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第十章 认识浮力（复习课）
学习目标
1.通过实验进一步认识浮力，加深对浮力的大小与哪些因素有关和阿基米德原理的理解；知道物体的浮沉条件和浮力的应用。
2.通过实验、观察与分析，能利用阿基米德原理、物体的浮沉条件解释生活中的简单现象，能选择正确的方法进行简单的浮力计算。
3.培养乐于探索生活中物理的兴趣，养成团结协作，探究问题的意识，初步认识科学技术对现代社会发展的影响。
浮力
阿基米德原理
物体的浮沉条件
浮力的应用
内容：
适用条件：
公式：
定义：
方向：
基本概念
浮力的计算方法
称重法：
阿基米德原理法：
二力平衡法：
竖直向上
密度计
潜水艇
气球和飞艇
F浮＞G
F浮＝G
悬浮
上浮
F’浮＝G 漂浮
液体和气体
F浮= G排= m排g=ρ液V排g
F浮=?G－F（弹簧测力计）
F浮=G排 =ρ液gV排
F浮=G (漂浮、悬浮 )
F浮＜G
下沉
ρ液> ρ物
ρ液= ρ物
ρ液＜ ρ物
压力差法 F浮 =F向上 - F向下
知识梳理
思考：挂在弹簧测力计下并浸在液体中的物体，受到哪几个力的作用？它们什么关系？
称重法：F浮＝ G－F拉
它们之间关系为：F浮+ F拉＝ G
在空气中测得物体重力，把物体浸在液体中发现示数变小了，这表明：
浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）竖直向上托的力，物理学中把这个托力叫做浮力（F浮）
1、什么是浮力
一基本概念
。
伸出你的双手，实验探究开始了！
观察实验，得出结论：
浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它 和 的 。
公式
向上
向下
压力差
F浮 = F向上 - F向下
2、浮力产生的原因
选择桌上的器材，说出你的方案，想办法完成
（1）测出某个物体所受的浮力；
（2）在实验的基础上添加实验器材完成本章的两个重要实验：影响浮力大小的因素和阿基米德原理，测量并记下你的数据，交流分析准备展示。
伸出你的双手，实验探究开始了！
①. 测小石块浮力的大小？
二次称重法
F浮=G-F'
G
G
F'
F浮
②.添加器材还可以探究哪些问题？
浮力与液体密度的关系
物体排开液体体积
浸没的深度的关系
方法：控制变量法
练习1、如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：
(1)分析②、③、④，可以说明金属块所受浮力大小跟 _______________________有关。
(2)分析 ，说明金属块所受浮力大小跟液体密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。
金属块排开液体的体积
④、⑤
2.4
练习2、 小金同学用弹簧测力计和烧杯等器材做有关浮力的实验，如下图所示。请你将测量时的数据填入表中（弹簧测力计每黑或白格子都表示0.5N）。
空桶的重力（N 物体重力（N） 物体在水中时
测力计数（N) 桶和水总重G总(N)
物体受到的浮力（N） 物体排开的水重（N
2
1.5
1.5
0.5
0.5
内容：浸入液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。即：F浮=G排液= m排液g= ρ液gV排
三、阿基米德原理：视频
2
特别说明：
3、“浸入液体中的物体 ”包括完全浸没和部分浸入两种情况，理解V排与 V物的关系：
1、由公式F浮=G排液=ρ液gV排可知，物体受到的浮力大小跟物体本身的密度、体积、形状、液体的多少等因素无关。浮力只决定于ρ液及V排。
V排＜ V物
V排＝ V物
请同学们注意： 切不可盲目认为V排=V物。
2、阿基米德原理对气体亦适用： F浮=G排气=ρ空gV排
1、在下列各图中，已知V甲=V乙=V丙，比较它们所受浮力大小
甲
乙
水
酒精
甲
乙
甲
乙
丙
F浮甲 F浮乙
F浮甲 F浮乙
F浮甲 F浮乙 F浮丙
2、如下各图中，体积相同的两实心球，ρ铜＞ ρ铝
铜
铝
F铜 F铝
小结：判断浮力的大小，应从ρ液及V排入手，千万不要与物体体积、物质密度相混淆。如果是漂浮或悬浮，则浮力一定等于物体自重，即F浮=G物。
＜
＝
＞
＝
＜
水
水
（a）
酒
精
酒
精
（b）
（c）
（d）
（e）
10N
9N
8N
8.4N
8.4N
例3、如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：
(1)分析(b)、(c)，可以说明金属块所受浮力大小跟
有关。
(2)分析 ,说明金属块所受浮力大小跟液体密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。
(4)分析 ,说明金属块所受浮力大小跟 无关。
金属块排开液体的体积
(c)、(d)
1.6
(d)、(e)
深度
3.观察鸡蛋此时的浮沉状态，怎样改变它的浮沉？
伸出你的双手，实验探究开始了！
鸡蛋在清水中
鸡蛋在盐水中
液体密度变大，浮力变大，说明浮力与液体的密度有关。改变物体的浮沉可以改变液体的密度。
1、F浮>G 上浮
2、F浮3、F浮=G 悬浮
F浮
G
G
F浮
G
F浮
—漂浮F浮=G
四、物体的浮与沉
物体的浮沉条件：
浸没在液体中的物体
区别悬浮和漂浮
G
F浮
G
F浮
悬浮时，V排液=V物，实心物体ρ物 =ρ液
漂浮时，V排液
物体处于二力平衡状态，浮力=重力 。
共同点：
不同点：
F浮
G物
归纳：物体的浮沉条件
1、物体的浮沉取决于它受到的 力和 力的大小。
2、浮沉条件
从二力比较
从综合密度比较
①上浮F浮 G物
②下沉F浮 G物
③悬浮F浮 G物
④漂浮F浮 G物
①上浮ρ液 ρ物
②下沉ρ液 ρ物
③悬浮ρ液 ρ物
④漂浮ρ液 ρ物
＜
＞
＝
＞
＜
＝
＝
浮力
重力
＞
五、物体浮沉条件的应用
河水
F浮1=G
海水
F浮2=G
F浮1= F浮2
ρ液1gV排1= ρ液2gV排2
ρ液1<ρ液2
V排1>V排2
物体浮沉条件的应用
河水
海水
ρ液1gV排1= ρ液2gV排2
密度计
1.0
1.03
?
?
如何将船改造成潜水艇?
加盖
加水仓
特点：浮力大小不变
原理：通过改变自身重力的大小来实现上浮和下沉。
一、浮力的相关判断
类型1 不同物体放入同一液体中
例1 A、B是两个质量完全相同的实心长方体，轻轻放入水中后，静止时如图所示，则下列说法正确的是( )
知识精讲
重难点突破
A．两物体的密度大小关系是：ρA>ρB
B．两物体受到水的浮力大小关系是：F浮AC．两物体排开水的体积大小关系是：V排A＝V排B
D．两物体下表面受到水的压强大小关系是：pA>pB
【解析】A漂浮说明A密度小于液体密度，B悬浮说明B密度等于液体密度，所以A密度更小，A错误；两物体质量相等，重力相等，A漂浮，B悬浮，所受浮力均等于重力，所以浮力相等，B错误；浮力相等，同种液体密度相等，由阿基米德原理可知，物体排开液体的体积相等，C正确；由图得，B的下表面在液面下更深处，由p＝ρ液gh，得B物体下表面受到水的压强更大，D错误．故选C.
类型2 同一物体放入不同液体中
例2 (2018福州二检)在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器，装有体积相等的不同液体，现将两个完全相同的圆柱体A和B分别放入两个容器的液体中，静止时A沉底、B悬浮，如图所示，下列说法中正确的是( )
A. A、B受到的浮力FA＝FB
B. 甲、乙两容器底部所受的液体压强p甲＞p乙
C. 甲、乙两容器底部所受的压力F甲＜F乙
D. 甲、乙两容器对桌面的压强p甲′＝p乙′
【解析】由题可知，甲液体的体积等于乙液体的体积，A沉底、B悬浮说明甲液体的密度小于乙液体的密度，根据阿基米德原理可知，A受到的浮力小于B受到的浮力，A错误；由于甲、乙高度相等，但甲的密度小，根据液体压强公式可知，甲容器底受到的压强小于乙容器底受到的压强，B、D错误；由于甲、乙液体体积相等，但甲的密度小于乙的密度，那么甲的重力小于乙的重力，即甲容器底所受压力小于乙容器底的压力，C正确．故选C
类型3 不同物体放入不同液体中
例3 如图所示，水平桌面上有两个相同的烧杯，分别装有质量相等的甲、乙两种液体．将材料相同的a、b两个实心球，分别放入甲、乙两种液体中，a球体积大于b球体积．静止时，a球漂浮在液面上，b球悬浮在液体中，a、b两球受到的浮力分别为Fa、Fb，甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙．则( )
A. Fa＝Fb；p甲＝p乙 B. Fa＝Fb；p甲>p乙
C. Fa>Fb；p甲＝p乙 D. Fa>Fb；p甲>p乙
【解析】由于a、b两个实心球是由同种材料制成的，所以两个小球的密度相同，又由于a球的体积大于b球的体积，所以有ma>mb，Ga>Gb，由于a球处于漂浮状态，所以a球受到的浮力等于a球受到的重力，即Fa＝Ga；由于b球处于悬浮状态，所以b球受到的浮力等于b球受到的重力，即Fb＝Gb，所以Fa> Fb；由于甲、乙两种液体的质量相等，a球比b球重，所以甲杯杯底受到的总压力比乙杯杯底受到的总压力大，又由于两烧杯的底面积相同，由压强公式 可知，p甲>p乙．故选D.
类型4 同一物体放入同一液体中
例4 (2018厦门二检)如图所示，为验证阿基米德原理，小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线系住铝块缓慢浸入水中，铝块始终不与溢水杯接触．在这一过程中( )
A. 水对溢水杯底的压力变小
B. 水对溢水杯底的压强变大
C. 绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D. 若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
【解析】铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F＝pS可知，水对溢水杯底的压力不变，A、B错误；铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差，C错误；铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则说明铝块受到的浮力等于排开的水重，则验证了阿基米德原理，D正确．故选D.
二、浮力的相关计算
类型1 阿基米德原理
例5 某深海水下滑翔机下潜时，若某时刻排开水的体积为0.3 m3时，则受到海水的浮力为______N，当它在水下某处向下潜的过程中，它所受的浮力将______(选填“变大”“不变”或“变小”)．(海水的密度为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)
类型2 称重法
例6 弹簧测力计的下端吊着一质量为600 g的圆柱体物块，将圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为2 N，则圆柱体物块所受浮力为________N，圆柱体体积为________m3.
类型3 平衡法
例7 将一个重量为5 N的木块缓慢的放入水里，当木块静止时，观察到木块漂浮在水面上，并且有一半的体积露出水．则木块受到的浮力为______N，在木块上放一个铁块，使木块恰好完全没入水中，此时木块受到的浮力为________N.(g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)
类型4 压力差法
例8 边长为5 cm的正方体金属块，完全浸入水中，其上表面刚好与液面相平，则金属块下表面受到水的压力为______N；金属块受到的浮力为______N.(g取10 N/kg)
