗結束后，小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如圖所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）
分析圖象可知：曲線
（選填“a”或“b”）描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況；該金屬圓柱體所受的重力為
N。
（3）爺爺鼓勵小明對“浸在液體中的物體所受浮力大小是否與液體的密度有關”這一問題進行探究。請你幫小明選擇合適的器材，并寫出實驗步驟。
實驗器材
實驗步驟：
①
；
②
；
③
；
④
。
【變式4-4】
某中學的小強同學用一個彈簧測力計、一個柱體金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精)，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，如圖表示探究過程及有關數據．
,①)　,②)　,③),④)　,⑤)
(1)在第②步中圓柱體金屬塊所受浮力F浮＝____N.
(2)分析②、③、④三步，說明浮力大小跟
有關．
(3)分析____步，說明浮力大小跟液體的密度有關．
(4)小強邊做邊思考，覺得浮力可能還和以下因素有關：
①跟物體的重力有關；②跟物體的形狀有關．
于是小強利用上面實驗中的器材，同時又找來了體積相同的實心鐵塊和鋁塊、一團橡皮泥，設計了實驗進行探究，實驗過程如下，請你幫他把實驗步驟補充完整．
①用彈簧測力計分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2；
②用彈簧測力計分別拉著鐵塊和鋁塊
，讀出彈簧測力計的示數分別為F1、F2；
③用細線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計掛鉤上，把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F3；
④把橡皮泥拉出來，然后
．再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F4；
⑤實驗結束后，小強認真分析了數據發現：G1－F1＝G2－F2；F3＝F4.你認為浮力與物體的重力和形狀____(填“有關”或“無關”)．
四.課堂訓練
1.一玩具氣球充氣后置于水池底部，松開手后，氣球從池底開始上浮，最后浮出水面，在此運動過程中氣球所受的浮力（　　）
A.先不變后變小
B.先變大后變小
C.先變小后變大
D.
先不變后變大
2.跳水運動員入水的過程中，他所受浮力F隨深度h變化的關系如圖所示，其中正確的是（　　）
3.如圖所示，用彈簧秤懸掛重10N的金屬塊浸入水中，彈簧秤示數為7N。此時金屬塊所受浮力的大小?和方向是（　　）
A．7N，豎直向上
B．3N，豎直向下
C．10N，豎直向下
D．3N，豎直向上
4.潛水運動員從水面開始下潛到全部浸沒的過程中，潛水運動員受到的（　　）
A.重力變大
B.浮力不變
C.水的壓力差不變
D.浮力變大
5.如圖所示，一個塑料小球堵在一個水池的出口處，水無法排出，則該小球（　　）
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力，也不受水對它的壓力
C.不受水的浮力，但受水對它的壓力
D.無法判斷
6.下列關于浮力的說法，正確的是（　　）
A.只有浸在液體里的物體才受到浮力，在空氣中的物體不受浮力
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中，則乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力
C.物體浸在液體中，由于受到浮力，物體的重力要變小
D.鐵球浸沒在水中緩慢下沉時，彈簧測力計示數不變，說明鐵球所受浮力不變
7.下面是驗證阿基米德原理的實驗操作，在這一實驗中其中測出浮力大小的步驟是（　　）
A．B和C
B．C和D
C．D和E
D．B和D
小明同學將一個乒乓球按入水中，松開手后，乒乓球將會
運動，這說明浮力的方向是
。
彈簧秤下吊著重為14.7N的正方形金屬塊，當它完全浸沒在水中時，彈簧秤的示數為9.8N，則金屬塊排開水的重力為
N。若金屬塊上表面所受水的壓力為19.6N，則金屬塊下表面所受水的壓力為
N。
（g=9.8N/kg）
10.如圖所示，將石蠟塊緊貼在燒杯底部，向燒杯中緩緩倒入水，石蠟塊不上浮，這時石蠟塊
（填“受到”或“沒有受到”）浮力。輕撥石蠟塊，讓水浸入石蠟塊底部，這時水對石蠟塊有
，從而產生浮力。
11.用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸（未浸入水），如圖（甲），然后將其逐漸浸入水中，圖（乙）所示是彈簧測力計示數隨圓柱體逐漸浸入水中深度的變化情況，則圓柱體受到的最大浮力是
N；圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強是
pa。
12.在探究“影響浮力大小的因素”時，小琪做了一系列實驗（實驗裝置及相關數據如圖所示）．請回答以下問題：
（1）物體A在②中所受的浮力大小為
N；
（2）對比實驗①、②、③可得出結論：浮力大小與
有關；
（3）在圖③中，若物體A．完全浸沒到鹽水后，繼續向下移動，則燒杯底部所受的液體壓強會
。（填“變大”“變小”或“不變”）
13.小玲將圓柱體懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，手提彈簧測力計使圓柱體逐漸的浸入水中．在實驗中她記錄了圓柱體浸入水中不同體積時，測力計的示數T和圓柱體受到的浮力F浮，并根據記錄的數據描繪了如圖所示的圖象。
（1）拉力T與浮力F浮的關系式是
。
（2）當浮力是4.2N時，拉力T是
N。
14.小明在探究浸在水中的物體所受的浮力與浸入水中深度關系的實驗中，將圓柱體懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，手提彈簧測力計使圓柱體緩慢豎直浸入水（水足夠深）中，如圖所示。他記錄了圓柱體全部入水之前下表面浸入水中不同深度h和相應的彈簧測力計示數F，實驗數據如下表。
根據表中數據歸納F與h的關系：
。
實驗次序
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
9.8
8.6
7.4
6.2
5.0
3.8
2.6
1.4
15.在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，周逸凡為同學們做了如圖所示的一系列實驗。請你從中選出一些圖，并通過分析彈簧測力計的示數，說明你的探究結果。
（1）為了探究浮力大小是否與液體的密度有關，應選用的操作是：
。為了探究浮力大小是否與物體排開液體的體積有關，應選用的操作是：
。為了探究浮力大小是否與物體浸沒入液體的深度有關，應選用的操作是：
（以上均填圖中的序號）。
（2）探究的結果是：
。3.2
浮力
學習重難點
1.了解浮力的概念及方向；
2.知道浮力產生的原因；
3.理解浮力的大小與什么因素有關；
4.會利用稱重法，測量、計算浮力。
知識點梳理
知識點梳理一、浮力
1.浮力的概念：浸在液體(或氣體)里的物體，受到液體或氣體對它向上托的力叫浮力。
2.浮力的方向：豎直向上。
3.測量鋁塊浸沒水中所受的浮力：
（1）步驟：①如圖甲，在彈簧測力計下懸掛一個鋁塊，讀出彈簧測力計的示數，這就是鋁塊的重力G；
②把鋁塊浸沒在水中（圖乙所示），記錄彈簧測力計的示數。
（2）結論：①彈簧測量計的示數變小，說明浸沒在水中的鋁塊受到浮力的作用。
②浮力的大小（圖丙受力分析）：
4.浮力產生的原因：
完全浸沒在液體里的物體，各個表面均受到液體的壓力，由于它前后左右對應部分受到的壓力大小相等、方向相反，因此而平衡，物體的上下兩面浸在液體中的深度不同，對應部分所受壓力的大小、方向均不同，這兩個壓力的合力方向向上，液體對物體上、下兩面的壓力差，就是液體對物體的浮力。
用公式表示為：。
5.浮力的相關概念：
1.
浮力的施力物體就是“液體”，受力物體就是“浸在液體中的物體”；物體間力的作用是相互的，物體受到浮力的同時，液體也受到物體對它的壓力作用，這個力的大小就等于物體受到的浮力，方向和浮力的方向相反。
2.根據浮力產生的原因，上、下表面受到的壓力差。如果物體和容器底部緊密接觸（不是沉底），這時物體上表面受到液體豎直向下的壓力，物體的下表面并沒有受到液體豎直向上的壓力，物體雖然浸沒在液體中，但是不受浮力。
知識點梳理二、決定浮力大小的因素：
1.浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關：
（1）如圖甲所示，把彈簧測力計下懸掛的物體浸沒在一種液體中，并分別停在液體內不同的深度；
（2）彈簧測力計的示數沒有變化；
（3）浮力的大小跟物體浸沒的深度沒有關系。
2.浮力的大小是否跟物體浸沒在液體中的體積有關：
（1）如圖乙所示，把一個柱狀固體豎直懸掛在彈簧測力計下，并逐漸增大物體浸在液體中的體積；
（2）彈簧測力計的示數逐漸減小；
（3）隨著物體浸在液體中的體積逐漸增大，物體受到的浮力也逐漸增大。
3.浮力的大小是否跟液體的密度有關：
（1）用密度不同的液體（清水和密度不同的鹽水），把這些液體，按照密度由小到大的順序排列。再把懸掛在測力計下的同一物體先后浸沒在這些液體中。
（2）彈簧測力計的示數，隨著液體密度的增大而減小；
（3）液體的密度越大，浸沒的物體受到的浮力也越大。
4.結論：
物體在液體中受到的浮力的大小，跟它浸沒在液體中的體積有關、跟液體的密度有關。物體浸沒在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
5.所用方法：
1.
探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗中，用到了“稱重法”測浮力：，彈簧測力計的示數越小，說明物體受到的浮力越大。
2.探究浮力的大小跟哪些因素有關，實驗中利用“控制變量法”，把多因素問題變成多個單因素問題。
知識點梳理三、實驗探究
實驗突破：探究影響浮力大小的因素
一、命題題眼突破
1．實驗目的：探究浮力的大小與哪些因素有關？與哪些因素無關？
2．實驗裝置及部分實驗步驟。如圖：
,A)　,B)　,C)　,D)　,E)
3．實驗結論：浮力的大小與物體浸在液體中的體積、液體的密度有關，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。與物體的質量、體積、密度、形狀及物體在液體中的深度無關。
4．實驗題眼突破
(1)彈簧測力計的使用與讀數。
(2)用稱重法計算浮力(F浮＝G物－F示)。
(3)控制變量法的應用
a．探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關系(用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于相同液體的不同深度)；
b．探究浮力的大小與浸入液體體積的關系(用測力計提著同一物體，讓物體浸入同種液體中不同的體積)；
c．探究浮力與液體密度的關系(用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于不同的液體中)。
(4)阿基米德原理公式的相關計算(①計算固體、液體的密度；②判斷浮力大小的變化)。
(5)實驗圖像的繪制與分析(彈簧測力計示數F與物體浸入液體中的深度h的圖像如圖所示：物體的重力G＝9
N，物體浸沒在水中所受浮力F＝9
N－2
N＝7
N)。
三．典型例題
考點1：浮力產生的原因
【例
1】
如圖，取一個瓶口內徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發現水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了（　　）
A.大氣存在壓強
B.連通器原理
C.浮力產生的原因
D.液體的壓強與液體的密度和深度有關
【答案】C
【解析】開始時乒乓球受到上面液體壓強和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強小于向下的壓強，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上浮。當用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強和大氣壓的作用。向上的液體壓強大于向下的液體壓強，乒乓球上浮，跟浮力產生的有關系。所以C選項正確。
【變式1-1】
如圖所示，一個半球形物體浸沒在水中，受到水向下的壓力30N，半球受到水施加的浮力為80N，則半球便受到水向上的壓力為
N。
【答案】110
【解析】根據浮力產生的原因：，可得：.
【變式1-2】
如圖所示的圓柱體浸沒在液體中，它的側面所受的各個方向上的壓力相互
，其下表面受到液體向上的壓強F1
（選填“＞”、“＜”、“=”）其上表面受到液體向下的壓力F2，這就是浸在液體中的物體受到浮力的原因，所以浮力的大小可表示為
，浮力的方向為
。
【答案】抵消；大于；F1-F2；豎直向上
【解析】據相同深度液體向各個方向的壓強相等的特點可知，圓柱體浸沒在液體中時，它的側面受到的各個方向液體的壓力相互平衡，即可以相互抵消掉；而圓柱體上、下表面所受的壓力是不同的，下表面深度為h1，上表面所處的深度為h2；則下表面受到的壓強為p1=ρ液gh1，受到的壓力為F1=p1S=ρ液gh1；
上表面受到的壓強為p2=ρ液gh2，受到的壓力為F2=p2S=ρ液gh2；因為h1＞h2，所以F1＞F2，則液體會對物體產生一個向上的和向下的壓力不相等，壓力差就產生了浮力，即：F浮=F1-F2，所以浮力方向是與向上的壓力F1的方向一致，是豎直向上的。故答案為：抵消；大于；F1-F2；豎直向上。
考點2：浮力的相關判斷
【例2】
如圖所示，用量筒和水測量小石頭體積時，小石頭在水里下沉的過程中，下列判斷正確的是(
)
A．水的密度變大
B．水對小石頭的壓強不變
C．小石頭受到的浮力不變
D．量筒對桌面的壓力變大
【答案】C
【變式2-1】
為了讓來昆明過冬的紅嘴鷗不餓著，市民們每年都要用鷗糧喂它們．以前的鷗糧投入水中后一部分由于海鷗不能及時吃到而迅速沉入水里，既浪費糧食又污染了水體.2017年，一廠家對鷗糧進行了“膨化”處理，使其投入水中后能夠漂在水面上較長時間，海鷗幾乎能吃完它．膨化后的鷗糧能夠漂在水面上是因為它的(
)
A．質量變大
B．體積變小
C．密度變大
D．密度變小
【答案】D
【變式2-2】
潛水員逐漸從水里浮出水面的過程中，他受到的浮力(
)
A．逐漸增大
B．逐漸減小
C．始終不變
D．先增大后不變
【答案】B
【變式2-3】
將塑料塊、鐵塊、冰塊和空心球放入一盛水的容器中，靜止時它們的狀態如圖，下列分析正確的是(
)
A．冰完全熔化后，鐵塊上表面受到的壓力增大
B．冰完全熔化后，空心球的狀態不變
C．在水中加鹽，鐵塊對容器底部壓強不變
D．在水中加鹽，塑料塊露出水面的體積會減小
【答案】B
【變式2-4】
某核潛艇完全潛入海水中，受到的浮力是F1，上表面受到的壓強是p1.排出一部分水后，潛艇緩慢上浮，但未露出水面，受到的浮力是F2，上表面受到的壓強是p2，則(
)
A．F1＝F2，p1＞p2
B．F1＝F2，p1＝p2
C．F1＞F2，p1＜p2
D．F1＜F2，p1＝p2
【答案】A
【變式2-5】
小敏把體積為200
cm3，質量為240
g的洋芋全部放入水中時，洋芋受到的浮力是____N；松手后洋芋將____(填“上浮”“懸浮”或“下沉”)．
【答案】2；下沉.
【變式2-6】
中國“向陽紅06”海監船赴南海黃巖島維權，若船從海里駛入河里，船身將____(填“上浮”或“下沉”)一些．
【答案】下沉.
【變式2-7】
油漂浮在靜止的水面上，說明油的密度____(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度；一實心物體剛好能懸浮在水中，將此物體放入足夠多的油中時，物體將____(填“漂浮”“上浮”“懸浮”或“下沉”)．
【答案】小于；下沉.
【變式2-8】
小華用測力計測得某物體的重力為10
N，把物體浸沒在水中時測力計的示數為0
N，則物體受到水的浮力為____N；物體放入水中靜止時它將處于____狀態．
【答案】10；懸浮.
考點2：與浮力有關的計算
【例3】
2020年6月1日，“東方之星”號郵輪在強暴雨和龍卷風的天氣中，倒伏沉沒在一處水深15米的長江里，社會各界全力實施了救援，對于事件的一些場面，下列說法中正確的是(
)
A．當起吊船將沉船吊起不斷浮出水面的過程中，沉船受到水的浮力不斷減小
B．用兩艘同為500噸的起吊船同時起吊船頭與船尾時，船尾露出水面的速度較慢(如圖所示)，說明當時沉船的重心靠前
C．船內受困人員通過敲擊船體發出求救聲，敲擊發出的聲是超聲波
D．若江水的密度為1.0×103
kg/m3，則沉船處江水對江底的壓強為1.5×104
Pa
【答案】A
【變式3-1】
“054A”型護衛艦是中國人民解放軍最先進的護衛艦之一，該艦滿載時吃水深度5
m，排水量4
053
t，最大航速27節，g取10
N/kg.
(1)求“054A”型護衛艦滿載時受到的浮力．
(2)求滿載時艦底受到的海水壓強(海水密度為1.03×103
kg/m3)．
(3)艦隊通常采用前后縱向編隊形式前行，而不是并排前行．請僅利用流體壓強與流速的關系進行解釋．
【答案】（1）航母滿載時受到的浮力為4.053×107
N；（2）艦底受到水的壓強為5.15×104
Pa；（3）正方體在水中靜止時處于漂浮狀態；（4）在流體中，流速越大的位置壓強越小，并排前行時，兩艦艇間流速快、壓強小，外側壓強大，兩艦艇可能發生碰撞事故，采用前后縱向編隊形式前行能有效防止這種情況發生.
解：(1)航母滿載時受到的浮力為：F浮＝G排＝m排g＝4
053×103
kg×10
N/kg＝4.053×107
N
(2)艦底受到水的壓強為：p＝ρgh＝1.03×103
kg/m3×10
N/kg×5
m＝5.15×104
Pa
(3)在流體中，流速越大的位置壓強越小，并排前行時，兩艦艇間流速快、壓強小，外側壓強大，兩艦艇可能發生碰撞事故，采用前后縱向編隊形式前行能有效防止這種情況發生．
【變式3-2】
將一邊長是0.1
m的實心正方體，緩慢放入盛滿水的燒杯內，待它靜止時，從杯中溢出0.6
kg的水．(g取10
N/kg，ρ水＝1.0×103
kg/m3)
(1)求正方體受到的浮力；
(2)求正方體排開水的體積；
(3)判斷正方體在水中靜止時漂浮、懸浮、還是沉底，并寫出判斷依據；
(4)求正方體的密度．
【答案】（1）正方體受到的浮力為6N；（2）正方體排開水的體積為6×10－4
m3；（3）正方體在水中靜止時處于漂浮狀態；（4）正方體的密度ρ＝0.6×103
kg/m3.
解：(1)F浮＝G排＝m排g＝0.6
kg×10
N/kg＝6
N(2分)
(2)排開水的體積：V排水＝＝＝6×10－4
m3(2分)
(3)正方體的體積：
V＝(0.1
m)3＝1×10－3
m3＞V排水
所以，正方體在水中靜止時處于漂浮狀態(2分)
(4)因為正方體在水中靜止時漂浮，所以G＝F浮＝6
N
正方體的質量為m＝＝＝0.6
kg
正方體的密度ρ＝＝＝0.6×103
kg/m3(2分)
考點3：探究浮力的大小跟哪些因素有關實驗
【例4】
在進行“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中，同學們提出了如下猜想：
A：可能與物體浸沒在液體中的深度有關；B：可能與物體的密度有關；C：可能與液體的密度有關；D：可能與物體浸在液體中的體積有關。
為了驗證上述猜想，小明選用了物塊甲和乙(甲和乙的體積相等但密度不同)、彈簧測力計、一杯水、一杯鹽水、細繩等器材，做了如圖所示的實驗。
(1)分析比較實驗①⑤，可以知道甲浸沒在水中時所受到的浮力是____N。
(2)分析比較實驗①④⑤，可以驗證猜想____是錯誤的。
(3)分析比較實驗①⑤與②⑥，可以驗證猜想____是錯誤的。
(4)分析比較實驗____，可以驗證猜想D是正確的。
(5)分析比較實驗____可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關。
(6)綜合以上分析，得出最后的實驗結論是：浸在液體中的物體所受浮力的大小與
有關。
(7)在進行實驗⑥⑦過程中，也運用了控制變量法，保持了
不變，進行探究、驗證。
【答案】(1)2.0；(2)A；(3)B；(4)①③④或③④或①③⑤或③⑤；(5)②⑥⑦或⑥⑦；(6)液體的密度、物體浸在液體中的體積；(7)物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、物體浸在液體中的體積
【解析】由題意可知，(1)由于甲浸沒在水中靜止時，受到重力、浮力和拉力三個力作用且平衡，所以，甲受到的浮力F浮＝G－F拉＝3.0
N－1.0
N＝2.0N；(2)實驗④和⑤是同一個物塊浸沒在同一種液體中的不同深度處，但物塊所受到的浮力大小是不變的，由此可以看出物體所受的浮力大小與其浸沒在液體中的深度有關的猜想是錯誤的，即A猜想錯誤；(3)由實驗①⑤和②⑥可以看出，物塊的密度不同但液體的密度相同，排開液體的體積相同，物塊所受到的浮力大小也相同，由此可以判斷：物體所受的浮力的大小與物體的密度有關的猜想是錯誤的，即B猜想錯誤；(4)由題圖可以看出通過比較實驗①③④或③④或①③⑤或③⑤都可以驗證猜想D是正確的；(5)由題圖可以看出通過比較實驗②⑥⑦或⑥⑦可以得出：浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關；(6)綜合以上分析，得出的結論是：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度、物體浸在液體中的體積有關；(7)由圖可以看出：實驗⑥⑦探究的是物體所受浮力的大小與液體的密度的關系，所以應該要控制物體浸在液體中的深度、物體的密度、物體浸在液體中的體積不變來進行實驗探究。
【變式4-1】
某物理興趣小組做了如圖所示的實驗來探究影響浮力大小的因素。
,A)　,B)　,C)　,D)　,E)
(1)物體浸沒在水中時受到的浮力是____N，方向為
。
(2)物體浸沒在酒精中時排開酒精的重力是____N。
(3)比較____兩幅圖可知，浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關。
(4)由A、B、C、D四個步驟可知，浮力的大小有時與深度有關，有時又與深度無關，對此正確的解釋是浮力的大小與
有關。
【答案】（1）1，豎直向上；（2）0.8；（3）C、E；（4）排開液體的體積.
【變式4-2】
如圖1是探究影響浮力大小因素的實驗。
（1）由甲、乙兩圖可知物體在水中受到的浮力是
N。乙圖中，若將繩子剪斷，物體將
（選填“上浮”“懸浮”或“下沉”）。
（2）由乙、丙兩圖可知物體所受浮力大小跟浸沒的深度
（選填“有”或“無”）關。
（3）如果要探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關，可以選擇圖2所示的
兩個物體，將它們浸沒在
液體中，測出所受浮力的大小來進行比較．
（4）本實驗中，主要采用的方法是（如圖2）
。
【答案】（1）1；下沉；（2）無；（3）C、D；同種；（4）控制變量法
【解析】（1）由甲圖所示可知：G=4.0N，由乙圖所示可知：F=3.0N，所以F浮=G-F=4.0N-3.0N=1.0N；
因為G＞F浮，所以將繩子剪斷，物體將會下沉。（2）由丙圖所示實驗可知：F′=3.0N，浮力：F浮′=4.0N-3.0N=1.0N，比較（1）（2）數據可知，浮力大小跟浸沒的深度無關。（3）浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關，要想探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關，應使物體的體積相同，并使其浸沒在同種液體中．C、D的體積相同，但是由不同物質組成的，所以重力不同，因此選擇C、D。
（4）影響浮力大小的因素很多，要探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關，應控制液體密度與物體排開液體的體積相同，而物體的重力不同，可以選用體積相同而重力（質量）不同的物體進行實驗，如圖2所示可知C、D，由此可知，本實驗采用了控制變量法。
【變式4-3】
小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯等器材進行了如圖所示的探究。
（1）分析上圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力
。
（2）實驗結束后，小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如圖所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）
分析圖象可知：曲線
（選填“a”或“b”）描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況；該金屬圓柱體所受的重力為
N。
（3）爺爺鼓勵小明對“浸在液體中的物體所受浮力大小是否與液體的密度有關”這一問題進行探究。請你幫小明選擇合適的器材，并寫出實驗步驟。
實驗器材
實驗步驟：
①
；
②
；
③
；
④
。
【答案】（1）越大（2）a；2.7（3）器材：金屬圓柱體、彈簧測力計、燒杯、水、鹽水、細線
步驟：①用細線拴住金屬圓柱體，懸掛在彈簧測力計下；②將金屬圓柱體完全浸沒在清水中，讀出此時彈簧測力計的示數F1；③將金屬圓柱體完全浸沒在鹽水中，讀出此時彈簧測力計的示數F2；④比較F1和F2的大小，分析得出物體所受浮力的大小是否與液體密度有關。
【變式4-4】
某中學的小強同學用一個彈簧測力計、一個柱體金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精)，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，如圖表示探究過程及有關數據．
,①)　,②)　,③)
,④)　,⑤)
(1)在第②步中圓柱體金屬塊所受浮力F浮＝____N.
(2)分析②、③、④三步，說明浮力大小跟
有關．
(3)分析____步，說明浮力大小跟液體的密度有關．
(4)小強邊做邊思考，覺得浮力可能還和以下因素有關：
①跟物體的重力有關；②跟物體的形狀有關．
于是小強利用上面實驗中的器材，同時又找來了體積相同的實心鐵塊和鋁塊、一團橡皮泥，設計了實驗進行探究，實驗過程如下，請你幫他把實驗步驟補充完整．
①用彈簧測力計分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2；
②用彈簧測力計分別拉著鐵塊和鋁塊
，讀出彈簧測力計的示數分別為F1、F2；
③用細線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計掛鉤上，把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F3；
④把橡皮泥拉出來，然后
．再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F4；
⑤實驗結束后，小強認真分析了數據發現：G1－F1＝G2－F2；F3＝F4.你認為浮力與物體的重力和形狀____(填“有關”或“無關”)．
【答案】（1）1；（2）物體浸入液體中的體積；（3）④、⑤；（4）②浸沒在水中；④改變橡皮泥的形狀；⑤無關.
四.課堂訓練
1.一玩具氣球充氣后置于水池底部，松開手后，氣球從池底開始上浮，最后浮出水面，在此運動過程中氣球所受的浮力（　　）
A.先不變后變小
B.先變大后變小
C.先變小后變大
D.
先不變后變大
【答案】B
2.跳水運動員入水的過程中，他所受浮力F隨深度h變化的關系如圖所示，其中正確的是（　　）
【答案】A
3.如圖所示，用彈簧秤懸掛重10N的金屬塊浸入水中，彈簧秤示數為7N。此時金屬塊所受浮力的大小?和方向是（　　）
A．7N，豎直向上
B．3N，豎直向下
C．10N，豎直向下
D．3N，豎直向上
【答案】D
4.潛水運動員從水面開始下潛到全部浸沒的過程中，潛水運動員受到的（　　）
A.重力變大
B.浮力不變
C.水的壓力差不變
D.浮力變大
【答案】D
5.如圖所示，一個塑料小球堵在一個水池的出口處，水無法排出，則該小球（　　）
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力，也不受水對它的壓力
C.不受水的浮力，但受水對它的壓力
D.無法判斷
【答案】C
6.下列關于浮力的說法，正確的是（　　）
A.只有浸在液體里的物體才受到浮力，在空氣中的物體不受浮力
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中，則乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力
C.物體浸在液體中，由于受到浮力，物體的重力要變小
D.鐵球浸沒在水中緩慢下沉時，彈簧測力計示數不變，說明鐵球所受浮力不變
【答案】D
7.下面是驗證阿基米德原理的實驗操作，在這一實驗中其中測出浮力大小的步驟是（　　）
A．B和C
B．C和D
C．D和E
D．B和D
【答案】A
小明同學將一個乒乓球按入水中，松開手后，乒乓球將會
運動，這說明浮力的方向是
。
【答案】向上；豎直向上
彈簧秤下吊著重為14.7N的正方形金屬塊，當它完全浸沒在水中時，彈簧秤的示數為9.8N，則金屬塊排開水的重力為
N。若金屬塊上表面所受水的壓力為19.6N，則金屬塊下表面所受水的壓力為
N。
（g=9.8N/kg）
【答案】4.9；24.5
10.如圖所示，將石蠟塊緊貼在燒杯底部，向燒杯中緩緩倒入水，石蠟塊不上浮，這時石蠟塊
（填“受到”或“沒有受到”）浮力。輕撥石蠟塊，讓水浸入石蠟塊底部，這時水對石蠟塊有
，從而產生浮力。
【答案】沒有受到；壓力差
11.用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸（未浸入水），如圖（甲），然后將其逐漸浸入水中，圖（乙）所示是彈簧測力計示數隨圓柱體逐漸浸入水中深度的變化情況，則圓柱體受到的最大浮力是
N；圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強是
pa。
【答案】0.6；1176
12.在探究“影響浮力大小的因素”時，小琪做了一系列實驗（實驗裝置及相關數據如圖所示）．請回答以下問題：
（1）物體A在②中所受的浮力大小為
N；
（2）對比實驗①、②、③可得出結論：浮力大小與
有關；
（3）在圖③中，若物體A．完全浸沒到鹽水后，繼續向下移動，則燒杯底部所受的液體壓強會
。（填“變大”“變小”或“不變”）
【答案】（1）1.5；（2）液體的密度；（3）不變
13.小玲將圓柱體懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，手提彈簧測力計使圓柱體逐漸的浸入水中．在實驗中她記錄了圓柱體浸入水中不同體積時，測力計的示數T和圓柱體受到的浮力F浮，并根據記錄的數據描繪了如圖所示的圖象。
（1）拉力T與浮力F浮的關系式是
。
（2）當浮力是4.2N時，拉力T是
N。
【答案】；7.8
14.小明在探究浸在水中的物體所受的浮力與浸入水中深度關系的實驗中，將圓柱體懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，手提彈簧測力計使圓柱體緩慢豎直浸入水（水足夠深）中，如圖所示。他記錄了圓柱體全部入水之前下表面浸入水中不同深度h和相應的彈簧測力計示數F，實驗數據如下表。
根據表中數據歸納F與h的關系：
。
實驗次序
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
9.8
8.6
7.4
6.2
5.0
3.8
2.6
1.4
【答案】F=9.8N-0.6hN/cm
15.在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，周逸凡為同學們做了如圖所示的一系列實驗。請你從中選出一些圖，并通過分析彈簧測力計的示數，說明你的探究結果。
（1）為了探究浮力大小是否與液體的密度有關，應選用的操作是：
。為了探究浮力大小是否與物體排開液體的體積有關，應選用的操作是：
。為了探究浮力大小是否與物體浸沒入液體的深度有關，應選用的操作是：
（以上均填圖中的序號）。
（2）探究的結果是：
。
【答案】（1）①③⑤；①②③；①③④；（2）物體在液體中所受的浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積有關，而與物體浸沒入液體中的深度無關

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