课程解读

一、学习目标：

1. 了解浮力是怎样产生的。

2. 知道浮力的大小等于什么。

3. 知道阿基米德原理。

4. 知道浮力的应用。

二、重点、难点：

重点：

1. 探究、认识浮力，测量浮力的大小。

2. 阿基米德原理。

难点：探究浮力的大小与排开液体重力关系的过程。

三、考点分析：

知识点	考纲要求	题型	分值
浮力	了解	填空、选择、计算题	3－6分
阿基米德原理	知道	填空、选择、计算、实验探究题	3－6分
物体沉浮条件的应用	知道	填空、选择、计算、实验探究题	3－6分

知识梳理

1. 浮力

①浮力产生的原因：

物体受到液体或气体对其向上与向下的压力差而产生的

②浮力的定义：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对其向上托起的力。

③浮力的方向：

2. 浮力的大小

①影响浮力大小的因素

浸在液体里的物体受到的浮力大小，跟液体的密度有关，还跟物体排开液体的体积有关。

②阿基米德原理

浸在液体中的物体所受到的浮力的大小，等于它排开的液体所受的重力。

公式表示：F_浮＝G_排

F_浮＝ρ_液g V_排

对阿基米德原理的理解（F_浮＝G_排或F_浮＝ρ_液gV_排）

A. 原理中“浸在液体里的物体”指两种情况

B. 能区分G_物与G_排；V_物与V_排；ρ_物与ρ_液的意义

C. 明确此公式的适用条件：既适用于液体也适用于气体

D. 由此公式理解决定浮力大小的因素.即：物体浸在液体（气体）中所受浮力的大小跟液体（气体）的密度和物体排开液体（气体）的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体（气体）中的深度等无关.

③计算浮力的方法

A. 称重法：F_浮＝G－F′；

B. 阿基米德原理（排液法）：F_浮＝G_排＝ρ_液gV_排；

C. 压力差法：F_浮＝F_向上－F_向下

D. 平衡法：F_浮＝G（适用于漂浮或悬浮）

3. 物体的沉浮条件

对于实心物体：

F_浮＞G_物 上浮 ρ_液＞ρ_物

F_浮＜G_物 下沉 ρ_液＜ρ_物

F_浮＝G_物 悬浮 ρ_液＝ρ_物

F_浮＝G_物 漂浮 ρ_液＞ρ_物

4. 浮力的应用

技术上为了实现沉浮，总是设法改变重力与浮力的“力量对比”来达到目的：若保持浮力不变，可通过改变物体自身的重力来实现沉浮；若保持重力不变，可通过改变物体排开液体（气体）的体积来实现沉浮。

a. 轮船 采用“空心”的方法，使它排开的水的体积增大，从而达到增大浮力，使其漂浮在水面上。

b. 潜水艇 在水下航行时浮力不变，通过改变“自重”来实现上浮、下沉。

c. 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，通过改变气囊的体积从而改变浮力的大小来实现升、降。

d. 密度计 用来测定液体密度的仪器，它是根据阿基米德原理：G_密度计＝F_浮＝ρ_液gV_排，（即ρ_液越大，V_排就越小，密度计浸入液体中的体积越小，露出部分的体积就越大）而制成的。

密度计刻度的特点：上小下大。

典型例题

知识点一：影响浮力的因素

例1：如图，三个质量相同的实心物体静止在水中，可判定

（1）浮力大小 （ ）

A. 甲受到的浮力最小； B. 乙受到的浮力最小；

C. 丙受到的浮力最小； D. 一样大。

（2）三个物体的密度 （ ）

A. 甲最大； B. 乙最大； C. 丙最大； D. 一样大

答案：（1）C （2）C

解题思路：甲、乙两物体的浮力等于重力，丙物体的浮力小于重力；

对于实心物体：

F_浮＞G_物 上浮 ρ_液＞ρ_物

F_浮＜G_物 下沉 ρ_液＜ρ_物

F_浮＝G_物 悬浮 ρ_液＝ρ_物

F_浮＝G_物 漂浮 ρ_液＞ρ_物

解题后的思考：浸在液体里的物体受到的浮力大小，跟液体的密度有关，还跟物体排开液体的体积有关。

例2：据下图中大鱼和小鱼的讨论分析，其中说法正确的是 鱼。

解题思路：浮力的大小与物体排开液体的体积大小有关，与深度无关。

答案：大

例3：容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。

解题思路：物体体积不变，液体密度变大则浮力增大。

答案：开始时因鸡蛋的密度大于水的密度所以鸡蛋沉底；加盐后，盐水的密度变大，当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋就会漂浮在水面上。

解题后的思考：浮力受密度的影响。我们还可以思考一下：轮船从长江驶入大海后，轮船将上升还是下降，其浮力大小有变化吗？

知识点二：浮力的大小

例1：体积是100cm³的铁块，浸没在酒精里，它受到的浮力是多少牛？已知，ρ_酒精＝0.8g/cm³。

解答过程：因为V_排＝100cm³（浸没）

由阿基米德原理：F_浮＝ρ_液gV_排

F_浮＝1.0×10^－4m³×9.8N/kg×0.8×10³kg/m³

＝0.784N

例2：一块冰浮于水面，如图,那么当冰融化前后，其水面将______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

解题思路：如果能比较出冰排开的水的体积和冰融化后的体积，就能知道水面的变化。

解答过程：冰融化前：由于漂浮，F_浮＝G_物，则V_排水＝m_冰g/ρ_水g＝m_冰/ρ_水。

冰融化后：由于m_水＝m_冰，由ρ＝m/V得 V_化水＝m_水/ρ_水＝m_冰/ρ_水

因 V_排水＝V_化水，即冰融化成水后，刚好填满原来被冰排开的水的体积，因此，水面保持不变。

答案：不变

解题后的思考：本题实质是比较变化前后的V_排水

知识点三：浮力的应用

例1：密度计是测量________的工具，它的工作原理是__ ___条件的应用。如图所示，有一支密度计先后放在A、B两种液体中，静止时如图所示，由此可以判断，密度计在A液体中所受的浮力___在B液体中所受的浮力，A液体的密度____B液体的密度（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

答案：液体密度、漂浮、＝、＞

解题后的思考：物体漂浮时浮力等于重力，此题若对漂浮条件理解不透彻则容易做错。

例2：2000年8月12日，质量m＝1.4×10⁷ kg 的俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，引起挪威生态保护组织和国际社会的普遍关注。经研究，“库尔斯克”号的打捞方案之一，是在潜艇周围缠满可充气的浮力袋。若每只浮力袋充气后的体积V₀＝10m³。试估算需用这种浮力袋多少只？（海水密度近似取ρ＝1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg ，浮气袋重力忽略不计）

解答过程：

每只浮力袋的浮力：F_浮＝ρ_液 g V_排＝1.0×10³kg/m³×10 N/kg×10 m³＝1.0×10⁵ N

潜艇的重力：F_浮总＝G＝m g ＝1.4×10⁷ kg×10 N/kg＝1.4×10⁸ N

需要浮力袋个数：n＝F_浮总/ F_浮＝1.4×10⁸ N /1.0×10⁵ N＝1.4×10³（个）

提分技巧

物体浸在液体或气体里受到的竖直向上的托力叫浮力.浮力是由于物体受到液体或气体对其向上和向下的压力差而产生的.浮力的大小等于它所排开的液体或气体所受的重力.可用公式表示为：F_浮＝G_排＝ρ_液gV_排。从公式可知，物体所受浮力的大小与液体的密度、物体所排开液体的体积有关，而与物体的密度、体积、形状、运动状态、深度等因素均无关。

若＞G_物，物体就会上浮，最终漂浮；

若F_浮＜G_物，物体就会下沉，最终沉底；

若F_浮＝G_物，物体可悬浮在液体内部任何深度的地方。

对于实心物体，也可根据密度来判断物体的沉浮：

当ρ_液＞ρ_物，物体上浮；

ρ_液＜ρ_物，物体下沉；

ρ_液＝ρ_物，物体悬浮。

中考题中，求浮力的四种方法常会相互联系，相互渗透，以增加试题的难度，主要考查学生分析、解决问题的综合能力。

预习导学

期中复习

同步练习

（答题时间：60分钟）

一、填空题

1. 三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，如图所示。它上升的主要原因是：灯笼内的热空气密度小于空气密度，导致灯笼受到的浮力__ __灯笼的重力，所以灯笼上升。

2. 如图所示，物体浸没在水中时，所受到的浮力为________N；如果直接将该物体投入水中，该物体将_____ _____（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）；从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的___ ________有关。

*3. 某潜水艇从长江潜行（在水面下航行）到东海某地执行任务. 若它悬浮在江面下所受重力、浮力分别为G₁、F₁，悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G₂、F₂，则：G₁_____ G₂，F₁___ ___ F₂（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

4. 死海是世界著名的咸水湖，当人完全浸入死海中时，人受到的浮力___ ____人受到的重力，所以人就会自然向上浮起，当人浮在海面上时，人受到的浮力___ ___人受到的重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。

5. 一个质量、体积均可忽略不计的塑料袋（不漏水）装上1千克的水后再放入水中，它受到的水的浮力是_______N（g＝10N／kg）。

*6. 一体积为50cm³的鸡蛋沉没于水中，它受到的浮力是____。

7. 浮力具有广泛的应用，请举出一个生活中应用浮力的例子 。

8. 将挂在弹簧测力计上的石块浸没在水中，弹簧测力计的示数会变小，是由于石块受到一个向 的浮力；若将石块浸没在水中更深处，浮力的大小将 。（选填“变大”“变小”或“不变”）

9. 饺子是大家喜爱的食品，将其在水中煮一会儿后它会漂起来，是因为饺子受热膨胀，体积_________，浮力______，重力小于浮力，故其会上浮到水面。

10. 现有甲、乙、丙三种材料放在水中，静止后如图所示，现要选取制作救生圈的原料，最好选取 种材料。

**11. 两个完全相同的长方体物块分别放入甲、乙两种液体中，都处于静止状态，且两容器中的液面相平，如图所示，则两物体受到的浮力F_甲 F_乙，两容器底所受到的液体压强P_甲 P_乙（选填“＞”，“＜”或“＝”）。

二、选择题

*12. 一艘轮船从东海驶入长江后，它所受的浮力将：（ ）

A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 不能确定

13. 如图所示，是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是（ ）

A. 气球受到重力

B. 帽子质量大于气球质量

C. 帽子密度大于气球密度

D. 空气对物体有浮力作用

14. 大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别为ρ_甲、ρ_乙，静止时密度计所受浮力分别为F_甲、F_乙，则 （ ）

A. ρ_甲＞ρ_乙 F_甲＝F_乙

B. ρ_甲＜ρ_乙 F_甲＞F_乙

C. ρ_乙＞ρ_甲 F_甲＜F_乙

D. ρ_乙＞ρ_甲 F_甲＝F_乙

15. 关于物体受到的浮力，下列说法中正确的是 （ ）

A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大

C. 物体没入水中越深受到的浮力越大

D. 物体的密度越大受到的浮力越大

16. 将适量的橡皮泥捏粘在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途，下列说法中不正确的是 （ ）

A. 运用了二力平衡的知识

B. 运用了物体的漂浮条件

C. 用它可以比较不同液体密度的大小

D. 用它可以测出液体密度的大小

17. 将挂在弹簧测力计上的石块慢慢浸入水中，并浸没到一定的深度，在此过程中，弹簧测力计的示数（ ）

A. 先逐渐减小，后保持不变 B. 先逐渐减小，后逐渐增大

C. 先逐渐增大，后保持不变 D. 先逐渐增大，后逐渐减小

18. 小华在游泳池游泳，当他从浅水区走向深水区，若水底布满小石头，则下述体验与分析合理的是（ ）

A. 脚底的疼痛感减弱，因为人越来越轻

B. 脚底的疼痛感减弱，因为水对人的浮力越来越大

C. 脚底的疼痛感加重，因为人越来越重

D. 脚底的疼痛感加重，因为水对人的浮力越来越小

19. 关于铁球在水中的沉浮，有以下几种说法，其中正确的是（ ）

A. 沉入水底的铁球一定是实心的； B. 凡是铁球就会沉入水底；

C. 空心的铁球一定漂浮在水面； D. 悬浮在水中的铁球一定是空心的。

20. 体积相同的实心铜球与铅球都浸没在水中，则 （ ）

A. 铜球受的浮力大 B. 两球受的浮力一样大

C. 铅球受的浮力大 D. 无法比较

三、实验探究题

21. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。

探究的因素是：________

选用的图是：________（填序号）

探究的结果是_________

*22. 资料1：如图所示，在海轮上，常画有几条“吃水线”。其中第一条①是“淡水线”，表示淡水里水面与这条线齐平时，轮船已装足货物了。另外四条是“印度洋线”、“夏季海洋线”、“冬季海洋线”和“北大西洋线”。

资料2：印度洋含盐少，又在赤道上，一年四季都很热，海水密度比别处都小。而北大西洋的海水含盐多些，冬季特别冷，海水密度比别处都大。

（1）为什么在不同季节、不同海洋，装有同样多货物的轮船的吃水深度会有所不同？

（2）请根据所给资料运用所学知识分辨其余四条吃水线，其中②是 ，③ 是夏季海洋线，④ 是冬季海洋线，⑤是 。

23. 一个厕所便桶结构图如图所示，出水口上的橡胶盖是空心的，放水时漂浮在水面上，水从出水口流出，如图，随着水的流出，水面下降，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖就盖住出水口。

（1）请判断，图中在放水时，空心橡胶盖的重力与它受到的水的浮力的大小关系是 。

（2）这种装置的一个重要缺点是：每次冲便桶都要用掉一桶水，为了节约用水，请你对橡胶盖做一些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，松开手后，橡胶盖能立即盖住出水口，停止出水。改造的方法是：

四、计算题

*24. 如图：弹簧测力计下方挂的正方体铁块重80N，其边长为0.1m，上表面距水面0.05m，求：（1）铁块受到的浮力；

（2）弹簧测力计的示数。（g＝10N/kg）

**25. 将体积为 100cm³的冰块，先后放入足够多的水和酒精中。求冰块在水和酒精中静止时受到的浮力有多大？（g取10牛／千克）

试题答案

1. 大于

2. 1，下沉，密度（或种类）

3. 小于，小于 解析：海水比江水密度大，所以潜水艇在海水中所受浮力比在江水中大

4. 大于，等于

5. 10

6. 0.49N 解析：F_浮＝ρ_液 g V_排

7. 轮船漂浮在水面（利用浮力选种等）

8. 上，不变

9. 增大，增大

10. 丙

11. ＝，＞ 解析：根据液体压强公式计算

12. B 解析：浮力等于重力

13. D 14. D 15. B 16. D 17. A 18. B 19. D 20. B

21. 排开液体的体积，①②③，浮力跟排开液体的体积有关；

浸入液体的深度，①③④，浮力跟物体浸入液体的深度无关；

液体的密度，①③（④）、⑤，浮力跟液体的密度有关

22. （1）水的密度不同，（2）印度洋线，北大西洋线

23. （1）重力等于浮力，（2）增大橡胶盖的质量

24. 解析：此题适合用压力差法求解

已知：ρ_水＝1000kg/m³，S＝0.01m²，h₁＝0.15m，h₂＝0.05m

解：（1）F_浮＝F_向上－F_向下

＝P_向上S－P_向下S

＝ρ_水gh₁S－ρ_水gh₂S

＝ρ_水gS（h₁－h₂）

＝1000×10×0.01×（0.15－0.05）

＝10N

（2）∵ F_浮＝G－F_拉

∴ F_拉＝G－F_浮＝80N－10N＝70N

25. 解析：首先判断冰在水和酒精中各处于何种状态

解：G_冰＝ρ_冰gV_冰＝0.9N

若冰块在水中浸没，则F_浮＝ρ_水gV_排＝1N＞0.9N

冰块将上浮至漂浮，静止时 F_浮＝G_冰＝0.9N

若冰块在酒精中浸没，则F_浮＝ρ_酒精gV_排＝0.8N＜0.9N

冰块将下沉，静止时F_浮＝0.8N