第一节 认识浮力
什么是浮力
1．定义：无论是液体还是气体，对浸入(包括“部分浸入”和“全部浸入”)其中的物体都有 向上的作用力，这个作用力叫做浮力．
2．方向： ，与重力的方向 ．
3．施力物体： ．
测量浮力
1．原理：用测力计分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中时的示数F时，物体均处于静止状态，所受合力为零，即竖直向上的拉力F＋浮力F浮＝物体竖直向下的重力G.
2．测量方法(称重法)
(1)把物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出物体的重力G.
(2)把物体浸入液体中，读出弹簧测力计的读数F.
(3)浮力的大小等于弹簧测力计两次示数之差，F浮＝ ．
浮力产生的原因
1．推导过程：以投入液体中正方体为例，其六面都要受到液体的压强．
(1)对于左右、前后四个面而言：由液体的压强公式p＝ρgh可知：p左 p右，p前 p后；由F＝pS可得：F左 F右，F前 F后；由二力平衡的知识可知：合力为0，等效于不受力．
(2)对于上下两个面而言：由液体的压强公式p＝ρgh可知：p向上 p向下；由F＝pS可得：F向上 F向下；由二力合成的知识可知合力为F合＝ ＝F浮．
2．产生原因：浮力是因为液体或气体对浸在其中的物体有向上与向下的 而产生的．
浮力的实质是液体或气体对浸入其中的物体各个表面压力的合力．
浮力
典例1 [2024·洛阳期末]探究浮力实验时，小青将重为6 N的长方体铝块浸在水中，如图所示，铝块上表面刚好与水面相平，此时弹簧测力计示数为2.8 N，长方体铝块下表面受水的压力为( )
典例1图
A．8.8 N B．2.8 N C．3.2 N D．6 N
此时铝块所受浮力为F浮＝G－F示；浮力产生的原因是物体上下表面所受的压力之差，物体上表面均无液体，所以下表面所受的压力F＝F浮．
变式1 小华将圆柱体悬挂在弹簧测力计的挂钩上，手提弹簧测力计使圆柱体逐渐地浸入水中．在实验中他记录了圆柱体浸入水中不同体积时，测力计的示数
F拉和圆柱体受到的浮力F浮，并根据记录的数据描绘了如图所示的图像．
变式1图
(1)圆柱体的重力大小是 N.
(2)当浮力是4.2 N时，拉力F拉是 N.
变式2 [2024·滕州期末]如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力 (填“小于”“等于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小 (填“有关”或“无关”)，珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 N.
变式2图
浮力产生的原因
典例2 [2024·厦门模拟]如图所示，用细绳吊着柱体浸没在水中，柱体所受浮力为F浮，柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上．下列关系式一定成立的是( )
典例2图
A．F浮＝F向下 B．F浮＜F向上
C．F浮＞F向下 D．F浮＞F向上
浮力产生的原因就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差，因此，该柱体所受浮力为F浮＝F向上－F向下．
变式 如图所示，一个竖直悬挂在水中的圆柱体，其上表面受到水的压力为0.5 N，其下表面受到水的压力为1.3 N．下列说法正确的是( )
变式图
A．圆柱体受到的重力为0.8 N
B．圆柱体受到的重力为1.8 N
C．圆柱体受到水的浮力为0.8 N
D．圆柱体受到水的浮力为1.8 N
1．[2024·平邑期末]以下有关浮力的说法正确的是( )
A．物体所受的浮力的方向总是与物体所受重力的方向相反
B．只有浸没在液体中的物体才受到浮力
C．将一块石块扔在水中，其沉底时一定不受浮力
D．物体受到浮力的作用时，液体对物体向上的压力小于向下的压力
2．[2024·南阳期末]一长方体物块浸没在水中，已知下表面受到水的压力为100 N，上表面受到水的压力是40 N，则物体受到的浮力为( )
A．40 N B．60 N
C．100 N D．140 N
3．[2024·宝鸡期末]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( )
第3题图
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
4．[2024·枣庄模拟]如图所示，2021年12月9日中国空间站太空授课中宇航员王亚平做了一个浮力实验：放入水中的乒乓球松手后会上浮吗？浮力产生的原因是液体受重力且具有流动性，液体在不同深度的压强 (填“相等”或“不相等”)，当重力消失时，浮力 (填“会”或“不会”)消失，这就是浮力和重力伴生的现象．
第4题图
5．[2024·蒙阴二模]如图甲所示，炸油条时油条先沉底后上浮至油面，请在图乙中作出油条漂浮在油面上时受力的示意图．(不计油的阻力，O是油条的重心)
第5题图
6．[2024·威武三模]如图所示，一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N，前后及两侧受到液体的压力相等，g取10 N/kg.求：
(1)正方体受到的浮力；
(2)正方体上表面受到液体的压强；
第6题图第一节 认识浮力
什么是浮力
1．定义：无论是液体还是气体，对浸入(包括“部分浸入”和“全部浸入”)其中的物体都有竖直向上的作用力，这个作用力叫做浮力．
2．方向：竖直向上，与重力的方向相反．
3．施力物体：液体或气体．
测量浮力
1．原理：用测力计分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中时的示数F时，物体均处于静止状态，所受合力为零，即竖直向上的拉力F＋浮力F浮＝物体竖直向下的重力G.
2．测量方法(称重法)
(1)把物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出物体的重力G.
(2)把物体浸入液体中，读出弹簧测力计的读数F.
(3)浮力的大小等于弹簧测力计两次示数之差，F浮＝G－F．
浮力产生的原因
1．推导过程：以投入液体中正方体为例，其六面都要受到液体的压强．
(1)对于左右、前后四个面而言：由液体的压强公式p＝ρgh可知：p左＝p右，p前＝p后；由F＝pS可得：F左＝F右，F前＝F后；由二力平衡的知识可知：合力为0，等效于不受力．
(2)对于上下两个面而言：由液体的压强公式p＝ρgh可知：p向上>p向下；由F＝pS可得：F向上>F向下；由二力合成的知识可知合力为F合＝F向上－F向下＝F浮．
2．产生原因：浮力是因为液体或气体对浸在其中的物体有向上与向下的压力差而产生的．
浮力的实质是液体或气体对浸入其中的物体各个表面压力的合力．
浮力
典例1 [2024·洛阳期末]探究浮力实验时，小青将重为6 N的长方体铝块浸在水中，如图所示，铝块上表面刚好与水面相平，此时弹簧测力计示数为2.8 N，长方体铝块下表面受水的压力为( C )
典例1图
A．8.8 N B．2.8 N C．3.2 N D．6 N
此时铝块所受浮力为F浮＝G－F示；浮力产生的原因是物体上下表面所受的压力之差，物体上表面均无液体，所以下表面所受的压力F＝F浮．
变式1 小华将圆柱体悬挂在弹簧测力计的挂钩上，手提弹簧测力计使圆柱体逐渐地浸入水中．在实验中他记录了圆柱体浸入水中不同体积时，测力计的示数
F拉和圆柱体受到的浮力F浮，并根据记录的数据描绘了如图所示的图像．
变式1图
(1)圆柱体的重力大小是12N.
(2)当浮力是4.2 N时，拉力F拉是7.8N.
变式2 [2024·滕州期末]如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力大于(填“小于”“等于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小无关(填“有关”或“无关”)，珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为0N.
变式2图
浮力产生的原因
典例2 [2024·厦门模拟]如图所示，用细绳吊着柱体浸没在水中，柱体所受浮力为F浮，柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上．下列关系式一定成立的是( B )
典例2图
A．F浮＝F向下 B．F浮＜F向上
C．F浮＞F向下 D．F浮＞F向上
浮力产生的原因就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差，因此，该柱体所受浮力为F浮＝F向上－F向下．
变式 如图所示，一个竖直悬挂在水中的圆柱体，其上表面受到水的压力为0.5 N，其下表面受到水的压力为1.3 N．下列说法正确的是( C )
变式图
A．圆柱体受到的重力为0.8 N
B．圆柱体受到的重力为1.8 N
C．圆柱体受到水的浮力为0.8 N
D．圆柱体受到水的浮力为1.8 N
1．[2024·平邑期末]以下有关浮力的说法正确的是( A )
A．物体所受的浮力的方向总是与物体所受重力的方向相反
B．只有浸没在液体中的物体才受到浮力
C．将一块石块扔在水中，其沉底时一定不受浮力
D．物体受到浮力的作用时，液体对物体向上的压力小于向下的压力
2．[2024·南阳期末]一长方体物块浸没在水中，已知下表面受到水的压力为100 N，上表面受到水的压力是40 N，则物体受到的浮力为( B )
A．40 N B．60 N
C．100 N D．140 N
3．[2024·宝鸡期末]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( D )
第3题图
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
4．[2024·枣庄模拟]如图所示，2021年12月9日中国空间站太空授课中宇航员王亚平做了一个浮力实验：放入水中的乒乓球松手后会上浮吗？浮力产生的原因是液体受重力且具有流动性，液体在不同深度的压强不相等(填“相等”或“不相等”)，当重力消失时，浮力会(填“会”或“不会”)消失，这就是浮力和重力伴生的现象．
第4题图
5．[2024·蒙阴二模]如图甲所示，炸油条时油条先沉底后上浮至油面，请在图乙中作出油条漂浮在油面上时受力的示意图．(不计油的阻力，O是油条的重心)
第5题图
如图所示：
第5题图
6．[2024·威武三模]如图所示，一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N，前后及两侧受到液体的压力相等，g取10 N/kg.求：
(1)正方体受到的浮力；
(2)正方体上表面受到液体的压强；
第6题图
解：(1)由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力：F浮＝F2－F1＝13 N－5 N＝8 N；
(2)正方体上表面积：
S＝L2＝(10 cm)2＝100 cm2＝1×10－2m2，
正方体上表面受到液体的压强：
p＝＝＝500 Pa.
