第一节 浮 力
浮力的概念
1．浮力的概念：浸在液体(或气体)中的物体，受到的液体(或气体)向上的托力叫作浮力．
(1)“浸在”包含部分浸没和完全浸没两种情况，也就是说浮在液体表面的物体和完全浸在液体内部的物体都受浮力．
(2)浸在气体中的物体也会受到浮力．
2．浮力的产生原因
图示
受力面 前、后 左、右 上、下
深度 相等 相等 h上
压强 相等 相等 p上压力 F前＝F后，二力平衡 F左＝F右，二力平衡 F上原因 液体对浸在其中的物体的上、下表面的压力不同
结论：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的
3．浮力的施力物体：液体或气体．
4．浮力的方向：始终竖直向上，与重力方向相反．
5．浮力的大小
称重法测浮力大小
(1)用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G
(2)用弹簧测力计测出物体浸没在液体中受到的拉力F拉
(3)弹簧测力计示数减小了G－F拉，对浸没在液体中的物体受力分析可知，这个减小的数值就是浮力大小，即F浮＝G F拉
探究影响浮力大小的因素
1．体验猜想
(1)用手将饮料罐压入水中，按得越深，人会感到力越大．猜想：浮力的大小与浸在液体中物体的深度有关．
(2)将鸡蛋浸没在清水中，鸡蛋沉入烧杯底部，加盐后鸡蛋漂浮．猜想：浮力的大小与液体的密度有关．
2．浮力大小的测量：利用称重法，分别用弹簧测力计测出物体的重力G和物体浸没在液体中时弹簧测力计示数F，则F浮＝G－F．
3．设计实验
(1)探究浮力的大小与排开液体体积的关系：控制液体的密度不变，改变排开液体的体积．由步骤②③可知排开水的体积越大，弹簧测力计的示数越小，浮力越大．
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系：控制排开液体的体积不变，改变液体的密度．由步骤③⑤可知液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，浮力越大．
(3)探究浮力的大小与浸没在液体中深度的关系：控制排开液体的体积、液体的密度不变，改变浸在液体中的深度．由步骤③④可知，同一物体浸没在同一液体的不同深度，弹簧测力计的示数不变，浮力不变．
4．分析论证：浮力的大小与排开液体的体积、液体的密度有关．
(1)由于影响浮力大小的可能因素不止一个，所以探究过程中要注意控制变量．
(2)所谓“物体排开的液体的体积”是指物体浸入液体的部分的体积，这部分体积排开了本来处于这一位置的液体．
(3)在探究浮力大小与深度的关系时，为便于控制排开液体的体积，应采用密度大的物体浸没在液体中，改变深度进行探究．
浮力的概念
典例1 [2024·鞍山期中](多选)如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，浸没在水中的正方体物块M静止在水中某一深度处(M未与容器底接触)，其上表面与水面平行，则下列说法正确的是( BCD )
典例1图
A．M受到重力、水对它的压力和浮力的作用
B．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的浮力大小
C．M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力
D．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
浮力的产生原因是液体上下表面压力差，因此浮力是水对物体压力的合力，浮力包含力水对物体的压力．下表面液体深度大于上表面液体深度，M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力. M静止悬浮在水中，浮力等于重力，故M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小．
变式 [2024·沈阳期末]A、B是能自由移动的物体，C、D、E是固定在容器上的物体，现往容器中注入一些水，如图所示，D(填字母)物体一定不受浮力的作用．若E物体受到水向下的压力为30 N，E物体受到水的浮力为80 N，则E物体受到水向上的压力为110N.
变式图
探究影响浮力大小的因素
典例2 [2023·湖北]如图所示是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系：F1＞F2＞F3.
典例2图
(1)图乙中物块所受浮力大小的表达式F浮乙＝F1－F2．
(2)小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是没有控制物体排开液体的体积相同．
(3)如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3小于(填“大于”“等于”或“小于”)F4.
(1)根据称重法求出浮力的大小；(2)探究浮力大小与物体浸入液体中的深度的关系时，需要控制液体的密度、排开的液体的体积不变，改变深度的大小，据此分析．(3)根据液体的密度与水的密度关系分析所受浮力关系，根据F浮＝G－F拉分析弹簧测力计示数大小关系．
变式 [2023·龙口期末]如图所示，将装满水的桶放在脸盆里，用手将空饮料罐按入水中，当饮料罐浸入水中的体积越大时，排开的水越多，就会越感觉吃力．根据以上事实，可以猜想浮力大小可能与下列哪个因素有关( B )
变式图
A．物体的重力
B．物体排开液体的体积
C．物体的密度
D．物体的质量
1．[2024·枣庄]如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示．则圆柱体受到的重力是2.0N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是
1 000Pa，圆柱体受到的最大浮力是0.5N．(g取10 N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)
第1题图
2．[2024·青岛]小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底．由此，他进行了有关浮力的实验探究．
第2题图
(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N.
(2)将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数变小，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数不变，说明浮力的大小与排开液体的体积有关．
(3)将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小相同，说明浮力的大小与物体密度无关．
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图丙．
3．[2023·北京期中]如图所示，取一个去底的矿泉水瓶，瓶口朝下，瓶口直径略小于乒乓球的直径，放入乒乓球．
第3题图
(1)如图甲所示，往瓶中注水，可观察到的现象是乒乓球被水压在瓶底，同时有少量水从瓶口流出．这说明乒乓球不受(填“受”或“不受”)浮力．
(2)如图乙所示，用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口，当乒乓球下面积满水时，乒乓球会上浮．
(3)上述实验说明：
①浸在液体中的物体不一定(填“一定”或“不一定”)受到浮力；
②浮力产生的根本原因是物体上下表面存在压力差．
4．[2024·深圳期中]如图所示，请在图中画出小球所受浮力的示意图，以及烧杯对斜面压力的示意图．
第4题图
答案：如图所示：
第4题图第一节 浮 力
浮力的概念
1．浮力的概念：浸在液体(或气体)中的物体，受到的液体(或气体)向上的托力叫作 ．
(1)“浸在”包含部分浸没和完全浸没两种情况，也就是说浮在液体表面的物体和完全浸在液体内部的物体都受浮力．
(2)浸在气体中的物体也会受到浮力．
2．浮力的产生原因
图示
受力面 前、后 左、右 上、下
深度 相等 相等 h上压强 相等 相等 p上压力 F前＝F后，二力平衡 F左＝F右，二力平衡 F上原因 液体对浸在其中的物体的上、下表面的压力不同
结论：浮力是由于液体对物体向上和向下的 差产生的
3．浮力的施力物体：液体或气体．
4．浮力的方向：始终 ，与重力方向 ．
5．浮力的大小
称重法测浮力大小
(1)用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G
(2)用弹簧测力计测出物体浸没在液体中受到的拉力F拉
(3)弹簧测力计示数减小了G－F拉，对浸没在液体中的物体受力分析可知，这个减小的数值就是浮力大小，即F浮＝
探究影响浮力大小的因素
1．体验猜想
(1)用手将饮料罐压入水中，按得越深，人会感到力越 ．猜想：浮力的大小与 有关．
(2)将鸡蛋浸没在清水中，鸡蛋沉入烧杯底部，加盐后鸡蛋 ．猜想：浮力的大小与 有关．
2．浮力大小的测量：利用 法，分别用弹簧测力计测出物体的重力G和物体浸没在液体中时弹簧测力计示数F，则F浮＝ ．
3．设计实验
(1)探究浮力的大小与排开液体体积的关系：控制 不变，改变 ．由步骤②③可知排开水的体积越大，弹簧测力计的示数 ，浮力 ．
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系：控制 不变，改变 ．由步骤③⑤可知液体的密度越大，弹簧测力计的示数 ，浮力 ．
(3)探究浮力的大小与浸没在液体中深度的关系：控制 、 不变，改变 ．由步骤③④可知，同一物体浸没在同一液体的不同深度，弹簧测力计的示数 ，浮力 ．
4．分析论证：浮力的大小与 、 有关．
(1)由于影响浮力大小的可能因素不止一个，所以探究过程中要注意控制变量．
(2)所谓“物体排开的液体的体积”是指物体浸入液体的部分的体积，这部分体积排开了本来处于这一位置的液体．
(3)在探究浮力大小与深度的关系时，为便于控制排开液体的体积，应采用密度大的物体浸没在液体中，改变深度进行探究．
浮力的概念
典例1 [2024·鞍山期中](多选)如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，浸没在水中的正方体物块M静止在水中某一深度处(M未与容器底接触)，其上表面与水面平行，则下列说法正确的是( )
典例1图
A．M受到重力、水对它的压力和浮力的作用
B．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的浮力大小
C．M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力
D．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
浮力的产生原因是液体上下表面压力差，因此浮力是水对物体压力的合力，浮力包含力水对物体的压力．下表面液体深度大于上表面液体深度，M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力. M静止悬浮在水中，浮力等于重力，故M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小．
变式 [2024·沈阳期末]A、B是能自由移动的物体，C、D、E是固定在容器上的物体，现往容器中注入一些水，如图所示， (填字母)物体一定不受浮力的作用．若E物体受到水向下的压力为30 N，E物体受到水的浮力为80 N，则E物体受到水向上的压力为 N.
变式图
探究影响浮力大小的因素
典例2 [2023·湖北]如图所示是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系：F1＞F2＞F3.
典例2图
(1)图乙中物块所受浮力大小的表达式F浮乙＝ ．
(2)小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是 ．
(3)如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3 (填“大于”“等于”或“小于”)F4.
(1)根据称重法求出浮力的大小；(2)探究浮力大小与物体浸入液体中的深度的关系时，需要控制液体的密度、排开的液体的体积不变，改变深度的大小，据此分析．(3)根据液体的密度与水的密度关系分析所受浮力关系，根据F浮＝G－F拉分析弹簧测力计示数大小关系．
变式 [2023·龙口期末]如图所示，将装满水的桶放在脸盆里，用手将空饮料罐按入水中，当饮料罐浸入水中的体积越大时，排开的水越多，就会越感觉吃力．根据以上事实，可以猜想浮力大小可能与下列哪个因素有关( )
变式图
A．物体的重力
B．物体排开液体的体积
C．物体的密度
D．物体的质量
1．[2024·枣庄]如图甲所示，使圆柱体缓慢下降，直至其全部没入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示．则圆柱体受到的重力是 N，圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强是
Pa，圆柱体受到的最大浮力是 N (g取10 N/kg，忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)
第1题图
2．[2024·青岛]小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底．由此，他进行了有关浮力的实验探究．
第2题图
(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 N.
(2)将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数 ，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数 ，说明浮力的大小与 有关．
(3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小 ，说明浮力的大小与物体密度无关．
(4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 ．
3．[2023·北京期中]如图所示，取一个去底的矿泉水瓶，瓶口朝下，瓶口直径略小于乒乓球的直径，放入乒乓球．
第3题图
(1)如图甲所示，往瓶中注水，可观察到的现象是 ，同时有少量水从瓶口流出．这说明乒乓球 (填“受”或“不受”)浮力．
(2)如图乙所示，用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口，当乒乓球下面积满水时，乒乓球会 ．
(3)上述实验说明：
①浸在液体中的物体 (填“一定”或“不一定”)受到浮力；
②浮力产生的根本原因是 ．
4．[2024·深圳期中]如图所示，请在图中画出小球所受浮力的示意图，以及烧杯对斜面压力的示意图．
第4题图