3.2
浮力
学习重难点
1.了解浮力的概念及方向；
2.知道浮力产生的原因；
3.理解浮力的大小与什么因素有关；
4.会利用称重法，测量、计算浮力。
知识点梳理
知识点梳理一、浮力
1.浮力的概念：浸在液体(或气体)里的物体，受到液体或气体对它向上托的力叫浮力。
2.浮力的方向：竖直向上。
3.测量铝块浸没水中所受的浮力：
（1）步骤：①如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块的重力G；
②把铝块浸没在水中（图乙所示），记录弹簧测力计的示数。
（2）结论：①弹簧测量计的示数变小，说明浸没在水中的铝块受到浮力的作用。
②浮力的大小（图丙受力分析）：
4.浮力产生的原因：
完全浸没在液体里的物体，各个表面均受到液体的压力，由于它前后左右对应部分受到的压力大小相等、方向相反，因此而平衡，物体的上下两面浸在液体中的深度不同，对应部分所受压力的大小、方向均不同，这两个压力的合力方向向上，液体对物体上、下两面的压力差，就是液体对物体的浮力。
用公式表示为：。
5.浮力的相关概念：
1.
浮力的施力物体就是“液体”，受力物体就是“浸在液体中的物体”；物体间力的作用是相互的，物体受到浮力的同时，液体也受到物体对它的压力作用，这个力的大小就等于物体受到的浮力，方向和浮力的方向相反。
2.根据浮力产生的原因，上、下表面受到的压力差。如果物体和容器底部紧密接触（不是沉底），这时物体上表面受到液体竖直向下的压力，物体的下表面并没有受到液体竖直向上的压力，物体虽然浸没在液体中，但是不受浮力。
知识点梳理二、决定浮力大小的因素：
1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关：
（1）如图甲所示，把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度；
（2）弹簧测力计的示数没有变化；
（3）浮力的大小跟物体浸没的深度没有关系。
2.浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的体积有关：
（1）如图乙所示，把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，并逐渐增大物体浸在液体中的体积；
（2）弹簧测力计的示数逐渐减小；
（3）随着物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也逐渐增大。
3.浮力的大小是否跟液体的密度有关：
（1）用密度不同的液体（清水和密度不同的盐水），把这些液体，按照密度由小到大的顺序排列。再把悬挂在测力计下的同一物体先后浸没在这些液体中。
（2）弹簧测力计的示数，随着液体密度的增大而减小；
（3）液体的密度越大，浸没的物体受到的浮力也越大。
4.结论：
物体在液体中受到的浮力的大小，跟它浸没在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
5.所用方法：
1.
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“称重法”测浮力：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。
2.探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“控制变量法”，把多因素问题变成多个单因素问题。
知识点梳理三、实验探究
实验突破：探究影响浮力大小的因素
一、命题题眼突破
1．实验目的：探究浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？
2．实验装置及部分实验步骤。如图：
,A) ,B) ,C) ,D) ,E)
3．实验结论：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、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。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。
4．实验题眼突破
(1)弹簧测力计的使用与读数。
(2)用称重法计算浮力(F浮＝G物－F示)。
(3)控制变量法的应用
a．探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度)；
b．探究浮力的大小与浸入液体体积的关系(用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积)；
c．探究浮力与液体密度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中)。
(4)阿基米德原理公式的相关计算(①计算固体、液体的密度；②判断浮力大小的变化)。
(5)实验图像的绘制与分析(弹簧测力计示数F与物体浸入液体中的深度h的图像如图所示：物体的重力G＝9
N，物体浸没在水中所受浮力F＝9
N－2
N＝7
N)。
三．典型例题
考点1：浮力产生的原因
【例
1】
如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（ ）
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【变式1-1】
如图所示，一个半球形物体浸没在水中，受到水向下的压力30N，半球受到水施加的浮力为80N，则半球便受到水向上的压力为
N。
【变式1-2】
如图所示的圆柱体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压力相互
，其下表面受到液体向上的压强F1
（选填“＞”、“＜”、“=”）其上表面受到液体向下的压力F2，这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因，所以浮力的大小可表示为
，浮力的方向为
。
考点2：浮力的相关判断
【例2】
如图所示，用量筒和水测量小石头体积时，小石头在水里下沉的过程中，下列判断正确的是(
)
A．水的密度变大
B．水对小石头的压强不变
C．小石头受到的浮力不变
D．量筒对桌面的压力变大
【变式2-1】
为了让来昆明过冬的红嘴鸥不饿着，市民们每年都要用鸥粮喂它们．以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃到而迅速沉入水里，既浪费粮食又污染了水体.2017年，一厂家对鸥粮进行了“膨化”处理，使其投入水中后能够漂在水面上较长时间，海鸥几乎能吃完它．膨化后的鸥粮能够漂在水面上是因为它的(
)
A．质量变大
B．体积变小
C．密度变大
D．密度变小
【变式2-2】
潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力(
)
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．始终不变
D．先增大后不变
【变式2-3】
将塑料块、铁块、冰块和空心球放入一盛水的容器中，静止时它们的状态如图，下列分析正确的是(
)
A．冰完全熔化后，铁块上表面受到的压力增大
B．冰完全熔化后，空心球的状态不变
C．在水中加盐，铁块对容器底部压强不变
D．在水中加盐，塑料块露出水面的体积会减小
【变式2-4】
某核潜艇完全潜入海水中，受到的浮力是F1，上表面受到的压强是p1.排出一部分水后，潜艇缓慢上浮，但未露出水面，受到的浮力是F2，上表面受到的压强是p2，则(
)
A．F1＝F2，p1＞p2
B．F1＝F2，p1＝p2
C．F1＞F2，p1＜p2
D．F1＜F2，p1＝p2
【变式2-5】
小敏把体积为200
cm3，质量为240
g的洋芋全部放入水中时，洋芋受到的浮力是____N；松手后洋芋将____(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)．
【变式2-6】
中国“向阳红06”海监船赴南海黄岩岛维权，若船从海里驶入河里，船身将____(填“上浮”或“下沉”)一些．
【变式2-7】
油漂浮在静止的水面上，说明油的密度____(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度；一实心物体刚好能悬浮在水中，将此物体放入足够多的油中时，物体将____(填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)．
【变式2-8】
小华用测力计测得某物体的重力为10
N，把物体浸没在水中时测力计的示数为0
N，则物体受到水的浮力为____N；物体放入水中静止时它将处于____状态．
考点2：与浮力有关的计算
【例3】
2020年6月1日，“东方之星”号邮轮在强暴雨和龙卷风的天气中，倒伏沉没在一处水深15米的长江里，社会各界全力实施了救援，对于事件的一些场面，下列说法中正确的是(
)
A．当起吊船将沉船吊起不断浮出水面的过程中，沉船受到水的浮力不断减小
B．用两艘同为500吨的起吊船同时起吊船头与船尾时，船尾露出水面的速度较慢(如图所示)，说明当时沉船的重心靠前
C．船内受困人员通过敲击船体发出求救声，敲击发出的声是超声波
D．若江水的密度为1.0×103
kg/m3，则沉船处江水对江底的压强为1.5×104
Pa
【变式3-1】
“054A”型护卫舰是中国人民解放军最先进的护卫舰之一，该舰满载时吃水深度5
m，排水量4
053
t，最大航速27节，g取10
N/kg.
(1)求“054A”型护卫舰满载时受到的浮力．
(2)求满载时舰底受到的海水压强(海水密度为1.03×103
kg/m3)．
(3)舰队通常采用前后纵向编队形式前行，而不是并排前行．请仅利用流体压强与流速的关系进行解释．
【变式3-2】
将一边长是0.1
m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6
kg的水．(g取10
N/kg，ρ水＝1.0×103
kg/m3)
(1)求正方体受到的浮力；
(2)求正方体排开水的体积；
(3)判断正方体在水中静止时漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；
(4)求正方体的密度．
考点3：探究浮力的大小跟哪些因素有关实验
【例4】
在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；B：可能与物体的密度有关；C：可能与液体的密度有关；D：可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是____N。
(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想____是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想____是错误的。
(4)分析比较实验____，可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验____可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与
有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了
不变，进行探究、验证。
【变式4-1】
某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。
,A) ,B) ,C) ,D) ,E)
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是____N，方向为
。
(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力是____N。
(3)比较____两幅图可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)由A、B、C、D四个步骤可知，浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与
有关。
【变式4-2】
如图1是探究影响浮力大小因素的实验。
（1）由甲、乙两图可知物体在水中受到的浮力是
N。乙图中，若将绳子剪断，物体将
（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
（2）由乙、丙两图可知物体所受浮力大小跟浸没的深度
（选填“有”或“无”）关。
（3）如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，可以选择图2所示的
两个物体，将它们浸没在
液体中，测出所受浮力的大小来进行比较．
（4）本实验中，主要采用的方法是（如图2）
。
【变式4-3】
小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。
（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力
。
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）
分析图象可知：曲线
（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况；该金属圆柱体所受的重力为
N。
（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。
实验器材
实验步骤：
①
；
②
；
③
；
④
。
【变式4-4】
某中学的小强同学用一个弹簧测力计、一个柱体金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，如图表示探究过程及有关数据．
,①) ,②) ,③),④) ,⑤)
(1)在第②步中圆柱体金属块所受浮力F浮＝____N.
(2)分析②、③、④三步，说明浮力大小跟
有关．
(3)分析____步，说明浮力大小跟液体的密度有关．
(4)小强边做边思考，觉得浮力可能还和以下因素有关：
①跟物体的重力有关；②跟物体的形状有关．
于是小强利用上面实验中的器材，同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块、一团橡皮泥，设计了实验进行探究，实验过程如下，请你帮他把实验步骤补充完整．
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为G1、G2；
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块
，读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2；
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F3；
④把橡皮泥拉出来，然后
．再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F4；
⑤实验结束后，小强认真分析了数据发现：G1－F1＝G2－F2；F3＝F4.你认为浮力与物体的重力和形状____(填“有关”或“无关”)．
四.课堂训练
1.一玩具气球充气后置于水池底部，松开手后，气球从池底开始上浮，最后浮出水面，在此运动过程中气球所受的浮力（ ）
A.先不变后变小
B.先变大后变小
C.先变小后变大
D.
先不变后变大
2.跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是（ ）
3.如图所示，用弹簧秤悬挂重10N的金属块浸入水中，弹簧秤示数为7N。此时金属块所受浮力的大小?和方向是（ ）
A．7N，竖直向上
B．3N，竖直向下
C．10N，竖直向下
D．3N，竖直向上
4.潜水运动员从水面开始下潜到全部浸没的过程中，潜水运动员受到的（ ）
A.重力变大
B.浮力不变
C.水的压力差不变
D.浮力变大
5.如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球（ ）
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力，也不受水对它的压力
C.不受水的浮力，但受水对它的压力
D.无法判断
6.下列关于浮力的说法，正确的是（ ）
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中，则乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力
C.物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重力要变小
D.铁球浸没在水中缓慢下沉时，弹簧测力计示数不变，说明铁球所受浮力不变
7.下面是验证阿基米德原理的实验操作，在这一实验中其中测出浮力大小的步骤是（ ）
A．B和C
B．C和D
C．D和E
D．B和D
小明同学将一个乒乓球按入水中，松开手后，乒乓球将会
运动，这说明浮力的方向是
。
弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为9.8N，则金属块排开水的重力为
N。若金属块上表面所受水的压力为19.6N，则金属块下表面所受水的压力为
N。
（g=9.8N/kg）
10.如图所示，将石蜡块紧贴在烧杯底部，向烧杯中缓缓倒入水，石蜡块不上浮，这时石蜡块
（填“受到”或“没有受到”）浮力。轻拨石蜡块，让水浸入石蜡块底部，这时水对石蜡块有
，从而产生浮力。
11.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图（甲），然后将其逐渐浸入水中，图（乙）所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况，则圆柱体受到的最大浮力是
N；圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是
pa。
12.在探究“影响浮力大小的因素”时，小琪做了一系列实验（实验装置及相关数据如图所示）．请回答以下问题：
（1）物体A在②中所受的浮力大小为
N；
（2）对比实验①、②、③可得出结论：浮力大小与
有关；
（3）在图③中，若物体A．完全浸没到盐水后，继续向下移动，则烧杯底部所受的液体压强会
。（填“变大”“变小”或“不变”）
13.小玲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的浸入水中．在实验中她记录了圆柱体浸入水中不同体积时，测力计的示数T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象。
（1）拉力T与浮力F浮的关系式是
。
（2）当浮力是4.2N时，拉力T是
N。
14.小明在探究浸在水中的物体所受的浮力与浸入水中深度关系的实验中，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缓慢竖直浸入水（水足够深）中，如图所示。他记录了圆柱体全部入水之前下表面浸入水中不同深度h和相应的弹簧测力计示数F，实验数据如下表。
根据表中数据归纳F与h的关系：
。
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
9.8
8.6
7.4
6.2
5.0
3.8
2.6
1.4
15.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，周逸凡为同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
（1）为了探究浮力大小是否与液体的密度有关，应选用的操作是：
。为了探究浮力大小是否与物体排开液体的体积有关，应选用的操作是：
。为了探究浮力大小是否与物体浸没入液体的深度有关，应选用的操作是：
（以上均填图中的序号）。
（2）探究的结果是：
。3.2
浮力
学习重难点
1.了解浮力的概念及方向；
2.知道浮力产生的原因；
3.理解浮力的大小与什么因素有关；
4.会利用称重法，测量、计算浮力。
知识点梳理
知识点梳理一、浮力
1.浮力的概念：浸在液体(或气体)里的物体，受到液体或气体对它向上托的力叫浮力。
2.浮力的方向：竖直向上。
3.测量铝块浸没水中所受的浮力：
（1）步骤：①如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块的重力G；
②把铝块浸没在水中（图乙所示），记录弹簧测力计的示数。
（2）结论：①弹簧测量计的示数变小，说明浸没在水中的铝块受到浮力的作用。
②浮力的大小（图丙受力分析）：
4.浮力产生的原因：
完全浸没在液体里的物体，各个表面均受到液体的压力，由于它前后左右对应部分受到的压力大小相等、方向相反，因此而平衡，物体的上下两面浸在液体中的深度不同，对应部分所受压力的大小、方向均不同，这两个压力的合力方向向上，液体对物体上、下两面的压力差，就是液体对物体的浮力。
用公式表示为：。
5.浮力的相关概念：
1.
浮力的施力物体就是“液体”，受力物体就是“浸在液体中的物体”；物体间力的作用是相互的，物体受到浮力的同时，液体也受到物体对它的压力作用，这个力的大小就等于物体受到的浮力，方向和浮力的方向相反。
2.根据浮力产生的原因，上、下表面受到的压力差。如果物体和容器底部紧密接触（不是沉底），这时物体上表面受到液体竖直向下的压力，物体的下表面并没有受到液体竖直向上的压力，物体虽然浸没在液体中，但是不受浮力。
知识点梳理二、决定浮力大小的因素：
1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关：
（1）如图甲所示，把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度；
（2）弹簧测力计的示数没有变化；
（3）浮力的大小跟物体浸没的深度没有关系。
2.浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的体积有关：
（1）如图乙所示，把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，并逐渐增大物体浸在液体中的体积；
（2）弹簧测力计的示数逐渐减小；
（3）随着物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也逐渐增大。
3.浮力的大小是否跟液体的密度有关：
（1）用密度不同的液体（清水和密度不同的盐水），把这些液体，按照密度由小到大的顺序排列。再把悬挂在测力计下的同一物体先后浸没在这些液体中。
（2）弹簧测力计的示数，随着液体密度的增大而减小；
（3）液体的密度越大，浸没的物体受到的浮力也越大。
4.结论：
物体在液体中受到的浮力的大小，跟它浸没在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
5.所用方法：
1.
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“称重法”测浮力：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。
2.探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“控制变量法”，把多因素问题变成多个单因素问题。
知识点梳理三、实验探究
实验突破：探究影响浮力大小的因素
一、命题题眼突破
1．实验目的：探究浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？
2．实验装置及部分实验步骤。如图：
,A) ,B) ,C) ,D) ,E)
3．实验结论：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、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。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。
4．实验题眼突破
(1)弹簧测力计的使用与读数。
(2)用称重法计算浮力(F浮＝G物－F示)。
(3)控制变量法的应用
a．探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度)；
b．探究浮力的大小与浸入液体体积的关系(用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积)；
c．探究浮力与液体密度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中)。
(4)阿基米德原理公式的相关计算(①计算固体、液体的密度；②判断浮力大小的变化)。
(5)实验图像的绘制与分析(弹簧测力计示数F与物体浸入液体中的深度h的图像如图所示：物体的重力G＝9
N，物体浸没在水中所受浮力F＝9
N－2
N＝7
N)。
三．典型例题
考点1：浮力产生的原因
【例
1】
如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（ ）
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【答案】C
【解析】开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，跟浮力产生的有关系。所以C选项正确。
【变式1-1】
如图所示，一个半球形物体浸没在水中，受到水向下的压力30N，半球受到水施加的浮力为80N，则半球便受到水向上的压力为
N。
【答案】110
【解析】根据浮力产生的原因：，可得：.
【变式1-2】
如图所示的圆柱体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压力相互
，其下表面受到液体向上的压强F1
（选填“＞”、“＜”、“=”）其上表面受到液体向下的压力F2，这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因，所以浮力的大小可表示为
，浮力的方向为
。
【答案】抵消；大于；F1-F2；竖直向上
【解析】据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知，圆柱体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消掉；而圆柱体上、下表面所受的压力是不同的，下表面深度为h1，上表面所处的深度为h2；则下表面受到的压强为p1=ρ液gh1，受到的压力为F1=p1S=ρ液gh1；
上表面受到的压强为p2=ρ液gh2，受到的压力为F2=p2S=ρ液gh2；因为h1＞h2，所以F1＞F2，则液体会对物体产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即：F浮=F1-F2，所以浮力方向是与向上的压力F1的方向一致，是竖直向上的。故答案为：抵消；大于；F1-F2；竖直向上。
考点2：浮力的相关判断
【例2】
如图所示，用量筒和水测量小石头体积时，小石头在水里下沉的过程中，下列判断正确的是(
)
A．水的密度变大
B．水对小石头的压强不变
C．小石头受到的浮力不变
D．量筒对桌面的压力变大
【答案】C
【变式2-1】
为了让来昆明过冬的红嘴鸥不饿着，市民们每年都要用鸥粮喂它们．以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃到而迅速沉入水里，既浪费粮食又污染了水体.2017年，一厂家对鸥粮进行了“膨化”处理，使其投入水中后能够漂在水面上较长时间，海鸥几乎能吃完它．膨化后的鸥粮能够漂在水面上是因为它的(
)
A．质量变大
B．体积变小
C．密度变大
D．密度变小
【答案】D
【变式2-2】
潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力(
)
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．始终不变
D．先增大后不变
【答案】B
【变式2-3】
将塑料块、铁块、冰块和空心球放入一盛水的容器中，静止时它们的状态如图，下列分析正确的是(
)
A．冰完全熔化后，铁块上表面受到的压力增大
B．冰完全熔化后，空心球的状态不变
C．在水中加盐，铁块对容器底部压强不变
D．在水中加盐，塑料块露出水面的体积会减小
【答案】B
【变式2-4】
某核潜艇完全潜入海水中，受到的浮力是F1，上表面受到的压强是p1.排出一部分水后，潜艇缓慢上浮，但未露出水面，受到的浮力是F2，上表面受到的压强是p2，则(
)
A．F1＝F2，p1＞p2
B．F1＝F2，p1＝p2
C．F1＞F2，p1＜p2
D．F1＜F2，p1＝p2
【答案】A
【变式2-5】
小敏把体积为200
cm3，质量为240
g的洋芋全部放入水中时，洋芋受到的浮力是____N；松手后洋芋将____(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)．
【答案】2；下沉.
【变式2-6】
中国“向阳红06”海监船赴南海黄岩岛维权，若船从海里驶入河里，船身将____(填“上浮”或“下沉”)一些．
【答案】下沉.
【变式2-7】
油漂浮在静止的水面上，说明油的密度____(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度；一实心物体刚好能悬浮在水中，将此物体放入足够多的油中时，物体将____(填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)．
【答案】小于；下沉.
【变式2-8】
小华用测力计测得某物体的重力为10
N，把物体浸没在水中时测力计的示数为0
N，则物体受到水的浮力为____N；物体放入水中静止时它将处于____状态．
【答案】10；悬浮.
考点2：与浮力有关的计算
【例3】
2020年6月1日，“东方之星”号邮轮在强暴雨和龙卷风的天气中，倒伏沉没在一处水深15米的长江里，社会各界全力实施了救援，对于事件的一些场面，下列说法中正确的是(
)
A．当起吊船将沉船吊起不断浮出水面的过程中，沉船受到水的浮力不断减小
B．用两艘同为500吨的起吊船同时起吊船头与船尾时，船尾露出水面的速度较慢(如图所示)，说明当时沉船的重心靠前
C．船内受困人员通过敲击船体发出求救声，敲击发出的声是超声波
D．若江水的密度为1.0×103
kg/m3，则沉船处江水对江底的压强为1.5×104
Pa
【答案】A
【变式3-1】
“054A”型护卫舰是中国人民解放军最先进的护卫舰之一，该舰满载时吃水深度5
m，排水量4
053
t，最大航速27节，g取10
N/kg.
(1)求“054A”型护卫舰满载时受到的浮力．
(2)求满载时舰底受到的海水压强(海水密度为1.03×103
kg/m3)．
(3)舰队通常采用前后纵向编队形式前行，而不是并排前行．请仅利用流体压强与流速的关系进行解释．
【答案】（1）航母满载时受到的浮力为4.053×107
N；（2）舰底受到水的压强为5.15×104
Pa；（3）正方体在水中静止时处于漂浮状态；（4）在流体中，流速越大的位置压强越小，并排前行时，两舰艇间流速快、压强小，外侧压强大，两舰艇可能发生碰撞事故，采用前后纵向编队形式前行能有效防止这种情况发生.
解：(1)航母满载时受到的浮力为：F浮＝G排＝m排g＝4
053×103
kg×10
N/kg＝4.053×107
N
(2)舰底受到水的压强为：p＝ρgh＝1.03×103
kg/m3×10
N/kg×5
m＝5.15×104
Pa
(3)在流体中，流速越大的位置压强越小，并排前行时，两舰艇间流速快、压强小，外侧压强大，两舰艇可能发生碰撞事故，采用前后纵向编队形式前行能有效防止这种情况发生．
【变式3-2】
将一边长是0.1
m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6
kg的水．(g取10
N/kg，ρ水＝1.0×103
kg/m3)
(1)求正方体受到的浮力；
(2)求正方体排开水的体积；
(3)判断正方体在水中静止时漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；
(4)求正方体的密度．
【答案】（1）正方体受到的浮力为6N；（2）正方体排开水的体积为6×10－4
m3；（3）正方体在水中静止时处于漂浮状态；（4）正方体的密度ρ＝0.6×103
kg/m3.
解：(1)F浮＝G排＝m排g＝0.6
kg×10
N/kg＝6
N(2分)
(2)排开水的体积：V排水＝＝＝6×10－4
m3(2分)
(3)正方体的体积：
V＝(0.1
m)3＝1×10－3
m3＞V排水
所以，正方体在水中静止时处于漂浮状态(2分)
(4)因为正方体在水中静止时漂浮，所以G＝F浮＝6
N
正方体的质量为m＝＝＝0.6
kg
正方体的密度ρ＝＝＝0.6×103
kg/m3(2分)
考点3：探究浮力的大小跟哪些因素有关实验
【例4】
在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；B：可能与物体的密度有关；C：可能与液体的密度有关；D：可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是____N。
(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想____是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想____是错误的。
(4)分析比较实验____，可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验____可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与
有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了
不变，进行探究、验证。
【答案】(1)2.0；(2)A；(3)B；(4)①③④或③④或①③⑤或③⑤；(5)②⑥⑦或⑥⑦；(6)液体的密度、物体浸在液体中的体积；(7)物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积
【解析】由题意可知，(1)由于甲浸没在水中静止时，受到重力、浮力和拉力三个力作用且平衡，所以，甲受到的浮力F浮＝G－F拉＝3.0
N－1.0
N＝2.0N；(2)实验④和⑤是同一个物块浸没在同一种液体中的不同深度处，但物块所受到的浮力大小是不变的，由此可以看出物体所受的浮力大小与其浸没在液体中的深度有关的猜想是错误的，即A猜想错误；(3)由实验①⑤和②⑥可以看出，物块的密度不同但液体的密度相同，排开液体的体积相同，物块所受到的浮力大小也相同，由此可以判断：物体所受的浮力的大小与物体的密度有关的猜想是错误的，即B猜想错误；(4)由题图可以看出通过比较实验①③④或③④或①③⑤或③⑤都可以验证猜想D是正确的；(5)由题图可以看出通过比较实验②⑥⑦或⑥⑦可以得出：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(6)综合以上分析，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度、物体浸在液体中的体积有关；(7)由图可以看出：实验⑥⑦探究的是物体所受浮力的大小与液体的密度的关系，所以应该要控制物体浸在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积不变来进行实验探究。
【变式4-1】
某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。
,A) ,B) ,C) ,D) ,E)
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是____N，方向为
。
(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力是____N。
(3)比较____两幅图可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)由A、B、C、D四个步骤可知，浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与
有关。
【答案】（1）1，竖直向上；（2）0.8；（3）C、E；（4）排开液体的体积.
【变式4-2】
如图1是探究影响浮力大小因素的实验。
（1）由甲、乙两图可知物体在水中受到的浮力是
N。乙图中，若将绳子剪断，物体将
（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
（2）由乙、丙两图可知物体所受浮力大小跟浸没的深度
（选填“有”或“无”）关。
（3）如果要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，可以选择图2所示的
两个物体，将它们浸没在
液体中，测出所受浮力的大小来进行比较．
（4）本实验中，主要采用的方法是（如图2）
。
【答案】（1）1；下沉；（2）无；（3）C、D；同种；（4）控制变量法
【解析】（1）由甲图所示可知：G=4.0N，由乙图所示可知：F=3.0N，所以F浮=G-F=4.0N-3.0N=1.0N；
因为G＞F浮，所以将绳子剪断，物体将会下沉。（2）由丙图所示实验可知：F′=3.0N，浮力：F浮′=4.0N-3.0N=1.0N，比较（1）（2）数据可知，浮力大小跟浸没的深度无关。（3）浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，要想探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，应使物体的体积相同，并使其浸没在同种液体中．C、D的体积相同，但是由不同物质组成的，所以重力不同，因此选择C、D。
（4）影响浮力大小的因素很多，要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同，而物体的重力不同，可以选用体积相同而重力（质量）不同的物体进行实验，如图2所示可知C、D，由此可知，本实验采用了控制变量法。
【变式4-3】
小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。
（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力
。
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）
分析图象可知：曲线
（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况；该金属圆柱体所受的重力为
N。
（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。
实验器材
实验步骤：
①
；
②
；
③
；
④
。
【答案】（1）越大（2）a；2.7（3）器材：金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、细线
步骤：①用细线拴住金属圆柱体，悬挂在弹簧测力计下；②将金属圆柱体完全浸没在清水中，读出此时弹簧测力计的示数F1；③将金属圆柱体完全浸没在盐水中，读出此时弹簧测力计的示数F2；④比较F1和F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与液体密度有关。
【变式4-4】
某中学的小强同学用一个弹簧测力计、一个柱体金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，如图表示探究过程及有关数据．
,①) ,②) ,③)
,④) ,⑤)
(1)在第②步中圆柱体金属块所受浮力F浮＝____N.
(2)分析②、③、④三步，说明浮力大小跟
有关．
(3)分析____步，说明浮力大小跟液体的密度有关．
(4)小强边做边思考，觉得浮力可能还和以下因素有关：
①跟物体的重力有关；②跟物体的形状有关．
于是小强利用上面实验中的器材，同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块、一团橡皮泥，设计了实验进行探究，实验过程如下，请你帮他把实验步骤补充完整．
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为G1、G2；
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块
，读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2；
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F3；
④把橡皮泥拉出来，然后
．再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F4；
⑤实验结束后，小强认真分析了数据发现：G1－F1＝G2－F2；F3＝F4.你认为浮力与物体的重力和形状____(填“有关”或“无关”)．
【答案】（1）1；（2）物体浸入液体中的体积；（3）④、⑤；（4）②浸没在水中；④改变橡皮泥的形状；⑤无关.
四.课堂训练
1.一玩具气球充气后置于水池底部，松开手后，气球从池底开始上浮，最后浮出水面，在此运动过程中气球所受的浮力（ ）
A.先不变后变小
B.先变大后变小
C.先变小后变大
D.
先不变后变大
【答案】B
2.跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是（ ）
【答案】A
3.如图所示，用弹簧秤悬挂重10N的金属块浸入水中，弹簧秤示数为7N。此时金属块所受浮力的大小?和方向是（ ）
A．7N，竖直向上
B．3N，竖直向下
C．10N，竖直向下
D．3N，竖直向上
【答案】D
4.潜水运动员从水面开始下潜到全部浸没的过程中，潜水运动员受到的（ ）
A.重力变大
B.浮力不变
C.水的压力差不变
D.浮力变大
【答案】D
5.如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球（ ）
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力，也不受水对它的压力
C.不受水的浮力，但受水对它的压力
D.无法判断
【答案】C
6.下列关于浮力的说法，正确的是（ ）
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中，则乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力
C.物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重力要变小
D.铁球浸没在水中缓慢下沉时，弹簧测力计示数不变，说明铁球所受浮力不变
【答案】D
7.下面是验证阿基米德原理的实验操作，在这一实验中其中测出浮力大小的步骤是（ ）
A．B和C
B．C和D
C．D和E
D．B和D
【答案】A
小明同学将一个乒乓球按入水中，松开手后，乒乓球将会
运动，这说明浮力的方向是
。
【答案】向上；竖直向上
弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为9.8N，则金属块排开水的重力为
N。若金属块上表面所受水的压力为19.6N，则金属块下表面所受水的压力为
N。
（g=9.8N/kg）
【答案】4.9；24.5
10.如图所示，将石蜡块紧贴在烧杯底部，向烧杯中缓缓倒入水，石蜡块不上浮，这时石蜡块
（填“受到”或“没有受到”）浮力。轻拨石蜡块，让水浸入石蜡块底部，这时水对石蜡块有
，从而产生浮力。
【答案】没有受到；压力差
11.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图（甲），然后将其逐渐浸入水中，图（乙）所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况，则圆柱体受到的最大浮力是
N；圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是
pa。
【答案】0.6；1176
12.在探究“影响浮力大小的因素”时，小琪做了一系列实验（实验装置及相关数据如图所示）．请回答以下问题：
（1）物体A在②中所受的浮力大小为
N；
（2）对比实验①、②、③可得出结论：浮力大小与
有关；
（3）在图③中，若物体A．完全浸没到盐水后，继续向下移动，则烧杯底部所受的液体压强会
。（填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】（1）1.5；（2）液体的密度；（3）不变
13.小玲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的浸入水中．在实验中她记录了圆柱体浸入水中不同体积时，测力计的示数T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象。
（1）拉力T与浮力F浮的关系式是
。
（2）当浮力是4.2N时，拉力T是
N。
【答案】；7.8
14.小明在探究浸在水中的物体所受的浮力与浸入水中深度关系的实验中，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缓慢竖直浸入水（水足够深）中，如图所示。他记录了圆柱体全部入水之前下表面浸入水中不同深度h和相应的弹簧测力计示数F，实验数据如下表。
根据表中数据归纳F与h的关系：
。
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
9.8
8.6
7.4
6.2
5.0
3.8
2.6
1.4
【答案】F=9.8N-0.6hN/cm
15.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，周逸凡为同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
（1）为了探究浮力大小是否与液体的密度有关，应选用的操作是：
。为了探究浮力大小是否与物体排开液体的体积有关，应选用的操作是：
。为了探究浮力大小是否与物体浸没入液体的深度有关，应选用的操作是：
（以上均填图中的序号）。
（2）探究的结果是：
。
【答案】（1）①③⑤；①②③；①③④；（2）物体在液体中所受的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，而与物体浸没入液体中的深度无关
