第13讲 浮力
浮力
定义 方向 施力物体 称重法 测浮力 产生 原因 影响 因素 说明 定义浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它________的力，这个力叫做浮力 _________ ______________ 先在空气中用弹簧测力计测出______________，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，则物体所受的浮力为F浮=G-F拉 浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力____________，这就是浮力产生的原因 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 ①浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用；②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑 . 阿基米德原理
探究 阿基 米德 原理 探究 过程 先用弹簧测力计测量出____和____的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出__________ 分析 归纳 实验 结论 内容 表达式 物体受到的浮力为F浮=__________，排开水所受的重力_______.对比两者的大小，得出实验结论 浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力 浸在液体中的物体受到的的浮力________，浮力的大小_________它排开的液体所受的重力 F浮 =________m排g=._______.G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；ρ液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积 适用于物体受到液体或气体的浮力 适用 条件 【提示】当物体浸没在液体里，此时V排=V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排＜V物.
物体的沉浮条件
浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下： 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮______G物 ρ液 F浮______G物 ρ液 物 F浮______G物 ρ液 F浮______G物 ρ液 F浮+F支=G物 ρ液 物_____ρ _____ρ物 _____ρ物 _____ρ _____ρ物 物体处于动态，受到的是非平衡力 物体处于静止状态，受平衡力 浮力的应用
轮船 原理 排水量 潜水艇 气球和 飞艇 密度计 物体的密度大于液体的密度，制成________的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力 轮船载重的大小用_______表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________ 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力_________，潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________ 靠充入密度_____________空气的气体来工作的 原理 特点 根据物体__________时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器 浸入液体的体积越小，说明液体的密度越______
命题点1 阿基米德原理
（2014·无锡）将水平桌面上的大烧杯装满水，然后往杯中放入一小球，溢出的水共100 g，据此现象，下列判断正确的是（g取10 N/kg）() A.水对烧杯底的压强会增大 B.小球的质量不小于100 g
C.小球的体积一定大于100 cm3 D.小球受到的浮力等于0.1 N
点拨：烧杯原来装满水，放入小球后知道排开水的质量，可以求出小球受到的浮力，然后假设出小球在水中的状态得出小球的体积大小.
1.（2014·福州）将重6 N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4 N的水，物体受到的浮力是( ) A.10 N B.6 N C.4 N D.2 N
2.（2014·烟台）大家熟知的“曹冲称象”故事里（如图）蕴含的主要物理思想方法是_________________
3.（2014·潍坊）马来西亚航空公司客机MH370失联后，各国积极参与搜寻工作、澳大利亚海军“海洋之盾”号补给舰在搜寻海域投放了“蓝鳍金枪鱼21”自主式水下航行器搜寻飞机黑匣子.已知这种水下航行器的体积约为0.96 m3，海水的密度为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg，当它在4 000 m深处时，求： （1）航行器受到海水压强的大小；
（2）航行器受到海水浮力的大小.
命题点2 物体的浮沉条件
（2013·烟台）俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力______李子受到的浮力，西瓜的密度_______李子的密度.（填“大于”“小于”或“等于”）
点拨：判断物体在液体中浮沉时，可以比较物体所受的浮力和物体所受重力的大小，也可以比较液体的密度与实心物体密度的大小.
1.（2013·嘉兴）端午节那天，小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面（如图所示）.若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是( )
A.甲的质量比乙大
B.甲受到的浮力等于重力 C.甲的密度比乙大
D.乙受到的浮力大于重力.
2.（2014·邵阳）酷暑季节，烈日炎炎，很多人下河下塘游泳.一个密度与水相同的实心物体，放入足够多的水中静止时，它将处于________（填“漂浮”或“悬浮”）状态.因为人的密度与水的密度大致相同，所以为了安全，请同学们不用擅自下河下塘游泳.
3.（2014·庆阳）如图所示，新鲜鸡蛋在水中会下沉，陆续向水中加盐并轻轻搅拌，会看到什么现象？请简要解释这一现象
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命题点3 浮力的应用
（2014·扬州）非非和柚柚利用吸管、细铁丝和石蜡各制作了一支简易的密度计.非非的密度计的质量是10 g，放入液体中，漂浮在液面上，如图甲，密度计受到的浮力_____N，排开的液体重力_____N.柚柚的放入液体中，沉到容器底，不好测量液体密度，如图乙，请提出改进的办法_____________________.（g取10 N/kg）
点拨：密度计是利用在液体中漂浮的原理来工作的，密度计在液体中所受的浮力等于它本身重力.
1.（2013·连云港）图示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器.2012年6月30日，“蛟龙号”成功挑战7 000 m深度.不考虑海水密度的变化及水的阻力，关于“蛟龙号”的下列说法正确的是( )
A.下潜过程中所受压强增大
B.在水下下潜过程中所受浮力增大 C.匀速下潜时，其重力大于浮力
D.下潜过程中没有被压扁，是因为舱内气体压强与舱外液体压强相等
2.（2014·枣庄）在物理课造船比赛中，把橡皮泥捏成碗形，可以漂浮在水面上，这是利用___________的办法增大排开水的体积，从而增大可以利用的浮力.某同学用质量20 g的橡皮泥做成的船能漂浮在水面上，此时橡皮泥排开水的质量__________g.
3.（2013·岳阳）如图，自制潜艇模型下沉过程中受到水的压强将______（填“增大”“不变”或“减小”）.当模型排开的水所受到的重力为0.2 N时，它受到的浮力为_______N.
命题点 探究影响浮力大小的因素
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验，往往是中考考查的热点，考查的形式是在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力，液体的密度、深度，以及物体排开液体的体积等，通过控制变量法进行实验得出结论.在分析过程有时还要应用称重法和阿基米德原理.
为了探究“浮力的大小跟哪些因素有关”，芳芳和同学们作出如下猜想： ①可能跟物体的体积有关；
②可能跟物体浸入液体的体积有关； ③可能跟物体浸没在液体中的深度有关； ④可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想，芳芳在弹簧测力计的下端挂一个铁块，依次将它缓缓浸入水中不同的深度，如图所示.观察实验现象，请回答：
（1）铁块在水中浸没时，受到的浮力是_____N.
（2）为了验证猜想②，我们可以选_______两图来比较弹簧测力计的示数，可知猜想②是_____（填“正确”或“错误”）的.
（3）为了验证猜想③，我们可以选________两图来比较弹簧测力计的示数，可知猜想③是_____（填“正确”或“错误”）的.
（4）要想验证猜想④，应该加做的实验步骤是___________________________，然后将弹簧测力计的示数与原来的实验数据进行比较，得出实验结论.
方法归纳：影响浮力大小的因素有多个，故在探究时利用控制变量法，物体在液体中所受的浮力大小通过称重法计算得出.
（5）芳芳同学又从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量.也就是说浮力的大小与液体的多少有关.庄子的说法有道理吗？她从实验室找来了烧杯、木块（不吸水）、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关.
她先用弹簧测力计测出木块的重力（如图1）.再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态（如图2）.然后________________________________（填操作），发现木块仍然漂浮.经分析可知，木块两次受到的浮力都为______N.从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关.
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一、选择题
1.（2014·成都）关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是( ) A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B.物体的密度越大，受到的浮力越小
C.物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D.浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
2.（2014·遂宁）用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )
A.下沉 变小 B.下沉 变大 C.上浮 变小 D.悬浮 不变
3.（2014·泰安）有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12 N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5 N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是( ) A.5 N B.7 N C.14 N D.12 N
4.（2014·德州）小明将同一个鸡蛋先后放入图所示的甲、乙两杯盐水中，盐水密度分别为ρ甲、ρ乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙，则下列关系正确的是( )
A.ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙 B.ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙 C.ρ甲＞ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲＜ρ乙 F甲=F乙
5.（2014·自贡）边长为a的立方体铁块从如图所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平），下降至