（学案详细解答）中考物理同步系列：专题10浮力复习学案（2019~2020学年度）

第十章 浮力

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(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

状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 F浮与G物 F浮＞G物 F浮＜G物 F浮＝G物 F浮＝G物 V排ρ液 ρ物=ρ液 ρ物<ρ液 液

gV排，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。

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．