【学案详细解答】中考物理同步系列：专题10浮力复习学案

【学案详细解答】中考物理同步系列：专题10浮力复

习学案

一、考点知识梳理

（一）浮力

1、浮力

(1)定义：浸在液体(或气体)中的物体会受到向上的力，这个力叫做浮力。

(2)浮力的施力物体是液体(或气体)，方向是竖直向上。

练习：轮船、鸭子等能浮在水面上，是由于受到水向上的浮力。而在水中搬石头比在空气中搬石头轻，也是由于石头受到了浮力的作用。

(3)浮力产生的原因：浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。

注意：所谓尽早液体中的物体，既包括漂浮在液体表面的物体，也包括沉入液体中的物体，但不包括浸在液体中但下表面不在液体中或与容器下表面结合紧密的物体。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。

(3)利用弹簧测力计测浮力:

根据力的平衡原理，因为物体浸在水中时，受到三个力的作用——重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮，其中重力方向竖直向下，弹簧测力计的拉力和浮力的方向都是竖直向上，根据同一直线上力的合成，可知F浮=G- F拉。这样利用称重法可测浮力的大小。

练习：一个物体挂在弹簧测力计下，示数为30N，浸没在水中时，示数为20N，则物体所受浮力的大小为10N，方向是竖直向上。此时物体受重力、拉力和浮力的作用，物体所受的力的施力物体分别为地球、挂钩和液体。

2、决定浮力大小的因素

(1)物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关；还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。

注意：在判断浮力大小时，要首先根据浮力产生的原因确定物体是否受到浮力作用，不能误认为只要物体浸在液体中就受浮力作用。

(2)弹簧测力计下挂着一个物体，当物体逐渐浸入水中时，弹簧测力计的示数逐渐减小，物体受到的浮力逐渐增大。将一个空心的金属球浸没在水中并上浮，随着露出水面的体积逐渐增大时，球所受的浮力将逐渐变小，球所受的重力不变，当球浮在水面静止时，所受浮力和它的重力相等。

注意：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。物体浸入液体中的体积逐渐变大，物体受到的浮力也随着增大，这表明物体受到的浮力的大小与浸没在液体中的体积有关，不能理解为与浸没在液体中

的深度有关。

(二)阿基米德原理

1、阿基米德的灵感

(1)两千多年前，古希腊学者阿基米德跨进盛满水的浴缸时，看见浴缸里的水向外溢，他想到：物体浸在液体中的体积，就是物体排开液体的体积，从而找到了测量王冠体积的方法，最终准确鉴定出王冠是否由纯金制成。

(2)物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，它所受的浮力就越大。因此，我们推想，浮力的大小跟物体排开液体的质量密切相关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此可以进一步推想，浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。

2、阿基米德原理

(1)实验：浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系

①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2；

②把物体浸入液体,读出这时弹簧测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1）并且收集物体所排开的液体；

③测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3，计算出物体排开液体所受的重力G排=G3-G2。

(2)内容：

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。

练习：浸在水中的苹果受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于苹

果排开的水所受的重力。

(3)公式：F浮=G排=ρ液gV排

(4)从阿基米德原理可知：浮力的只决定于液体的密度、物体排开液体的体积（物体浸入液体的体积），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。

注意：阿基米德原理当中提到的体积是浸入液体中的物体排开的液体的体积，也就是物体浸入到液体里的那部分物体的体积。当物体全部浸没时，V排=V物，当物体部分浸入液体中时，V排

3、浮力大小的计算方法

(1)称重法

把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F，则F浮=G-F。

(2)压力差法

这是利用浮力产生的原因，F浮=F向上-F向下，该方法适用于高度已知的形状规则的正方体、长方体或圆柱体。

(3)公式法

这是利用阿基米德原理，F浮=G排=m排g=ρ液gV排，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。

(4)平衡法

即物体漂浮或悬浮时，物体处于平衡状态：F浮=G。

(三)物体的浮沉条件及应用

1、物体的浮沉条件

注意：总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大，下沉的物体受到的浮力小”，这种说法是不正确的。事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系，而不是只决定于物体受到的浮力大小。大石块受到的浮力再大，只要还小于自身的重力，就不会上浮；小木块受到的浮力再小，只要还大于自身的重力，就不会下沉。

悬浮与漂浮有相似之处，也有重要区别。相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。重要区别是：(1)它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；(2)处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。

通常情况下，判断物体的浮沉有两种方法：一是根据力的关系来判断，即根据浮力和重力的大小关系，结合浮沉条件来判断；二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。

2、浮力的应用

(1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量：轮船

满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。

(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。

(3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的；靠改变自身体积的大小来改变浮力的。

(4)密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。

注意：采用空心的办法增大可以利用的浮力，我们知道，木块能漂浮在水面上，是因为木材的密度小于水的密度，如果把木头挖成空心的独木舟，可以减小自身的重力，多装货物，以增大可利用的浮力，因此可见，我们要把密度大于水的密度的物质做成物体浮于水面，可采用“空心”的办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船就是根据这一原理。

热气球是靠改变自身体积，达到改变浮力大小。利用密度比空气密度小的气体，通过充入或放出气体的多少来改变自身的体积，从而改变所受浮力的大小来实现升降，气球和飞艇都是利用空气浮力升空的。

二、重点难点解读

例1. 人在水中会下沉，却能漂浮在死海上，那么，是不是浮力的大小跟液体的密度有关？小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、一块橡皮泥（不溶于水），想通过实验来验证猜想．（1）用细线将橡皮泥拴好悬挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力

计的示数F1，这就是橡皮泥受到的．

（2）把橡皮泥浸没在清水中，读出弹簧测力计的示数F2，求出橡皮泥受到的浮力F浮=．

（3）接下来应进行的操作是：，并读出弹簧测力计的示数，求出橡皮泥此时受到的浮力．

（4）比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小，若两个力的大小（选填“相等”或“不相等”），说明浮力的大小和液体的密度有关；反之，则无关．

（5）由于橡皮泥的形状容易发生变化，小红认为浮力的大小可能还跟物体的形状有关，要继续验证这个猜想，她只需要改变这块橡皮泥的，重复上面步骤中的（填一个序号），通过比较橡皮泥在同种液体中前后两次受到的浮力的大小，判断浮力的大小是否与物体的形状有关．

（5）探究浮力的大小可能还跟学科网物体的形状有关时，只需改变物体的形状，然后浸没在水中测出受到的浮力即可．

考点：探究浮力大小的实验

例2：（2014?荆州）2014年3月8日发生的“马航失联”事件牵动着亿万国人的心．事发后在疑似飞机坠毁海域派出了“蓝鳍金枪鱼﹣21”自主式水下航行器进行搜索，如图所示，假设该航行器为圆柱体，长5m，直径为0.5m．某次它在水下4000m进行搜索时，该航行器受到海水产生的压强为Pa，受到海水的浮力为N．（g取10N/kg，海水密

度为1.03×103kg/m3，计算结果用科学计数法表示，且保留3个有效数字）

例3：（2014?梅州）将重为3N的小球放人装有水的容器甲中，静止的状态如图所示，则小球所受浮力的大小为N．小球的体积为m3；若向水中加人足量的盐，小球将（选填“上浮”“悬浮”或“下沉．）．（g 取1ON/kg）

答案：3；3×10﹣4；上浮．

解析：（1）由图可知，小球处于悬浮状态，

例4：（2013?柳州）一正方体塑料块A边长lA=0.2m，密度ρA=0.5×103kg/m3；另一正方体B边长lB=0.1m，密度未知．（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）

（1）塑料块A的重力是多少？

（2）A、B分别放在水平地面时，B对地面的压强是A对地面压强的4.5倍，B的密度是多少？

（3）如图所示，将B置于A上表面后放入一个水平放置、底面是正方形（边长l=0.3m）的水槽，向水槽注入多少体积水后A的底面刚好能离开水槽？

∴水槽中注入水的体积为V排===8.5×10﹣

3m3．

考点：密度公式的应用；重力的计算；压强的大小及其计算；阿基米德原理

三、巩固练习热身：

1.（2014?郴州）小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（）

A．F浮=F2﹣F3B．F浮=F4﹣F3C．F浮=F2﹣F1D．F浮=F2﹣F4

2.（2014?广西）澳大利亚用“蓝鳍金枪鱼”水下航行器下海搜索失联的“马航”客机，航行器在水下下潜的过程中，它受到水的压强和浮力的说法正确的是（）

A．压强变大，浮力变大B．压强变大，浮力不变

C．压强不变，浮力变大D．压强不变，浮力不变

考点：液体的压强的特点；阿基米德原理

3.（2014?孝感）如图所示，玻璃水槽中装有一定深度的水，一正方体木块漂浮在水面上，在水槽口下方设有固定的水平金属网．现缓慢向水槽中注水，使水槽内水面上升，直到水面与水槽口相平．则在注水过程中，木块下底面受到水的压力变化情况是（）

A．先增大，后减小B．先增大，后不变C．先不变，后增大D．一直增大

4.（2014?莆田）如图所示，将苹果放在水中，静止后会漂浮在水面上．若将苹果露出水面的部分切掉，余下部分重新放入水中，则余下苹果将（）

A．漂浮B．悬浮C．下沉D．无法确定

5.装有不同液体的甲、乙两烧杯，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示．液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是P甲、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，下列判断正确的是（）

A．P甲＞P乙，F甲=F乙B．P甲=P乙，F甲＞F乙

C．P甲＜P乙，F甲=F乙D． P甲=P乙，F甲＜F乙

6.（2014?宜昌）同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中，静止时所处位置如图所示，以下说法正确的是（）

A．甲液体的密度较小B．乙液体的密度较小

C．密度计在甲液体中受到的浮力小D．密度计在乙液体中受到的浮力小

故选A．

考点：物体的浮沉条件及其应用

7. （2014?厦门）如图所示，苹果漂浮在水面，而梨子却沉到水底，这是因为（）

A．苹果受到的浮力较大B．苹果的体积较大

C．梨子受到的重力较大D．梨子的密度较大

8.（2014?滨州）小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示，于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力F 随时间t的变化图象可能是（）

∵鸡蛋逐渐下降，当鸡蛋浸没水后，鸡蛋排开水的体积不变，

9.（2014?济宁）将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示．则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（）

A．在水中受到的浮力为2NB．质量为3kg

C．体积为10cm3D．密度为3.0×103kg/m3

10.（2014?随州）将一方形木块（体积为V水）放于水中，再将一方形冰块（体积为V冰）放于木块上，静止时水面正好和木、冰交界面共面（如图），已知水、冰、木密度之比为10：9：8，则V冰：V木为（说明：图中冰块、木块大小不具暗示意义）（）

A．9：8B．8：9C．1：8D．2：9

11.（2014?泉州）把体积为2.0×10﹣3m3的物块放入水中，当它静止时浸入水中的体积为1.6×10﹣3m3，则该物块受到的浮力大小为N，该物块的密度为kg/m3．（ρ水=1.0×103kg/m3）

12.（2014?厦门）图中，杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡．则两重物重力大小之比GA：GB=；若要将两重物同时浸没在水中，则杠杆的端将上升．

13.（2014?漳州）在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中：

实验器材：弹簧测力计、溢杯、空杯、三个大小相同的正方体物块、细线．

小凤所在小组根据老师提供的实验器材进行实验，并将实验数据记录在下表中：

根据实验器材和表中数据，完成下列题目：

（1）浸入液体中的物体所受浮力的大小物体排开的液体所受重力的大小．

（2）把物块1浸没在水中，放手后将（选填“上浮”，下沉“或“悬浮”）．

（3）由本次实验可确定，浸入液体中的物体，所受浮力的大小与物体的无关．（多选题，只填写字母）

A．重力 B．质量 C．体积 D．密度 E．形状．

答案：（1）等于；（2）下沉；（3）ABD．

解析：（1）根据表格中数据可知，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．

（2）把物块1浸没在水中，物体1的重力大于受到的浮力，放手后将下沉．

14.（2014?绥化）如图所示，将边长为10cm的正方形物块，放盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm．

求：（1）物块受到水的浮力大小；

（2）取出物块，把一冰块放入水中，冰块也漂浮在水面上，待冰块全部熔化后，水面高度会发生怎样的变化？说明理由．

15.（2014?贺州）把一个边长为10cm的立方体物块，用细线系着放入底面积为200cm2，重为4N的圆柱形薄壁玻璃容器底部，此时物块刚好与容器底轻触，如图甲所示，然后逐渐向容器内倒入水（水始终未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图乙所示的图象．请你：

（1）试判断水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，细线对物块的拉力是逐渐增大，还是逐渐减小？

（2）当容器中水的深度为8cm时，水对容器底的压强是多少Pa？（3）当容器中水的深度为8cm时，此时物块受到的浮力是多少N？排开水的体积是多少m3？

（4）当容器中水的深度为8cm时，容器中水的重力为8N，求容器对水平桌面的压强是多少Pa？

四、中考预测展望：

1. 为了延长水果的存放时间，果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中．再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间．若将同一个苹果先后放入甲乙两个容器的保鲜液中静止后苹果的浮沉情况如图所示，则甲乙两容器中保鲜液的密度大小比较．正确的是（）

A．甲中的大B．乙中的大C．一样大D．条件不够，不能比较

2.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则（）

A．甲容器中液体的密度较大B．乙容器底部受到液体的压强较大C．甲容器中物块排开液体的重力较大D．乙容器中物块受到液体的浮力较大

故选B．

考点：物体的浮沉条件及其应用；液体的压强的特点

3.辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t，它满载时所受的浮力为N，当舰载机起飞后，航空母舰所受浮力将（选填“不变”、“变小”或“变大”）．（g取10N╱kg）

4. 用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为0.6N，则石块在水中受到的浮力为N，此后，当石块在水中的深度增大时，浮力．（填“不变”、“变大”或“变小”）

5.满载货物的轮船停泊在港口，它受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力．卸掉货物后，轮船排开水的体积（选填“变大”、“不变”或“变小”）．

6.如图所示，将一重力为18N，体积为2×10﹣3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮力是N，此时测力计的示数是N（g=10N/kg，ρ酒精=0.8×103kg/m3）．

7. 2014年中俄开展了海上联合军演，展示了我海军先进的装备，中国的导弹驱逐舰郑洲号是我国最先进的导弹驱逐舰，满载时排水量为7500t．试求：（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）

（1）该舰满载时所受到水的浮力是多少？

（2）若该舰从长江口驶向大海，浸入海水中的体积是多少？（结果保留一位小数）

（3）该舰的某声呐系统在海面下20m深处，受到海水的压强是多少？

8.如图所示，体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中，细线对木块的拉力为2N，此时水的深度为20cm．（取g=10N/kg），求：

（1）水对容器底的压强．

（2）木块受到水的浮力．

（3）木块的密度．

（4）若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在水中，在木块上应加多大的力？

9.如图所示为某种型号潜水艇，其体积为5×103m3．（海水密度近似取1.0×103kg/m3，g 取10N/kg）求：

（1）它在潜入到水下执行任务时所受浮力；

（2）当它潜入到水下200m时，它的一个面积为1.2m2的舱盖所受海水的压强和压力．

10.如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？

（2）石料的体积是多少？

（3）石料的密度是多少？