初中物理浮力知识

初中物理浮力知识Last revision on 21 December 2020

第十讲浮力

▲考点全面梳理

考点一浮力（常考考点）

1．一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它叫浮力。

2．浮力的测量：（称重法）F浮= G－ F

3．浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体向上和向下的压力差。F浮=F向上－ F向下

考点二阿基米德原理（常考考点）

1．浮力的大小与液体的和物体有关。

2．阿基米德原理：

（1）内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于。即：F浮=G排

（2）阿基米德原理的推导公式及物理量的单位：（图1-10-1）

（3）阿基米德原理同样适用于气体

考点三物体的浮沉条件（必考考点）

图1-10-1

下沉③④漂浮

①F浮G F浮=G⑤⑥F浮G

②ρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物⑦ρ液ρ物

公式适用条件

①称重法F浮=G－ F悬挂、弹簧测力计

②原理法（阿）F浮= G排= m排g=ρ液gV排通用

③平衡法F浮=G=mg漂浮、悬浮

④成因法F浮=F向上－ F向下

说明 1.在具体题目中运用的主要是前三个方法。

2.因为①和③一般不会同时出现，所以解题往往

是①②相结合或者②③相结合。

3.一定要注意公式使用中每个量的单位

4.注意浮力和密度相结合的题目中的隐含条件

考点五浮力的应用（常考考点）

1.轮船：

（1）轮船是利用物体条件工作的，即：F浮G

（2）轮船的排水量表示轮船满载时排开水的，可以用“m排”表示；根据阿基米德原理，轮船满载航行时，受到液体的浮力为F浮= = 。

（3）由（1）（2）的结论可以得出：轮船的排水量即为轮船满载时轮船的总质量（即m排=m总=m船+m货）

2.潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠来实现的。

3.气球和飞艇：气球和飞艇是利用升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。

4.密度计：利用条件来进行工作。

5.其它应用：如盐水选种、打捞沉船等

▲典型例题精析

类型剖析

类型1 浮力和阿基米德原理

【类型解读】分析近5年河南省中考题，有关浮力的简单计算并没有考查过。但是教材的例题、课后的动手动脑学物理习题均有浮力的相关计算，利用的原理就是浮力的测量方法和阿基米德原理。所以简单的浮力计算还是应该掌握，但是不要求高难度，基本的原理、公式熟练、单位准确使用、计算准确即可。

【例1】在弹簧测力计下悬挂一金属块，示数是。当把金属块浸没在水中时，测力计的示数是，则金属块的体积为m3。当把金属块浸没在某种油中时，弹簧测力计的示数为，则此种油的密度为 kg/m3。（g=10N/kg）

【解析】浮力的大小等于物体的重力（G）减去物体浸入水中时测力计的示数（F），所以金属块浸没在水中所受浮

力F浮=G－F=－=1N，根据阿基米德原理，F浮=G排=ρ水gV排，所以V排=F浮

ρ水g =1N

1×103kg/m3×10N/kg =1×10

-4m3，因为金属

块浸没水中，所以V金=V排=1×10-4m3；金属块浸没在油中所受的浮力F浮=－=根据F浮=G排=ρ油gV排，ρ油=F浮

gV排

=错误! =×103 kg/m3。

【答案】1×10-4m3 ×103

【类型突破】阿基米德原理结合质量、密度的知识，对浮力进行定性的分析是常考的题型。解决这类题需要利用质量、密度的知识准确地判断出相关的密度、体积的大小关系，进一步再利用阿基米德原理对浮力进行分析，对综合能力有一定的要求。

【变式题1】两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉．比较松手时两者所受的浮力（）

A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大

C．两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较

类型2 浮沉条件及其应用

【类型解读】利用浮沉条件对物体所受浮力大小、密度大小以及浮沉状况的分析和比较几乎是河南省中考中必考的知识，近5年中有4次在选择题中出现，而2015年的实验探究题中也是利用了漂浮的条件，所以这类型的题目应该多加涉猎。要求对浮沉条件的两种形式及和阿基米德原理结合都很熟练。预计2017年会出现在填空或选择题中。

【例2】（双选）将体积相等的甲、乙两个小球浸入同一水槽中（水足够浸没小球），静止后两球所受浮力大小相等，已知甲球质量大于乙球质量，则下列说法正确的是（）

A．甲球在水中一定下沉

B．甲球在水中可能悬浮

C．乙球在水中可能漂浮

D．乙球在水中可能悬浮

【解析】因为V甲=V乙，而m甲>m乙，可得ρ甲>ρ乙；所以假设甲球漂浮或悬浮的话，乙球必定是漂浮，此时两球所受浮力都等于各自重力，而G甲>G乙，因此浮力不相等，不符合题意，由此判定甲球不能漂浮或悬浮，一定是下沉，选项A正确、选项B错误；甲球下沉，浸没水中，V排=V甲，所以乙球浮力若要和甲的浮力相等，乙球的V排应该等于V 甲，即乙球也要浸没，则乙球不可能漂浮，有可能悬浮或下沉，由此判定选项C错误、选项D正确。

【答案】AD

【类型突破】利用密度知识或浮力的计算方法进行简单运算，然后利用浮沉条件判断物体浮沉，并进一步分析、计算浮力大小，这是一种常见题型，对于浮力知识的综合运用比较灵活。 【变式题2】（2016·哈尔滨）小明用手将小球浸没在水中，小球排开水的质量是，此时小球受到的浮力是 N 。若小球的质量为 kg ，松手后小球会 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．

易错探究

易错点：没有正确运用比较浮力大小的方法， 造成错解

【例】在两个完全相同的烧杯中倒入体积相等的甲、乙两种液体，然后将质量

相等的A 、B 两个物体分别放入甲、乙两种液体中，静止时的情况如图1-10-6所示，则

A 所受的浮力_____

B 所受浮力， 甲液体的密度 乙液体的密度。（两空均选填“大

于”“小于”或“等于”）

【解析】因为A 、B 质量相等，所以重力也相等，又因为A 、B 都是悬浮，根据悬浮的条件，浮力等于物体的重力，所以A 、B 所受浮力相等；从图中可以看出A 的体积大于B 的体积，且都是悬浮，所以A 排开液体的体积大于B 排开液体的体积，根据阿基米德原理F 浮=ρ液g V 排 ，因为F 浮相等，所以V 排越大，ρ液越小，所以甲的密度小于乙的密度。

【答案】等于 小于

【易错警示】此题出错的原因是错误地运用阿基米德原理，条件没有分析清楚，认为两种液体密度相等，从而认为V 排越大，浮力就越大，得出A 受浮力大于乙受浮力的错误结论。所以该题给我们的警示是在分析浮力大小问题，选择方法时一定要弄清楚条件是否成立，不能想当然，而要从题目中确认条件满足，才能够应用合适的原理和公式。要注意题目中隐含的条件。

▲ 实验技能突破

实 验：探究浮力的大小跟哪些因素有关、探究浮力大小与排开液体所受重力的关系（阿基米德原理实验）

考查方向：会用弹簧测力计测量物体在液体中受到的浮力，理解并使用控制变量法进行实验设计和实施，通过实验数据分析归纳浮力大小跟什么因素有关、分析归纳出阿基米德原理。对实验进行评估。

总 结：这两个实验是人教版教材浮力一章的重要实验。第一个实验是新增加的分组实验，并且新课标要求它是学生必做实验，它注重“控制变量法”的运用、分析以及测量浮力方法的运用。而第二个实验教材从题目直接对准“浮力大小和排开液体重力的关系”，所以注重的是实验的设计和操作以及数据分析，当然它也体现出“归纳法”的运用：多次实验，归纳总结。这些都需要同学们加以重视。

【例】（2016·沈阳）在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究．

（1）小明用金属块按照图1-10-7

甲所示方案中的实验步骤依次进

行试验，结合图中数据，通过分

析和计算得出F 浮 G 排（填

“＞”、“=”或“＜”）的结

论，造成这种结果的原因可能是

（填字母）．

A ．步骤a 中，向溢水杯中注水过

少，水面没有达到溢水杯口就进

行步骤b 的操作

B ．步骤a 中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b 的操作

C ．步骤b 中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c 的操作 图1-10-6 a b c d 甲 图1-10-7 乙