1.3 水的浮力（1）
目录
模块一 知己知彼 1
模块二 知识掌握 1
知识点一、浮力 1
知识点二、阿基米德原理 4
模块三 巩固提高 8
模块一 知己知彼
学习目标 目标解读
1.了解水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，了解气体对浸入其内的物体也会产生浮力。
2.能通过实验的方法，探究浮力的大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。
3.能用弹簧测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。 能灵活地利用阿基米德原理的公式进行计算，常见题型为选择题、填空题、实验探究题和计算题等，难度较大。
模块二 知识掌握
知识点一、浮力
（一）概念
液体(或气体)对浸入其中的物体产生的向上托的力叫浮力。
(1)浮力的施力物体:液体(或气体)。
(2)浮力的受力物体:浸人液体中的物体。
(3)浮力的方向: 。
(4)浮力的作用点:浸入液体的物体上。
（二）探究物体在水中受到的浮力
活动1 活动2
实验现象 将空矿泉水瓶旋紧瓶盖后压人水中，手将会感受到该瓶对手向上的压力，将手松开后发现瓶子会迅速上升 将物体直接挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力计的示数F1=1.2牛;再将物体浸人水中，记录此时弹簧测力计的示数F2=0.6牛。比较F1、F2的示数。实验结果: F1实验结论 在水中会上浮的物体受到向上的浮力 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力
实际上，不仅是水，所有的液体都会对浸人其中的物体产生一个向上的浮力。
（三）浮力产生的原因
设想一立方体浸没在水里，它的六个表面都受到了水的压力，左右表面上的压力F左和F右，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以相互平衡(抵消);前后表面上的压力也相互平衡，但上下两个表面由于所处的深度不同，上表面所受水的压强小于下表面的压强，因此上表面受到的压力F就小于下表面受到的压力F下,在物体上下表面上产生了压力差，这个压力差就是液体对物体向上托的力，即浮力。由此可以得出
【能力拓展】
浸在液体里的物体受到向上的浮力，这个浮力来源于物体上下两个表面的压力差。物体下表面没有液体，肯定不受向上的压力，它肯定不受浮力,如水中的桥墩。
（2023 桐乡市模拟）取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶，将瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，将乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下，往塑料瓶里注水，乒乓球静止不动，用手掌堵住瓶口，乒乓球向上运动。演示此实验主要用于（ ）
A．探究液体压强的特点 B．研究物体的沉浮条件
C．证明大气压强的存在 D．解释浮力产生的原因
（2022秋 余杭区期末）如图所示，绣山公园溪水中有一片落叶随着水流漂流而下。落叶所受浮力的方向是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
（2022秋 仙居县校级期中）“天宫课堂”第一课上，神舟十三号航天员王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，如图。下列有关该现象的解释最准确的是（ ）
A．乒乓球没有排开水，水对球没有浮力
B．太空中失重状态下，排开的水所受重力为零，浮力消失
C．太空中失重状态下，排开的水的密度减小到零，浮力消失
D．乒乓球的质量为零，重力为零
知识点二、阿基米德原理
1.探究：浮力与物体排开水的关系。
(1)猜想与假设：浮力的大小跟 有关。
思考:
①用给定的器材定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系，需要做些什么 (测量浮力的大小、测量排开水的多少)
②给定的器材中量筒和溢杯在探究中有什么作用 (测体积、便于量取排开的水)
③实验中需直接测量哪些物理量 (用弹簧测力计测浮力、用量筒测排开水的体积)
(2)设计实验步骤
①在溢杯中 ，将小烧杯放在溢杯的出水口下。
②将物块用细线拴住悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测出物块的 。
③将物块浸没在溢杯的水中， 。
④将溢杯溢出的水注人量筒内，测出它的
⑤换用不同质量的物块，重复以上实验步骤，再做一次实验,将上述数据填入下面的实验数据记录表中。
实验序号 物块重力G/牛 物块浸入水中后弹簧测力计的示数G/牛 物块排开水的体积V排水/米3 物块受到水的浮力F浮/牛(注意:F浮=G-F) 物块排开的水受到的重力G排水(注意G排水=ρ水gV排水)
1
2
(3)分析实验数据，由此得出结论:
。
若把水换成别的液体，仍然可以得到相同的结论。这个关系称为阿基米德原理。
2.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
(2)公式:
(3)使用阿基米德原理时，应注意以下几点:
①公式中的ρ是液体的密度，而不是物体的密度。
②G排液是指物体排开的液体所受的重力。
③V排液是指物体排开的液体的体积，不是液体的总体积，也不一定是物体的体积。当物体浸没时，V排液=V物;当物体部分浸入时，V排液④由公式ρ水gV排水可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状浸没时在液体中的深度等无关，也与物体是否在液体中运动液体多少等因素无关。
⑤阿基米德原理也适用于气体，但公式中的ρ液应改为ρ气,V排液应改为V排气
【能力拓展】
若浸在液体中的物体下表面与容器紧密接触，则液体对物体向上的压力F为零，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力，如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
浮力的计算方法
①称重法:把物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数F1、即为物体重力，再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数为F2，则F浮=F1-F2。
②平衡法:物体悬浮或漂浮时，物体处于平衡状态，由二力平衡条件知F浮=G物。
③公式法:根据阿基米德原理:F浮=G排液，而G排液=m排液g=ρ液gV排液，普遍适用于计算任何形状的物体受到的浮力。
④压力差法(浮力产生的原因):物体浸在液体中，前后、左右的压力可以相互抵消，而下表面受到的向上的压力(F上)大于上表面受到的向下的压力(F下),物体总体受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力，所以可以根据压力差来求浮力。F浮=F下-F上
（2023 绍兴）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（ ）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
（2022秋 衢州期中）甲、乙两物体的体积相等，在液体中分别向上加速运动和向下加速运动，如图所示，它们此时受到的浮力的大小关系是（ ）
A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法比较
（2022秋 衢州期中）如图所示，小江同学将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。根据事实，下列猜想最符合小江同学研究目的的是（ ）
A．物体排开水越多，物体所受浮力越大
B．液体密度越大，物体所受浮力越大
C．物体体积越大，物体所受浮力越大
D．物体形状不同，物体受到浮力大小不同
（2022秋 椒江区期末）小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
（1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是： 。如果不加改正，会导致浮力F浮 （选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排。
（2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 ，则阿基米德原理得到验证。
（3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝ （水的密度用ρ水表示）。
（2022秋 金东区期末）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
（3）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5＞F3，说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
（2021秋 钱塘区期末）小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”。已知小明的质量是60kg，身体平均密度约等于水的密度，为确保安全至少他的头部要露出水面，头部的体积约占身体总体积的。（不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积）
（1）求小明头部的体积。
（2）请你帮小明计算一下，制作“救生衣”至少需要多少个图示的空矿泉水瓶。
模块三 巩固提高
（2022秋 镇海区校级期中）下列物体没有受到浮力的是（ ）
A．在太空中遨游的“天宫一号”
B．在海面上航行的航母“山东号”
C．在海水中下潜的“奋斗者号”
D．在空气中上升的热气球
（2021秋 西湖区期末）某同学观察一条在水中畅游的小鱼，该小鱼受到的浮力方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
（2021秋 义乌市月考）如图所示，A和B是自由移动的物体，C和D是容器本身凸起的一部分，现在往容器中注入一些水，四个物体静止后位置如图所示，则没有受到浮力的是（ ）
A．物体A B．物体B C．C部分 D．D部分
（2021秋 萧山区月考）2021年12月9日，“感觉良好”组合翟志刚、王亚平和叶光富的天宫课堂如约而至，其中浸没在水中无法上浮的乒乓球让人印象深刻，根据你所学的知识，你认为以下哪一选项是乒乓球无法上浮的解释（ ）
A．水在乒乓球上下表面无法形成压力差
B．太空中的乒乓球可等同于浸没在液体中但与容器底部紧贴的蜡块
C．根据阿基米德浮力推导公式，可能太空中该乒乓球排开水的体积太小
D．乒乓球受到液体张力影响
（2021春 诸暨市月考）如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1，下列说法正确的是（ ）
A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F1的差等于物体的重力
C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力
D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1＞F2。
（2023 温州模拟）在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，并加一层橡皮膜，通过手柄将塑料盒竖直浸没到水中，橡皮膜发生形变，如图。
（1）比较 两处形变程度，可以得出“液体内部同一深度处各个方向的压强大小相等”的结论。（选填字母）
（2）浸没后，不断增加塑料盒在水中的深度（手柄体积不计），塑料盒受到的水的浮力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2023 滨江区二模）2022年4月19日，一头体长约20米的抹香鲸在浙江省宁波市象山县一片海域附近搁浅，与地面接触面积约为25m2。成年抹香鲸体积约24m3，体重一般可以达到50吨，轻松潜至1000米深的海底。（海水密度约为1×103kg/m3）求：
（1）抹香鲸搁浅时对地面压强。
（2）抹香鲸整个身体潜入水中，受到的浮力。
（3）救援队来帮助抹香鲸脱困，下列方案可行的是 。
A.增大海水的密度
B.减小抹香鲸没入水中的体积
C.深挖河道，增大水的深度
（2022秋 杭州期末）（1）小金同学利用如图甲所示过程对阿基米德原理进行了验证，若图中弹簧测力计各次示数符合 （用F1、F2、F3、F4表示）的关系，则证明了阿基米德原理的正确。
（2）小金同学思考：能否利用更少的器材和更简单的操作对阿基米德原理进行验证？于是他利用弹簧测力计、小石块、盛有水的量筒、细线等器材（如图乙）按照以下步骤进行了实验。请将操作步骤补充完整，并用字母表示出需要测量的量。
①在量筒中加入适量的水，读出示数为V1；
②用弹簧测力计测出小石块的重为G1；
③ 。1.3 水的浮力（1）
目录
模块一 知己知彼 1
模块二 知识掌握 1
知识点一、浮力 1
知识点二、阿基米德原理 4
模块三 巩固提高 10
模块一 知己知彼
学习目标 目标解读
1.了解水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，了解气体对浸入其内的物体也会产生浮力。
2.能通过实验的方法，探究浮力的大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。
3.能用弹簧测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。 能灵活地利用阿基米德原理的公式进行计算，常见题型为选择题、填空题、实验探究题和计算题等，难度较大。
模块二 知识掌握
知识点一、浮力
（一）概念
液体(或气体)对浸入其中的物体产生的向上托的力叫浮力。
(1)浮力的施力物体:液体(或气体)。
(2)浮力的受力物体:浸人液体中的物体。
(3)浮力的方向:竖直向上。
(4)浮力的作用点:浸入液体的物体上。
（二）探究物体在水中受到的浮力
活动1 活动2
实验现象 将空矿泉水瓶旋紧瓶盖后压人水中，手将会感受到该瓶对手向上的压力，将手松开后发现瓶子会迅速上升 将物体直接挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力计的示数F1=1.2牛;再将物体浸人水中，记录此时弹簧测力计的示数F2=0.6牛。比较F1、F2的示数。实验结果: F1实验结论 在水中会上浮的物体受到向上的浮力 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力
实际上，不仅是水，所有的液体都会对浸人其中的物体产生一个向上的浮力。
（三）浮力产生的原因
设想一立方体浸没在水里，它的六个表面都受到了水的压力，左右表面上的压力F左和F右，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以相互平衡(抵消);前后表面上的压力也相互平衡，但上下两个表面由于所处的深度不同，上表面所受水的压强小于下表面的压强，因此上表面受到的压力F就小于下表面受到的压力F下,在物体上下表面上产生了压力差，这个压力差就是液体对物体向上托的力，即浮力。由此可以得出F浮=F下-F上
【能力拓展】
浸在液体里的物体受到向上的浮力，这个浮力来源于物体上下两个表面的压力差。物体下表面没有液体，肯定不受向上的压力，它肯定不受浮力,如水中的桥墩。
（2023 桐乡市模拟）取一只瓶口直径略小于乒乓球直径的透明塑料瓶，将瓶底切去后，塑料瓶倒立放置，将乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下，往塑料瓶里注水，乒乓球静止不动，用手掌堵住瓶口，乒乓球向上运动。演示此实验主要用于（ ）
A．探究液体压强的特点 B．研究物体的沉浮条件
C．证明大气压强的存在 D．解释浮力产生的原因
【解答】解：往塑料瓶里注水，乒乓球下表面受到的压力为0，上表面受到的水的压力不为0，受到的合力方向向下，乒乓球静止不动；用手掌堵住瓶口，乒乓球浸没水中，因为乒乓球受到的浮力（上下表面产生了压力差）大于重力，乒乓球将向上运动，所以演示此实验主要用于解释浮力产生的原因。
故选：D。
（2022秋 余杭区期末）如图所示，绣山公园溪水中有一片落叶随着水流漂流而下。落叶所受浮力的方向是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【解答】解：无论小球在水中处于什么状态，浮力方向总是竖直向上的，故浮力的方向是F3。
故选：C。
（2022秋 仙居县校级期中）“天宫课堂”第一课上，神舟十三号航天员王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，如图。下列有关该现象的解释最准确的是（ ）
A．乒乓球没有排开水，水对球没有浮力
B．太空中失重状态下，排开的水所受重力为零，浮力消失
C．太空中失重状态下，排开的水的密度减小到零，浮力消失
D．乒乓球的质量为零，重力为零
【解答】解：
A．乒乓球有排开水，排开水的体积与乒乓球体积相等，但水对球没有压力的作用，不会产生浮力，故A不符合题意；
B．太空中失重状态下，排开的水所受重力为零，根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力，故浮力为0，故B符合题意；
C．太空中失重状态下，水的质量和体积都不变化，故水的密度不变，故C不符合题意；
D．质量与位置无关，乒乓球的质量不为零，但重力为零，故D不符合题意。
故选：B。
知识点二、阿基米德原理
1.探究：浮力与物体排开水的关系。
(1)猜想与假设：浮力的大小跟物体排开水的多少有关。
思考:
①用给定的器材定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系，需要做些什么 (测量浮力的大小、测量排开水的多少)
②给定的器材中量筒和溢杯在探究中有什么作用 (测体积、便于量取排开的水)
③实验中需直接测量哪些物理量 (用弹簧测力计测浮力、用量筒测排开水的体积)
(2)设计实验步骤
①在溢杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下。
②将物块用细线拴住悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测出物块的重力G。
③将物块浸没在溢杯的水中，读出弹簧测力计的示数F。
④将溢杯溢出的水注人量筒内，测出它的体积V排水
⑤换用不同质量的物块，重复以上实验步骤，再做一次实验,将上述数据填入下面的实验数据记录表中。
实验序号 物块重力G/牛 物块浸入水中后弹簧测力计的示数G/牛 物块排开水的体积V排水/米3 物块受到水的浮力F浮/牛(注意:F浮=G-F) 物块排开的水受到的重力G排水(注意G排水=ρ水gV排水)
1
2
(3)分析实验数据，由此得出结论:
浸在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水的重力。
若把水换成别的液体，仍然可以得到相同的结论。这个关系称为阿基米德原理。
2.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
(2)公式:F浮=ρ水gV排水
(3)使用阿基米德原理时，应注意以下几点:
①公式中的ρ是液体的密度，而不是物体的密度。
②G排液是指物体排开的液体所受的重力。
③V排液是指物体排开的液体的体积，不是液体的总体积，也不一定是物体的体积。当物体浸没时，V排液=V物;当物体部分浸入时，V排液④由公式ρ水gV排水可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状浸没时在液体中的深度等无关，也与物体是否在液体中运动液体多少等因素无关。
⑤阿基米德原理也适用于气体，但公式中的ρ液应改为ρ气,V排液应改为V排气
【能力拓展】
若浸在液体中的物体下表面与容器紧密接触，则液体对物体向上的压力F为零，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力，如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
浮力的计算方法
①称重法:把物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数F1、即为物体重力，再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数为F2，则F浮=F1-F2。
②平衡法:物体悬浮或漂浮时，物体处于平衡状态，由二力平衡条件知F浮=G物。
③公式法:根据阿基米德原理:F浮=G排液，而G排液=m排液g=ρ液gV排液，普遍适用于计算任何形状的物体受到的浮力。
④压力差法(浮力产生的原因):物体浸在液体中，前后、左右的压力可以相互抵消，而下表面受到的向上的压力(F上)大于上表面受到的向下的压力(F下),物体总体受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力，所以可以根据压力差来求浮力。F浮=F下-F上
（2023 绍兴）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（ ）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
【解答】解：潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，所处的深度变大，
由F浮＝ρgV排可知，潜水器所受的浮力保持不变；
由p＝ρgh可知，潜水器所受水的压强变大。
故选：A。
（2022秋 衢州期中）甲、乙两物体的体积相等，在液体中分别向上加速运动和向下加速运动，如图所示，它们此时受到的浮力的大小关系是（ ）
A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法比较
【解答】解：因为体积相同，甲物体上浮，乙物下沉，但此时甲和乙排开水的体积相同，根据公式F浮＝ρgV排可知，在如图所示位置时它们受到的浮力相同。
故选：C。
（2022秋 衢州期中）如图所示，小江同学将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。根据事实，下列猜想最符合小江同学研究目的的是（ ）
A．物体排开水越多，物体所受浮力越大
B．液体密度越大，物体所受浮力越大
C．物体体积越大，物体所受浮力越大
D．物体形状不同，物体受到浮力大小不同
【解答】解：小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按，则盆子排开水的体积变大，而用力越大，说明盆子受到的浮力增大，即因此小江同学的研究目的为物体排开水越多，物体所受浮力越大。故A符合探究目的。
故选：A。
（2022秋 椒江区期末）小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
（1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是： 溢水杯中没有装满水 。如果不加改正，会导致浮力F浮 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排。
（2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 F2﹣F3＝F4﹣F1 ，则阿基米德原理得到验证。
（3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝ ρ水 （水的密度用ρ水表示）。
【解答】解：（1）铁块放入水中前，溢水杯应该是满水的，由图乙可知，溢水杯中没有装满水，此时溢出到小桶内水的体积小于铁块排开水的体积，由m＝ρV和G＝mg可知，溢出水的重力小于铁块排开水的重力，而实验中排开水的重力G排表示溢出到小桶内水的重力，因此此时浮力F浮大于排开水的重力G排；
（2）由图乙可知，铁块的重力G铁＝F2，由图丙可知，铁块浸在水中时弹簧测力计的示数为F3，
根据称重法测浮力可知，铁块受到的浮力：F浮＝F2﹣F3；
由图甲可知，小桶的重力G桶＝F1，小桶和排开水的总重力为F4，
则排开水的重力：G排＝F4﹣F1；
比较F浮与G排的大小关系，如果关系式：F2﹣F3＝F4﹣F1成立，即可验证阿基米德原理；
（3）因铁块浸没在水中，所以，根据F浮＝ρgV排可得，铁块的体积：V＝V排
由G＝mg可知，铁块的质量：m，
则铁块的密度：ρ ρ水。
故答案为：（1）溢水杯中没有装满水；大于；（2）F2﹣F3＝F4﹣F1；（3） ρ水。
（2022秋 金东区期末）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重 减小 （填“偏大”或“偏小”）。
（2）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 1 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 相等 。
（3）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5＞F3，说明物块受到的浮力大小与 液体的密度 有关。换用酒精再次实验的目的是 寻找普遍规律 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【解答】解：（1）溢水杯中未装满水，这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力，得的溢出水的重力偏小；
（2）由甲、乙两图可知，物块的重力为：G＝F1＝4N，
物块浸没在水中时，测力计的示数为：F3＝3N，
所以物块受到的浮力为F浮＝G﹣F3＝4N﹣3N＝1N；
由实验步骤甲和乙知，物块排开的水所受的重力：G排＝F4﹣F2＝1.5N﹣0.5N＝1N；因此，物块排开的水所受的重力等于物块浸没时溢水杯流入空桶中水的重力；
（3）由乙、丙两图可知，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中时，物块排开酒精的体积与排开水的体积相同，而F5＞F3，在物块的重力不变时，由F浮＝G﹣F示可知，物块受到的浮力变小了，这说明浮力的大小与液体的密度有关；换用酒精再次实验的目的是寻找普遍规律。
故答案为：（1）偏小；（2）1；相等；（3）液体的密度；寻找普遍规律。
（2021秋 钱塘区期末）小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”。已知小明的质量是60kg，身体平均密度约等于水的密度，为确保安全至少他的头部要露出水面，头部的体积约占身体总体积的。（不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积）
（1）求小明头部的体积。
（2）请你帮小明计算一下，制作“救生衣”至少需要多少个图示的空矿泉水瓶。
【解答】ge解：（1）根据可得小明的体积：；
则小明头部的体积：。
（2）根据物体浮沉条件，小明头部要露出水面即小明漂浮需满足：
F浮＝G小明＝m小明g＝60kg×10N/kg＝600N；
根据F浮＝ρ液gV排得，；
所以需要图示空矿泉水瓶的个数：
11。
答：（1）小明头部的体积为6×10﹣3m3。
（2）制作“救生衣“至少需要11个图示的空矿泉水瓶。
模块三 巩固提高
（2022秋 镇海区校级期中）下列物体没有受到浮力的是（ ）
A．在太空中遨游的“天宫一号”
B．在海面上航行的航母“山东号”
C．在海水中下潜的“奋斗者号”
D．在空气中上升的热气球
【解答】解：
A、太空中没有空气，故太空中遨游的“天宫一号”不受到浮力，故A符合题意；
B、浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，在海面上航行的航母“山东号”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故B不符合题意；
C、在海水中下潜的“奋斗者号”在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合题意；
D、空中上升的热气球受到空气的浮力，故D不符合题意。
故选：A。
（2021秋 西湖区期末）某同学观察一条在水中畅游的小鱼，该小鱼受到的浮力方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据阿基米德原理可知，浸在水中的物体受到水的浮力，浮力的方向总是竖直向上，物体在水中受到的浮力施力物体是水，故D正确。
故选：D。
（2021秋 义乌市月考）如图所示，A和B是自由移动的物体，C和D是容器本身凸起的一部分，现在往容器中注入一些水，四个物体静止后位置如图所示，则没有受到浮力的是（ ）
A．物体A B．物体B C．C部分 D．D部分
【解答】解：
A、A物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对A物体上下表面产生了向上的压力差，故A物体受浮力的作用，故A不符合题意；
BD、由图可知，水对BC物体上下表面产生了压力差，故BD物体都受浮力的作用，故BD不符合题意；
C、C物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对C物体上下表面没有产生向上的压力差，故C物体不受浮力的作用，故C符合题意。
故选：C。
（2021秋 萧山区月考）2021年12月9日，“感觉良好”组合翟志刚、王亚平和叶光富的天宫课堂如约而至，其中浸没在水中无法上浮的乒乓球让人印象深刻，根据你所学的知识，你认为以下哪一选项是乒乓球无法上浮的解释（ ）
A．水在乒乓球上下表面无法形成压力差
B．太空中的乒乓球可等同于浸没在液体中但与容器底部紧贴的蜡块
C．根据阿基米德浮力推导公式，可能太空中该乒乓球排开水的体积太小
D．乒乓球受到液体张力影响
【解答】解：浮力产生的原因：物体受到向上的压力大于向下的压力，存在压力差产生了浮力；在太空中水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的物体产生压力，所以在太空失重环境下浮力消失，故A正确、BCD错误。
故选：A。
（2021春 诸暨市月考）如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1，下列说法正确的是（ ）
A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F1的差等于物体的重力
C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力
D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1＞F2。
【解答】解：
物体悬浮在水中，物体受到三个力的作用：竖直向下的重力G、竖直向下的压力F1、竖直向上的压力F2；此时物体受力平衡，则：G＝F2﹣F1；根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上下表面的压力差，即浮力为：F2﹣F1，悬浮时，浮力等于重力，则F2与F1的差等于物体的重力；
所以液体内部压强的大小与深度有关，深度越深，压强越大，根据F＝pS可知，F2＞F1，所以F1与F2既不是相互作用力，也不是平衡力；
综上所述：B正确、ACD错误。
故选：B。
（2023 温州模拟）在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，并加一层橡皮膜，通过手柄将塑料盒竖直浸没到水中，橡皮膜发生形变，如图。
（1）比较 b、d 两处形变程度，可以得出“液体内部同一深度处各个方向的压强大小相等”的结论。（选填字母）
（2）浸没后，不断增加塑料盒在水中的深度（手柄体积不计），塑料盒受到的水的浮力将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：（1）橡皮膜b、d处于水中相同深度处，且橡皮膜b、d的形变程度相同，说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等；
（2）浸没后，不断增大塑料盒浸没后的深度，各橡皮膜受到的压强不断增大，形变程度不断增大，塑料盒的体积不断减小，在水的密度一定时，由公式F浮＝ρ液gV排可知，塑料盒受到的浮力变小。
故答案为：（1）b、d；（2）变小。
（2023 滨江区二模）2022年4月19日，一头体长约20米的抹香鲸在浙江省宁波市象山县一片海域附近搁浅，与地面接触面积约为25m2。成年抹香鲸体积约24m3，体重一般可以达到50吨，轻松潜至1000米深的海底。（海水密度约为1×103kg/m3）求：
（1）抹香鲸搁浅时对地面压强。
（2）抹香鲸整个身体潜入水中，受到的浮力。
（3）救援队来帮助抹香鲸脱困，下列方案可行的是 C 。
A.增大海水的密度
B.减小抹香鲸没入水中的体积
C.深挖河道，增大水的深度
【解答】解：（1）抹香鲸搁浅时对地面的压力为：
F＝G＝mg＝50×103kg×10N/kg＝5×105N，
抹香鲸搁浅时对地面压强为：
p2×104Pa；
（2）抹香鲸整个身体潜入水中受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×24m3＝2.4×105N；
（3）为了帮助抹香鲸脱困，需要增大抹香鲸受到的浮力，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，可以增大抹香鲸排开的水的体积或增大液体的密度，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不符合题意。
故选：C。
答：（1）抹香鲸搁浅时对地面压强为2×104Pa；
（2）抹香鲸整个身体潜入水中，受到的浮力为2.4×105N；
（3）C。
（2022秋 杭州期末）（1）小金同学利用如图甲所示过程对阿基米德原理进行了验证，若图中弹簧测力计各次示数符合 F2﹣F3＝F4﹣F1 （用F1、F2、F3、F4表示）的关系，则证明了阿基米德原理的正确。
（2）小金同学思考：能否利用更少的器材和更简单的操作对阿基米德原理进行验证？于是他利用弹簧测力计、小石块、盛有水的量筒、细线等器材（如图乙）按照以下步骤进行了实验。请将操作步骤补充完整，并用字母表示出需要测量的量。
①在量筒中加入适量的水，读出示数为V1；
②用弹簧测力计测出小石块的重为G1；
③ 将小石块浸没水中，读出弹簧测力计的示数为F1，量筒中水和金属块的总体积为V2 。
【解答】解：
（1）物体的重力是F2，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F3，物体浸没在水中受到的浮力F浮＝F2﹣F3，物体排开水的重力G排＝F4﹣F1，若F2﹣F3＝F4﹣F1，则证明了阿基米德原理的正确，即F浮＝G排；
（2）实验中需要根据称重法测量出小石块受到的浮力，根据G＝mg＝ρ水V排g＝ρ水（V2﹣V1）g算出金属块排开水的重力；
所以实验步骤为：
①在量筒中加入适量的水，读出示数为V1；
②用弹簧测力计测出小石块的重为G1；
③将小石块浸没水中，读出弹簧测力计的示数为F1，量筒中水和金属块的总体积为V2。
故答案为：（1）F2﹣F3＝F4﹣F1；（2）将小石块浸没水中，读出弹簧测力计的示数为F1，量筒中水和金属块的总体积为V2。
