第十章
浮力
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第1节
浮力
学习目标
理解浮力的定义。
会用称重法测量浮力。
知道浮力产生的原因。
通过探究实验，理解决定浮力大小的因素。
知识点全解
知识点一：浮力
1.认识浮力
2.“称重法”测量浮力
用“称重法”测量浮力时，物体浸在液体中，弹簧测力计的示数不等于物体重力大小，也不等于物体受到的浮力大小，而是
重力和浮力大小之差
。
3.浮力产生的原因
图示
受力面
深度
压强
压力
原因
前、后
相等
相等
F前=F后，二者是
一对平衡力
液体(或气体)对浸在其中的物体产生的向上的压力差
左、右
相等
相等
F左=F右，二者是
一对平衡力
上、下
h上
p上F上F上
例1：下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是（
）
A.石块落在水中会下沉
B.桥墩在水中“稳如泰山”
C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物，当把重物浸入水中时，测力计的示数减小
D.在宇宙飞船中，杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中
【解析】浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。石块落在水中会下沉、桥墩在水中“稳如泰山”都不能说明水有对石块向上托的力，故选项A、B不符合题意；在弹簧测力计下面悬挂一个重物，当把重物浸入水中时，测力计的示数减小，说明水对物体产生了向上托的力，即浮力，故选项C符合题意；在宇宙飞船中，杨利伟松开手中的圆珠笔，笔会“飘”在空中而没有下落，是由于笔在太空中不受重力的作用，但不能说明它受浮力的作用，故D不符合题意。
【答案】C
知识点二：影响浮力大小的因素
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的
体积
有关，跟液体的
密度
有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
说明：
??①浮力的大小与物体浸在液体中的体积V浸有关，跟物体的体积V物无关。
②物体浸没时所受浮力与物体浸在液体中的深度无关。
例2：宝峰湖属湖南张家界地貌内自然山水与人文民俗相结合的湖泊型自然风景区，被称为“世界湖泊经典”。2018年12月7日上午，一批义工将从市场购买的5万尾本土鱼在宝峰湖景区集中放生(图甲)。图乙为放生的鱼吐水泡的情形，鱼吐出的水泡在上升过程中，所受水的压强与浮力变化情况为（
）
A.压强变小，浮力变小
B.压强变小，浮力变大
C.压强变大，浮力变大
D.压强变大，浮力变小
【解析】液体产生的压强与液体深度和液体密度有关，本题中水的密度不变，只需考虑深度的变化。气泡上升过程中，气泡在水中的深度变小，气泡所受水的压强减小，气泡体积变大，即V排变大，所受浮力变大，所以选B。
【答案】B
知识点全练
练习1：如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是（
）
A.A物体不一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C不一定受到浮力作用
D.D一定受浮力的作用
【解析】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压力差，故A物体受浮力的作用，A错；由图可知，水对B、C上下表面都产生了压力差，故B、C都受浮力的作用，B正确、C错；D上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此D不受浮力的作用，D错。
【答案】B
【点拨】判断物体是否受到浮力的关键是分析物体的下表面是否与液体相接触，即是否受到液体向上的压力，若下表面紧贴容器底或与容器底连成一体，则物体不受浮力作用。
练习2：如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
（1）如图甲，物体重 ??N；
（2）如图乙，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.2
N，物体受浮力的大小为 ?N；
（3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与
有关；
（4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图丁中?
?(填字母)两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。
【解析】（1）由甲图知，物体的重力G=4.2
N；（2）由图乙可知，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为F拉=3.2
N，则物体受到的浮力F浮1=G-F拉=4.2
N-3.2
N=1
N；（3）图乙中物体受到的浮力F浮1=1
N，图丙中物体受到的浮力F浮2=G-F拉'=4.2
N-3.4
N=0.8
N，则F浮1>F浮2；又知物体排开液体的体积相同，水的密度大于酒精的密度，所以，在排开液体体积相同时，物体受浮力的大小与液体的密度有关；（4）根据控制变量法可知，要想探究物体受到的浮力与物体的密度是否有关，应使物体的体积相同，密度不同，并使其浸没在同种液体中，C、D两物体的体积相同，是由不同物质组成的，所以物体的密度不同，因此选择C、D。
【答案】（1）4.2
（2）1
（3）液体的密度
（4）C、D
【点拨】浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关，在实验分析和判断时要注意运用控制变量法。在利用“称重法”(即F浮=G-F拉)测浮力时，要注意不能让物体与容器底或侧壁接触，否则，所测浮力值可能偏大；计算时，要注意物体的重力G是不变的，但是F拉是可以变化的。
自我检测
一、选择题
1.如图所示，冰块和柠檬浮于饮料上，冰块所受浮力的施力物体是（
）
A.空气
B.柠檬
C.饮料
D.水
【解析】浮于饮料上的冰块受到饮料向上的浮力,所以冰块所受浮力的施力物体是饮料。
【答案】C
2.两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数不为零，但减小值相同。由此可以判断（
）
A.两个物体一定处在液体中相同深度
B.两物体所受的浮力相同
C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的
【解析】物体都浸没在水中，F浮=G-F拉，则两物体受到的浮力相同，故B正确；浸没在水中的物体受到的浮力与所处的深度无关，故A错误；仅知道物体所受浮力的大小关系，不能确定物体在空气中时弹簧测力计的示数的大小关系，也不能确定物体浸没在水中后弹簧测力计的示数的大小关系，故C、D错误。
【答案】B
3.如图的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是（
）
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
【解析】由图①③④所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同时，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力大小与液体密度有关，故本题选D。
【答案】D
4.将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则（
）
A.实心球受到的浮力大
B.乒乓球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.不能确定
【解析】实心球和乒乓球都浸没在水中时,液体密度相同,而实心球浸在水中的体积明显大于乒乓球浸在水中的体积,故实心球受到的浮力大。
【答案】 A
5.如图中哪一个才是浮力的方向（
）
A.1
B.2
C.3
D.4
【解析】浮力的方向总是竖直向上的。
【答案】 A
6.以下情景中没有受到浮力的物体是（
）
A.深海中的礁石
B.空中的热气球
C.地球同步卫星
D.池塘中的睡莲
【解析】太空中没有空气,故地球同步卫星不受浮力。
【答案】 C
二、填空题
7.棱长为5
cm的正方体金属块，完全浸入水中，其上表面距离水面5
cm。则金属块上表面受到水的压力为 N；金属块下表面受到水的压力为 N；金属块受到的浮力为
N。(取g=10
N/kg)?
【解析】金属块上表面受到水向下的压强p上=ρ水gh上=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×0.05
m=500
Pa，金属块上表面受到水向下的压力F上=p上S=500
Pa×5×5×10-4
m2=1.25
N；金属块下表面受到水向上的压强p下=ρ水gh下=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×(0.05+0.05)m=1
000
Pa，金属块下表面受到水向上的压力F下=p下S=1
000
Pa×5×5×10-4
m2=2.5
N；金属块受到的浮力F浮=F下-F上=2.5
N-1.25
N=1.25
N。
【答案】1.25
2.5
1.25
8.同样重的实心铜块和实心铁块，都浸没在煤油中，这时
（选填“铜”或“铁”）块受到的浮力大。同样重的实心铜块和实心铁块，铜块浸没在煤油中，铁块浸没在水中，这时
（选填“铜”或“铁”）块受到的浮力大。（已知ρ铜>ρ铁>ρ水>ρ煤油）
【解析】两个同样重的实心铜块和实心铁块，铜块密度大，体积较小，浸没在煤油中时，铜块浸在煤油中的体积比铁块小，铁块所受浮力较大；铁块放到水中，铜块放到煤油中，铁块所在液体密度大，浸在液体中的体积大，受到的浮力大。
【答案】铁
铁
9.弹簧测力计下吊着重为14.7
N的正方形金属块，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为9.8
N，则金属块受到水的浮力为 N。若金属块上表面所受水的压力为19.6
N，则金属块下表面所受水的压力为 N。?
【解析】金属块受到的浮力为：F浮=G-F拉=14.7
N-9.8
N=4.9
N；下表面所受水的压力为F向上=F浮+F向下=4.9
N+19.6
N=24.5
N。
【答案】4.9
24.5
三、作图与简答题
10.画出图中浮在水面的小球所受浮力的示意图。
【解析】浮力的方向总是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段即表示浮力。
【答案】如图所示
11.
1874年8月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布，正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底的景色陶醉了，致使下潜速度过大，潜艇猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中了。船员把潜水艇中的水全部排除，企图上浮。奇怪的是，潜艇丝毫不动，像是被海底吸住了一样。这是为什么呢？怎么办呢？替他们想出摆脱困境的办法。
。
【解析】 潜艇猛然撞到海底，应该是潜艇底部与海底接触过于紧密，水无法进入潜艇与海底之间的部分，导致潜艇不受浮力，被海水紧紧压在海底。只要想办法让水进入潜艇与海底中间区域就可以使潜艇脱离海底，可以派潜水员在海底与潜艇接触的部分打几个洞，让海水流入潜艇与海底之间的部分。
【答案】见解析
四、实验探究题
12.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关；
猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。
图1
图2
（1）小丽用重为3.2
N的物体A做了如图1所示的实验。该实验验证了猜想 是正确的，可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力 。实验中，物体A浸没时受到的浮力为 N，方向 。?
（2）下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：
液体种类
物体A在液体中的状态
弹簧测力计的示数/N
物体A受到的浮力/N
酒精
浸没
1.4
1.8
盐水
浸没
0.8
2.4
分析比较表中数据和图1实验中 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知：浮力的大小与液体的密度 。?
（3）为验证猜想三，小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验。她将物体B逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图2所示O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为0。取出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她在水面上升到
(选填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制 相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。?
【解析】（1）观察题图1可知，甲、乙、丙三个步骤中改变了V排，测力计示数依次减小，所以验证了猜想一是正确的，且在同种液体中，V排越大，浮力越大；物体A在水中浸没时所受拉力F=1
N，F浮=G-F=3.2
N-1
N=2.2
N，方向竖直向上。（2）研究浮力大小与ρ液的关系时，应控制V排不变，故应选择丙的数据与表中数据一起比较，物体A在水中浸没时，F浮=2.2
N，物体A在酒精中浸没时，F浮'=1.8
N，物体A在盐水中浸没时F浮″=2.4
N，可知F浮与ρ液有关。
（3）研究浮力大小与物体密度是否有关时，要控制ρ液与V排不变，改变ρ物，因此应让物体A浸入水中时，液面也升高到O点，这样既控制了ρ液，又控制了V排。
【答案】（1）一
越大
2.2
竖直向上
（2）丙
有关
（3）O点
排开液体的体积第十章
浮力
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第1节
浮力
学习目标
理解浮力的定义。
会用称重法测量浮力。
知道浮力产生的原因。
通过探究实验，理解决定浮力大小的因素。
知识点全解
知识点一：浮力
1.认识浮力
2.“称重法”测量浮力
用“称重法”测量浮力时，物体浸在液体中，弹簧测力计的示数不等于物体重力大小，也不等于物体受到的浮力大小，而是
。
3.浮力产生的原因
图示
受力面
深度
压强
压力
原因
前、后
相等
相等
F前=F后，二者是
一对平衡力
液体(或气体)对浸在其中的物体产生的向上的压力差
左、右
相等
相等
F左=F右，二者是
一对平衡力
上、下
h上p上F上F上
例1：下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是（
）
A.石块落在水中会下沉
B.桥墩在水中“稳如泰山”
C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物，当把重物浸入水中时，测力计的示数减小
D.在宇宙飞船中，杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中
知识点二：影响浮力大小的因素
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的
有关，跟液体的
有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
说明：
??①浮力的大小与物体浸在液体中的体积V浸有关，跟物体的体积V物无关。
②物体浸没时所受浮力与物体浸在液体中的深度无关。
例2：宝峰湖属湖南张家界地貌内自然山水与人文民俗相结合的湖泊型自然风景区，被称为“世界湖泊经典”。2018年12月7日上午，一批义工将从市场购买的5万尾本土鱼在宝峰湖景区集中放生(图甲)。图乙为放生的鱼吐水泡的情形，鱼吐出的水泡在上升过程中，所受水的压强与浮力变化情况为（
）
A.压强变小，浮力变小
B.压强变小，浮力变大
C.压强变大，浮力变大
D.压强变大，浮力变小
知识点全练
练习1：如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是（
）
A.A物体不一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C不一定受到浮力作用
D.D一定受浮力的作用
练习2：如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
（1）如图甲，物体重 ??N；
（2）如图乙，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.2
N，物体受浮力的大小为 ?N；
（3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与
有关；
（4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图丁中?
?(填字母)两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。
自我检测
一、选择题
1.如图所示，冰块和柠檬浮于饮料上，冰块所受浮力的施力物体是（
）
A.空气
B.柠檬
C.饮料
D.水
2.两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数不为零，但减小值相同。由此可以判断（
）
A.两个物体一定处在液体中相同深度
B.两物体所受的浮力相同
C.在水中时,弹簧测力计示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计示数是相同的
3.如图的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是（
）
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
4.将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则（
）
A.实心球受到的浮力大
B.乒乓球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.不能确定
5.如图中哪一个才是浮力的方向（
）
A.1
B.2
C.3
D.4
6.以下情景中没有受到浮力的物体是（
）
A.深海中的礁石
B.空中的热气球
C.地球同步卫星
D.池塘中的睡莲
二、填空题
7.棱长为5
cm的正方体金属块，完全浸入水中，其上表面距离水面5
cm。则金属块上表面受到水的压力为 N；金属块下表面受到水的压力为 N；金属块受到的浮力为
N。(取g=10
N/kg)?
8.同样重的实心铜块和实心铁块，都浸没在煤油中，这时
（选填“铜”或“铁”）块受到的浮力大。同样重的实心铜块和实心铁块，铜块浸没在煤油中，铁块浸没在水中，这时
（选填“铜”或“铁”）块受到的浮力大。（已知ρ铜>ρ铁>ρ水>ρ煤油）
9.弹簧测力计下吊着重为14.7
N的正方形金属块，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为9.8
N，则金属块受到水的浮力为 N。若金属块上表面所受水的压力为19.6
N，则金属块下表面所受水的压力为 N。?
三、作图与简答题
10.画出图中浮在水面的小球所受浮力的示意图。
11.
1874年8月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布，正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底的景色陶醉了，致使下潜速度过大，潜艇猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中了。船员把潜水艇中的水全部排除，企图上浮。奇怪的是，潜艇丝毫不动，像是被海底吸住了一样。这是为什么呢？怎么办呢？替他们想出摆脱困境的办法。
。
四、实验探究题
12.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关；
猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。
图1
图2
（1）小丽用重为3.2
N的物体A做了如图1所示的实验。该实验验证了猜想 是正确的，可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力 。实验中，物体A浸没时受到的浮力为 N，方向 。?
（2）下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：
液体种类
物体A在液体中的状态
弹簧测力计的示数/N
物体A受到的浮力/N
酒精
浸没
1.4
1.8
盐水
浸没
0.8
2.4
分析比较表中数据和图1实验中 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知：浮力的大小与液体的密度 。?
（3）为验证猜想三，小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验。她将物体B逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图2所示O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为0。取出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她在水面上升到
(选填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制 相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。?