第8講

浮力

考點梳理浮力浮力浮力

影響因素定義

公式

變式

適用范圍物體的浮沉條件（實心物體）

浮力的應(yīng)用阿基米德原理物體的浮沉

條件及應(yīng)用定義：浸在液體中的物體受到①

的力，這個力叫做浮力．浮力的方向總是②

________的．產(chǎn)生原因：浮力是由于浸沒在液體中的物體受到周圍液體對其上、下表面的③

________產(chǎn)生的，即F浮＝F向上－

F向下．浸在液體中的物體不一定都受到浮力，如橋墩，因水對其向上的壓力為零，因此不受浮力．浮力向上豎直向上壓力差浮力的測量：可以用彈簧測力計測出物體在液體中所受浮力，F(xiàn)?。舰?/p>

．當(dāng)物體逐漸浸入水中，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，物體受到的浮力逐漸⑤______．影響因素：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的⑥

和液體的⑦

有關(guān)．物體浸在液體中的體積⑧

、液體的密度⑨

，所受浮力就越大．浮力體積密度越大越大增大G－F定義：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的⑩______.

ρ液表示液體的密度，單位是kg／m3．V排表示物體排開液體體積，單位是m3．F浮表示浮力，單位是N．適用范圍：液體、氣體．11阿基米德原理公式：F浮＝G排＝________

重力ρ液gV排變式：求密度，求體積

．12><===物體的浮沉條件（實心物體）上浮下沉懸浮漂浮沉底F浮

__

GF浮__

GF浮_____

GF浮——G

F浮+FN__

G13141516上浮下沉懸浮漂浮沉底ρ液

__

ρ物ρ液

__

ρ物ρ液

__ρ物ρ液

___

ρ物

ρ液

__

ρ物處于動態(tài)（運動狀態(tài)不斷改變），受非平衡力作用可以停留在液體的任何深度處是“上浮”過程的最終狀態(tài)是“下沉”過程的最終狀態(tài)處于靜態(tài)，受平衡力作用><=><1718192021輪船：輪船漂浮在水面上，受到的浮力等于

，輪船的大小通常用排水量來表示，即輪船裝滿貨物時排開水的

．潛水艇：原理是通過改變自身的

來實現(xiàn)浮沉的．氣球和飛艇：原理是通過改變自身的______

來實現(xiàn)浮沉的．密度計：在任何液體中都處于

狀態(tài)，浸入液體的體積越大，液體密度越___．浮力的應(yīng)用222324262527質(zhì)量重力體積自身的重力漂浮小

圖說物理命題點：物體浮沉判斷及應(yīng)用1.如圖所示，人可以漂浮在“死海”海面上.當(dāng)人靜止時，人受到的浮力

（選填“大于”、“等于”或“小于”）人的重力.（2016玉林10改編）等于（RJ八下P51圖10.1-4）命題點：阿基米德原理的理解及應(yīng)用2.如圖所示，將一個飲料罐慢慢按入水中，隨著溢出的水越來越多，感覺用力越來越大，由此得出猜想：浮力的大小與排開液體的_____有關(guān).（2014本溪31改編）（RJ八下P53圖10.2-1）體積（RJ八下P53圖10.2-1）命題點：浮沉條件的應(yīng)用3.同一支密度計先后放在甲、乙兩杯液體中，靜止時所處位置如圖所示，密度計在兩種溶液中受到的浮力為F甲、F乙，兩種溶液的密度為ρ甲、ρ乙，則F甲

F乙，ρ甲

ρ乙．（均選填“＞”、“＝”或“＜”）（2016朝陽36改編）=＜命題點：阿基米德原理的理解及應(yīng)用4.如圖所示，為“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器，其體積約為80m3.若g取10N/kg，海水的密度為1.03g/cm3，“蛟龍?zhí)枴蓖耆珴撊胨袝r受到的浮力是_________N.8.24×105（SK八下P102圖10-43）

一

重難點突破一物體浮沉及浮力大小的判斷（重點、難點）例１如圖甲所示，燒杯里盛有６℃的水，小球在水中恰好懸浮．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，水的密度隨溫度的變化如圖乙所示．現(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊，在燒杯內(nèi)水的溫度下降到０℃的過程中，假設(shè)小球的體積始終不變先下沉然后上浮B.浮力變小，一直下沉C.先上浮然后下沉D.浮力變大，一直上浮關(guān)于小球的浮沉情況判斷正確的是()Ｃ【解析】由于燒杯里水的初溫是6℃，此時小球在水中恰好懸浮，所以ρ水＝ρ球，現(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊，燒杯內(nèi)水的溫度將會下降；當(dāng)由6℃下降至4℃時，由圖像可知，此時水的密度變大；這一階段，ρ水＞ρ球，故小球?qū)⑸细?；?dāng)由4℃下降至0℃時，由圖像可知，此時水的密度變小，這一階段，水的密度先大于小球的密度，然后小于小球的密度，故小球最終下沉；則小球的浮沉情況為先上浮然后下沉．當(dāng)小球浸沒在水中時，排開水的體積不變，由于水的密度是先變大后變小，根據(jù)F?。溅岩海鏥排可知：浮力也是先變大后變?。痪C上所述，本題選C．例２如圖所示，將三個體積相等的泡沫球、空心鋁球和空心鐵球粘合在一起（已知ρ鐵＞ρ鋁＞

ρ水＞ρ泡沫），將其浸沒在水中，發(fā)現(xiàn)三球處于懸浮狀態(tài)，下列說法錯誤的是（）A.泡沫球受到的浮力最大B.鐵球和鋁球受到的浮力相等C.若將泡沫球分離，鋁球和鐵球下沉D.若向液體中加入濃鹽水，三球上?。痢窘馕觥咳蚪]在水中，體積相同，排開水的體積相同，所以鐵球、鋁球和泡沫球受到的浮力相同，A錯誤，B正確；泡沫球的密度小于水的密度，受到的浮力大于自身的重力，脫離鐵球和鋁球后上浮，此時鐵球和鋁球失去泡沫球向上的作用力將下沉，C正確；三球處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力等于三球自身的重力，加入濃鹽水后，液體的密度增大，三球所受的浮力增大，大于自身的重力，三球上浮，D正確．故選A．例３（2016山西）海權(quán)握，國則興．建設(shè)一支強大的海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障，潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器．如圖所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過程．下列對此潛艇分析正確的是（

）A.上浮過程中所受浮力逐漸變大B.懸浮和漂浮時所受的浮力相等C.漂浮時排開的海水所受的重力最小D.漂浮時潛艇底部所受海水壓強最大Ｃ1.阿基米德原理的理解（1）由公式

F?。溅岩篻V排知，浮力大小與液體的密度ρ液和排開液體的體積

V排有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)．（2）當(dāng)物體浸沒在液體中時，V排＝V物，當(dāng)物體部分浸入液體中時，V排＝V浸＜V物．方法指導(dǎo)2.物體浮沉的判斷（1）根據(jù)浮力大小判斷：F?。綠時，物體上??；F浮＜G時，物體下沉；F?。紾時，物體漂浮或懸浮．（2）根據(jù)密度大小判斷：ρ物＞ρ液時，物體下沉；ρ物＜ρ液時，物體漂?。沪盐铮溅岩簳r，物體懸?。ⅲ和晃矬w在任何液體中若處于漂浮或懸浮狀態(tài)時所受浮力相等（等于自身重力），排開液體的質(zhì)量相等．方法指導(dǎo)二浮力的相關(guān)計算（重點）例４（2016無錫）將一物塊A

輕輕放入盛滿水的大燒杯中，A

靜止后，有72g的水溢出；再將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，A

靜止后，有64g的酒精溢出．則A

在水中靜止時受到的浮力為

Ｎ，A

的體積是

cm3．（酒精的密度是0.8×103kg／m3，g取10N／kg）．0.7280【解析】該物塊放在水中時，受到的浮力：F?。紾排＝m排水g＝0.072kg×10Ｎ／kg＝0.72N；該物塊放在酒精中時，受到的浮力：F浮′＝G排′＝m排酒精g＝0.064kg×10N／kg＝0.64N；通過上面的計算可得，物塊在酒精中受到的浮力小于物塊在水中所受的浮力，而物塊的重力不變，因此物塊放入酒精中下沉，則根據(jù)F浮＝ρ液ｇV排得V物＝例５（1）稱重法

如圖甲a

所示，用彈簧測力計測圓柱體的重力

N，將圓柱體浸沒在水中，彈簧測力計示數(shù)如圖甲b

所示為

N，則圓柱體受到的浮力

N．2.211.2稱重法：F?。紽1－F2＝G－F.（2）阿基米德原理如圖乙所示，小球c

排開水的體積為300cm3，小球e

的體積為150cm3，已知水的密度為1×103kg／m3，則c

排開水的重力為

N，受到的浮力為

N，e

受到的浮力為

N．（g

取10N／kg）331.5阿基米德原理公式：F浮=G排=m排g=ρ液ｇV排.平衡法：物體漂浮或懸浮時，G＝F?。?2（3）平衡法如圖乙所示，小球c

的質(zhì)量為300g，小球d

的重力為2N，則c

受到的浮力為

N，d

受到的浮力為

N．（g

取10N／kg)三

浮力法測量固體的密度（難點）例６

方法一：阿基米德原理法（有天平、無量筒，ρ物＞ρ水）

步驟：①確定質(zhì)量：用調(diào)好的天平測量出物體的質(zhì)量m1．②確定體積：a.盛有水的燒杯放在天平上，測出水和燒杯的質(zhì)量m2；

體積V＝

．③計算密度：ρ＝

（用測量的物理量表示）．b.將用細(xì)線懸掛的物體

在盛水的燒杯中（不接觸燒杯底部），測出總質(zhì)量m3；c.物體受到的浮力F?。?/p>

，物體的（m3－m2）g

浸沒方法二：漂浮法（有量筒、無天平，ρ物＜ρ水）步驟：①在量筒中裝入適量的水，測出體積V1．②確定質(zhì)量：將物體放入量筒，使其漂浮，讀出量筒的示數(shù)V2;b.物體受到的浮力F浮＝

；ρ水g（V2－V1）c.物體的重力G＝

，物體的質(zhì)量m＝

．ρ水g（V2－V1）ρ水（V2－V1）③確定體積：用細(xì)鐵絲將物體壓入水中，使其完全浸沒，讀出量筒的示數(shù)V3，物體的體積V＝

．V3－V1④計算密度：ρ＝

（用測量的物理量表示）方法三：雙提法（無天平和量筒，有彈簧測力計，ρ物＞ρ水）步驟：①確定質(zhì)量：用測力計測出物體的重力G1，物體的質(zhì)量m＝

．②確定體積：用彈簧測力計將物體緩慢

在盛水的燒杯中，讀出測力計的示數(shù)F；b.物體受到的浮力F?。?/p>

，物體的體積V浸沒G1－F=

．③計算密度：ρ=

（用測量的物理量表示）．方法四：懸浮法．見P45命題點二第3題．

實驗突破命題點：1.彈簧測力計讀數(shù)2.用稱重法計算浮力（F?。紾－F示）3.浮力的方向、大小變化的判斷（方向豎直向上；測力計示數(shù)變小，說明浮力變大）實驗一探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)4.控制變量法的應(yīng)用①探究浮力的大小與物體浸沒的深度的關(guān)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）②探究浮力的大小與浸入液體體積的關(guān)系（用測力計提著同一物體，讓物體浸入同種液體中的體積不同）③探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系（用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于密度不同的液體中）5.F示－h(huán)、F?。環(huán)

圖像判斷（隨著h

增大，F(xiàn)

示先減小后不變，F(xiàn)浮先增大后不變）6.計算物體體積、密度[注：F示為浸沒時的示數(shù)]7.實驗時選用了不同液體并進行了多次實驗的目的

（得出普遍規(guī)律，一次實驗具有偶然性）實驗結(jié)論：

物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積、液體的密度有關(guān)．物體浸入液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大．例１（2016臨沂）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．（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．1豎直向上0.8（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(guān)．（4）由ABCD四個步驟可知，浮力的大小有時與深度有關(guān)，有時又與深度無關(guān)．對此正確的解釋是浮力的大小與

有關(guān)．CE物體排開液體的體積【解析】（3）研究浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)保證物體排開液體的體積相同，讓液體的密度不同，符合要求的圖示是C和E；（4）由ABCD四個步驟可知，物體沒有全部浸沒在液體中時，可看出浮力的大小與深度有關(guān)，物體全部浸沒在液體中時，浮力的大小與深度無關(guān)，對此正確的解釋應(yīng)是浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)．（1）實驗中所選酒精的密度為

kg/m3．（2）為了觀察物體逐漸放入水中時的浮力變化情況，彈簧測力計吊著物體要勻速、緩慢向下放，使物體處于

狀態(tài)．補充設(shè)問0.8×103平衡【解析】（1）物體浸沒在水中時受到的浮力F浮水=ρ水Vg=1N①，物體浸沒在酒精中的浮力F浮酒=ρ酒Vg=0.8Ｎ②；根據(jù)①②得（3）當(dāng)物體逐漸浸入水中，水對物體底部的壓強逐漸

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．（4）僅根據(jù)例題第（3）問得出“物體受到的浮力大小與液體密度有關(guān)”的結(jié)論是否合理：

，理由是

．補充設(shè)問變大不合理僅通過兩種液體得出的實驗結(jié)論不具有普遍性（5）實驗時若先將物體放入水中，然后測量物體的重力，則浮力的測量結(jié)果偏

．補充設(shè)問大【解析】（5）先將物體放入水中，然后測量物體的重力，測重力時物體上沾有水，使G

值測量偏大，根據(jù)Ｆ浮＝G－F拉知，浮力偏大.（6）在上述實驗器材中僅添加一塊橡皮泥就能探究浮力是否和物體的形狀是否有關(guān)，請你簡述你的實驗操作：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________．補充設(shè)問狀無關(guān)，否則有關(guān)用彈簧測力計先測出橡皮泥的重力，然后將橡皮泥捏成不同的形狀浸入水中，讀出測力計的示數(shù)，若測力計示數(shù)不變化，則浮力大小與物體形（7）下圖中能正確反映彈簧測力計示數(shù)F

與物體下表面到水面距離h

關(guān)系的圖像是

（填字母代號）補充設(shè)問B【解析】（7）金屬塊逐漸浸入水中的過程中，排開水的體積先變大后不變，因此浮力先變大后不變，故選B．實驗二命題點：1.彈簧測力計讀數(shù)2.用稱重法計算浮力（F?。紾－F示）3.正確使用溢水杯（溢水杯中的液體達到溢口，以保證物體排開的液體全部流入小桶）探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系4.測量排開的液體重力的方法（先測出空桶的重力

G1，再測出桶和溢出水的重力G2）

5.采用不同液體進行多次實驗的目的（使實驗結(jié)論更具有普遍性）6.實驗步驟補充、改正、誤差分析（先測空桶重或物重，再將物體浸沒在液體中，最后測出排開水的重力）7.實驗結(jié)論的總結(jié)（浮力的大小等于排開液體所受的重力）8.計算物體體積、密度（，注：F示為浸沒時的示數(shù)）實驗結(jié)論：

浸在液體中物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力．例２（2016隨州）為了探究某合金浸沒在水中所受浮力和它排開水的重力之間的關(guān)系，并借用水的密度ρ水求出該合金塊的密度ρｘ，某同學(xué)進行了如圖甲、乙、丙、丁四次測量（彈簧測力計讀數(shù)分別為F1、F2、F3、F4）．（1）你覺得合理的實驗順序是____________

_______________;（或乙丁甲丙）丁乙甲丙【解析】（1）實驗中要分別測量浮力和排開水的重力．而要測量浮力，必須先測量物體的重力，再測量浸沒時測力計的示數(shù)；因為如果反了，則物塊帶水重力的測量誤差較大，故乙一定要在甲前面．而要測量排開水的重力，必須先測量空桶的重力，因為后測的話水不能倒凈誤差較大，故丁一定要