第1節(jié)浮力

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識一切浸在液體中的物體都要受到浮力的作用，浮力的方向是豎直向上的。能通過實驗證明上述

結(jié)論的正確性。

2.能認(rèn)識浮力產(chǎn)生的原因，會用彈簧測力計測量物體在液體中所受浮力的大小。

3.經(jīng)歷探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實驗過程，認(rèn)識物體所受浮力的大小跟它浸在液體中的體積有

關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。

【學(xué)習(xí)重點】

決定浮力大小的因素。

【學(xué)習(xí)難點】

浮力產(chǎn)生的原因。

【自主預(yù)習(xí)】

閱讀教材，完成以下問題：

1.浮力：浸在液體（或氣體）里的物體受到液體（或氣體）向上的力，這個力叫做浮力。

2.浮力的方向：豎直向上,與重力方向相反。

3.物體在液體中所受浮力的大小就是彈簧測力計減小的示數(shù)。測量浮力的方法——“稱重法”即

F浮二G-F。

4.浮力產(chǎn)生的原因是物體上、下表面受到液體的壓力不同，產(chǎn)生的壓力差就是浮力,FEu-Fw

5.浮力的大小只跟液體的密度和浸在液體中的體積有關(guān);與物體的密度、浸沒在液體中的深度無關(guān)

（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。

6.在液體密度不變時，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大：在排開液體的體積相同時，液

體的密度越大，物體受到的浮力越大。

【合作探究】

探究一、浮力的概念

【做一做】①用手把乒乓球按入水中后松開手，仔細(xì)觀察會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？②把用細(xì)線拴好的蘋果緩

慢浸入水中，手的拉力有什么感覺？

實驗現(xiàn)象：①乒乓球按入水中，松開手后，乒乓球上浮至水面上。②把用細(xì)線拴好的蘋果緩慢浸入水

中，感覺蘋果在水中變輕了。

實驗分析：乒乓球和蘋果在水中，除了受到重力的作用外，還受到浮力作用。

【想一想】在水中沉底的石塊和金屬塊會受到浮力的作用嗎？

演示實驗：探究下沉的物體是否受浮力

①用彈簧測力計測出金屬塊的重力;

②把金屬塊浸沒在水中，觀察測力計示數(shù)的變化情況;

③用手向上托金屬塊，觀察測力計示數(shù)的變化情況。

①測量金屬塊的重力②把金屬塊浸沒在水中③用手向上托金屬

實驗分析：把金屬塊浸沒在水中，彈簧測力計示數(shù)變小，說明金屬塊受到了一個向上的力，就好像用

手托住金屬塊，給金屬塊一個托力，彈簧測力計示數(shù)變小一樣。

由實驗知，金屬塊在水中下沉也受浮力；金屬塊在水中所受浮力的大小就是彈簧測力計減小的示數(shù)。

實驗結(jié)論：下沉的物體會(會/不會)受到浮力的作用。

1.浮力

①浸在液體中的物體受到向上的力，這個力叫做浮力。

②浮力的測量：用"稱重法'’計算浮力

(a)測量物體在空氣中受的重力G=F|

(b)物體浸在水中測力計的拉力F2

(c)浮力的大小F浮=Fi-F?

上圖中，物體浸沒在水中受到的浮力為F；尸RE=3.6N-1.4N=2.2N

【做一做】用線把木塊系好，拉入水中，觀察線的方向？然后再把燒杯放在斜面上，觀察線的方向？

實驗現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)細(xì)線始終沿豎直方向。表明：

③浮力的方向：豎直向上.

④浮力的施力物體：液體或氣體。

⑤浸在氣體中的物體也受到氣體的浮力。

2.浮力產(chǎn)生的原因

【做一做】乒乓球能浮起來嗎？

取一個雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶內(nèi)注水（如圖甲所示），乒乓球能

實驗現(xiàn)象：開始倒水時，乒乓球被壓在瓶口沒浮起來，用手指堵住瓶口，乒乓球立即上浮。

實驗分析：沒用手指堵住瓶口時，乒乓球受到水向下的壓力，下面沒有水，不受水的亟力。當(dāng)用手堵

住瓶口，乒乓球下面瓶口處充滿水，乒乓球下面受到液體向上壓強，乒乓球上表面受到向下的液體壓強小

于下表面受到的向上的液體壓強，從而產(chǎn)生一個豎直向上的壓力差,使乒乓球上浮。

【演示實驗】如圖4所示，將兩端蒙上繃緊程度相同橡皮膜的玻璃筒浸入水中，當(dāng)水平放置時，觀察

左右兩個橡皮膜的凹陷程度；當(dāng)在水中豎直放置時，觀察上下兩個橡皮膜的凹陷程度。據(jù)此可分析浮力產(chǎn)

生的原因。

實驗分析：橡皮膜的凹陷程度體現(xiàn)著橡皮膜的受力情況，水平放置時，橡皮膜的凹陷程度相同（選填

“相同”或“不相同”），說明兩側(cè)面受到的力平衡；當(dāng)豎直放置時，Tffi（選填“上面”或“下面”）橡皮膜凹陷

程度大，說明受到向上的力比上部向下的力大。這就是浮力產(chǎn)生的原因。

圖4圖5浮力產(chǎn)生原因

①浮力產(chǎn)生的原因：

物體上、下表面受到液體對它的壓力不同，產(chǎn)生的壓力差就是浮力。

②理論推導(dǎo)浮力產(chǎn)生的原因：

如圖5所示，我們研究浸沒在液體中的長方體，分析它受力的情況。

長方體兩個相對的左右側(cè)面，深度相同，根據(jù)p=pgh可知：所受液體的壓強相等，因此所受液體的壓

力F,與F,相互平衡,對長方體水平方向的受力沒有影響。

同理，長方體前后兩個相對的面，所受液體的壓力相互平衡，對長方體水平方向的受力也沒有影響。

長方體上、下兩面所處的深度分別記為％、h2，因為h2>hi，根據(jù)p=pgh可知：液體對長方體下表面的

壓強要大王（選填“大于”或“小于”）液體對上表面的壓強p2>pi。

長方體上、下表面的受力面積是相同的，根據(jù)p=FS可知：液體對長方體向上的壓力F2大工（選填“大

于,，或“小于,,）液體對它向下的壓力Fi，即F2>FI。

浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，這就是浮力產(chǎn)生的原因。

【想想議議】深陷在淤泥中的沉船、水中的橋墩，受浮力作用嗎？

當(dāng)物體與容器底部緊密接觸時（圖6）,則液體對物體向上的壓力為零，只受向下的壓力，物體將不受

（選填“受”或“不受”）浮力的作用。

圖7

【例題1】在研究浮力產(chǎn)生的原因時，小明同學(xué)做了如圖7所示的兩個實驗，將兩端蒙上繃緊程度相同

的橡皮膜的玻璃筒浸沒在水中。

①甲圖說明：在同一深度，水對玻璃筒左、/兩側(cè)橡皮膜的壓力相等。

②乙圖說明：水對玻璃筒下明面橡皮膜向匕的壓力大于水對玻璃筒上衣面橡皮膜向下的壓力。

③通過乙圖可以說明浮力的產(chǎn)生原因。

【解析】①甲圖橡皮膜深度相同，凹陷程度相同，說明在同一深度，水對玻璃筒左、右兩側(cè)橡皮膜的

壓力相等。

②乙圖橡皮膜深度不同，凹陷程度不同，說明水對玻璃筒下表面橡皮膜向上的壓力大于水對玻璃筒上

表面橡皮膜向下的壓力。

③通過乙圖可以說明浮力的產(chǎn)生原因。

探究二、決定浮力大小的因素

【提出問題】浮力的大小跟什么因素有關(guān)呢？

【猜想】①木塊在水中漂浮，鐵塊在水中下沉，可能跟物體的密度有關(guān)。

②人在一般水中下沉，在死海中卻能漂浮，可能跟液體密度有關(guān)。

③用手將空易拉罐按入水中，當(dāng)它浸入水中的體積越大，手感覺到的浮力也越大，可能跟浸入液體中

的體積有關(guān).

【設(shè)計實驗】探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān).

①實驗方法：控制變量法

②實驗器材：彈簧測力計、燒杯、水槽、圓柱體組、水、酒精、濃鹽水

③測量浮力大小的原理：FM?=F-F2（稱重法）

【進行實驗與收集數(shù)據(jù)】（1）探究浮力與物體浸沒后的深度的關(guān)系

①用彈簧測力計測量出物體的重力G：

②將物體逐漸浸入水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)；

③改變物體在水中的深度，讀出彈簧測力計的示數(shù);

④比較彈簧測力計示數(shù)的變化情況。

深度h淺深較深

重力G/N444

彈簧測力計示數(shù)F/N1.21.21.2

浮力FMN0.60.60.6

結(jié)論：浮力大小與物體浸沒水中后的深度無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)。

(2)探究浮力與物體浸在液體中的體積的關(guān)系

①用彈簧測力計測量出物體的重力G；

②將物體部分浸入在水中，讀出彈簧測力計的示數(shù);

③把物體浸在水中體積再大一些，讀出彈簧測力計的示數(shù);

④把物體浸沒水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)。

物體浸在液體中的體積V部分浸入大部分浸入浸沒

重力G/N1.81.81.8

彈簧測力計示數(shù)F/N1.61.41.1

浮力F/N0.20.40.7

結(jié)論：在同一液體中，物體浸在液體中的體積越大，浮力越大。

(3)探究浮力與液體密度的關(guān)系

①用彈簧測力計測量出物體的重力G；

②將金屬塊分別浸沒在酒精、水和鹽水中，讀出彈簧測力計的示數(shù);

③比較兩次彈簧測力計示數(shù)的變化情況。

液體種類酒精水鹽水

重力G/N1.81.81.8

彈簧測力計示數(shù)F/N1.21.10.9

浮力F浮/N0.60.70.9

結(jié)論：物體排開液體體積一定時.，液體密度越大，浮力越大。

【分析論證】影響浮力大小的因素：

實驗結(jié)論：

物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的煌積有關(guān)，跟液體的密度

有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大?而與浸沒在液體

中的深度逑。

【例題2］小明同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)小明的實驗探究回

答下列問題。

A

(1)在本實驗中，浮力的大小是通過的變化來反映的。B實驗中，物體受到的浮力為_；

(2)做B、C、D三次實驗，可以得出的結(jié)論是：在液體的相同時，越大，物體受到

的浮力越大；

(3)做_____________三次實驗，是為了探究浮力的大小與物體浸沒深度是否有關(guān)；

(4)由E與F兩次實驗，可以得出的結(jié)論是：。

【答案】(1)彈簧測力計示數(shù)，1N；(2)密度，物體排開液體的體積；(3)C、D、E；(4)物體浸在

液體中的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。

【解析】(1)本實驗采用稱重法測浮力，浮力的大小是通過彈簧測力計示數(shù)的變化來反映的。

由圖A可知，物體的重力G為8N,由圖B可知彈簧測力計的示數(shù)F為7N,B實驗中，物體受到的浮

力為FM>=G-F=8N-7N=IN

(2)由圖可知，B、C、D三次實驗中，液體的密度相同，物體排開液體的體積不同，可以得出的結(jié)論

是：在液體的密度相同時，物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大。

(3)要探究浮力的大小與物體浸沒深度是否有關(guān)，控制液體的密度和物體排開液體的體積相同，改變

物體浸入液體的深度，做C、D、E三次實驗可以達(dá)到目的。

(4)由E與F兩次實驗，可以得出的結(jié)論是：物體浸在液體中的體積相同時，液體的密度越大，物體

受到的浮力越大。

【精講點撥】

(1)物體在液體中所受的浮力大小，只跟它浸在液體中的體積、液體的密度有關(guān)。與物體的密度、

物體在水中的深度等因素?zé)o關(guān)。

(2)浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，這就是浮力產(chǎn)生的原因。但是

浸在液體中的物體不一定都受到浮力的作用。如物體下表面與容器底部完全緊密接觸，下表面沒有液體,

就不會受到向上的壓力，故不受浮力的作用。

（3）浸在液體中包括“全部浸入”（即浸沒）或“部分浸入”兩種情況。

【歸納整理】

二①浸在液體（或氣體）中的物體受到的豎直向上的力,

這個力叫做浮力。

「浮力的

Y②浮力產(chǎn)生的原因：浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液

概念

體對它的壓力不同，上、下表面壓力差就是浮力。

浮J

力;③浮力的測量：“稱重法”測浮力尸浮=G-F。

物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)、

I決定浮力

跟液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大、液體密度越

大小的因素

大，浮力就越大。

【課堂練習(xí)】

1.以下有關(guān)浮力的說法錯誤的是（）

A.在海濱游泳的人受到海水對他的浮力

B.在空中飄浮的氫氣球受到空氣對它的浮力

C.將一塊石塊扔在水中，在其下沉過程中不受浮力

D.在水中上浮的木塊受到浮力

【答案】C

【解析】將一塊石塊扔在水中，在其下沉過程中，是浸在水中的，所以也會受浮力，c選項錯誤，符

合題意。人游泳時、氫氣球漂浮時、水中上浮的木塊，都受到浮力的作用，所以A、B、D選項都正確。

所以選C。

2.物體在液體中受到的浮力大小取決于（）

A.物體的重力B.物體的體積

C.物體的密度D.液體的密度和物體浸入液體的體積

【答案】D。

【解析】物體在液體中受到的浮力大小取決于液體的密度和物體浸入液體的體積，與物體的重力、體

積、密度都無關(guān)。故D選項正確，其他選項都錯誤。所以選D.

3.將小石塊掛在彈簧測力計下如圖甲，再將其浸沒在水中（石塊沒有碰到燒杯底部）如圖乙，靜止

時測力計示數(shù)分別是4N和3N,關(guān)于甲、乙圖的說法錯誤的是（）

nk

甲乙

A.水對石塊的浮力是3NB.水對石塊的浮力是1N

C.石塊的重力為4ND.石塊受到的力有重力、拉力和浮力

【答案】A。

【解析】AB.水對石塊的浮力F『G-F,"4N-3N=1N,故A錯誤，B正確；

C.石塊的重力為4N,該選項正確；

D.時石塊進行受力分析可知，石塊受到的力有重力、拉力和浮力，且三個力平衡；故該選項正確。

所以選A。

4.如圖所示，體積相同的A、B、C三個球，則它們所受浮力最大的是（）

【答案】C.

【解析】A、B、C三個球浸入液體中的體積：VA<VB=VC

A、B兩個球均在酒精中，受到的浮力為：FA浮<FB浮

B、C兩個球浸入酒精和水的體積相等，因為水的密度大于酒精的密度，所以受到的浮力為

FB"FC浮，選項C正確。

5.（多選題）“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的

密度不同，但重力均為1.6N,下列分析正確的是（）

水

甲

N

為0.3

大小

力的

到浮

，受

中時

在水

a浸沒

屬塊

A.金

關(guān)系

體積的

與物體

的大小

究浮力

可以探

乙，

甲、

利用

B.

系

度的關(guān)

物體密

大小與

浮力的

以探究

，可

、丙

用乙

C.利

系

度的關(guān)

液體密

大小與

浮力的

以探究

，可

、丁

用丙

D.利

t,

】AD

【答案

金屬

法可得

據(jù)稱重

0N,根

為1.

示數(shù)

計的

測力

彈簧

時，

水中

沒在

塊a浸

金屬

知，

圖乙可

.由

】A

【解析

誤;

A錯

；故

0.6N

1.0N=

1.6N-

-F示=

F.=G

浮力

到的

塊受

f

大小

浮力的

能探究

因此不

同，

積不

的體

液體

開的

，排

不同

體積

體的

在液

體浸

，物

可知

、乙

據(jù)甲

B.根

；

B錯誤

，故

關(guān)系

積的

體體

與物

不同,

的體積

開液體

物體排

圖知兩

；由

不同

體積