浮力一、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。
（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F浮=F上–F下。
二、决定浮力大小的因素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。
一．选择题（共4小题）1．一个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到的水对它的向上压力为20N，上表面受到水对它的向下的压力为12N，则正方体在水中受到的浮力大小和方向为（）A．32N 竖直向上B．8N 竖直向上C．8N 竖直向下D．无法判断【分析】（1）浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力；（2）从浮力产生的原因来考虑，利用公式F浮＝F下表面﹣F上表面计算浮力的大小，浮力方向竖直向上。
【解答】解：由题知，正方体物块上表面受到水的压力为F上表面＝12N，其方向竖直向下；下表面受到水的压力F下表面＝20N，其方向竖直向上；所以正方体物块受到的浮力F浮＝F下表面﹣F上表面＝20N﹣12N＝8N；浮力方向总是竖直向上的。
故选：B。
【点评】浸在液体中的物体产生浮力的原因，是因为物体受到液体的压力，利用浮力产生的原因来计算浮力的大小，并可以利用其公式F浮＝F下表面﹣F上表面计算浮力的大小。
2．如图所示，浸没在液体中的物体受到浮力的作用，即F浮等于（）A．F浮＝F向下B．F浮＝F向上C．F浮＝F向上﹣F向下D．F浮＝F向下﹣F向上【分析】浸在液体中物体受到竖直向上的浮力，浮力产生的原因是上下底面的压力差。
【解答】解：浸在液体中的物体，会受到一个向上和一个向下的压力，压力差就产生了浮力，即：F浮＝F向上﹣F向下，所以浮力方向是与向上的压力F向上的方向一致，是竖直向上的。
故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查浮力产生的原因，记住定义就能解决。
3．深圳湾公园是市民休闲娱乐的好去处，也是众多水鸟歇脚或过冬的好地方。
一只水鸟漂浮于水面上，水鸟所受浮力的施力物体是（）A．空气B．地球C．水D．水鸟【分析】浸在液体或气体中的物体受到向上的浮力，浮力的施力物体是液体或气体。
【解答】解：水鸟漂浮于水面上，水鸟排开了一定体积的水，则水鸟所受浮力的施力物体是水。
故选：C。
【点评】本题考查了对浮力概念的理解，要知道浮力是施力物体是液体或气体，属基础题。
4．如图，把一个锥体按两种方式浸没在水中，这两种情况下，锥体受到水的上下压力差的大小是（）A．底面向上时大B．底面向下时大C．一样大D．都等于零【分析】由图可知，底面朝下和底面朝上两种浸法排开液体的体积关系，利用F浮＝ρ水gV排可判断两种情况下锥体受到水的浮力的大小；浮力大小等于液体对物体上下两个表面的压力差。
【解答】解：由图可知，底面朝下和底面朝上两种浸法排开液体的体积相同，由F浮＝ρ水gV排可知，两种情况下椎体受到水的浮力的大小相同，由浮力产生的原因可知，受到水的上下压力差的大小相同。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，明确两种情况下排开液体的体积是相等的是关键。
二．填空题（共2小题）5．浸在液体中的物体受到液体向上托的力叫浮力，浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差，浮力的方向是竖直向上，浮力的施力物是液体。
【分析】浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力。
【解答】解：浸在液体里的物体，受到液体对物体产生向上托的力叫浮力；原因是液体对物体有向下的压力作用，由于液体具有流动性，同时液体对物体产生向上的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力。
所以，浮力的施力物体是液体，浮力的方向总是竖直向上。
故答案为：液体对物体上下表面的压力差；竖直向上；液体。
【点评】浸在液体中的物体产生浮力的原因，是因为物体受到液体的压力，物体受到液体的压力是因为物体受到液体的压强作用，液体压强是因为液体有重力和具有流动性。
6．小聪同学在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验，图②中物体A受到水向上和向下的压力的合力为2N。
【分析】物体A受到水向上和向下的压力的合力即受到的浮力，根据称重法测浮力求解。
【解答】解：图②中，物体A受到水向上和向下的压力的合力即受到的浮力，根据称重法测浮力：F浮＝G﹣F拉＝8N﹣6N＝2N；故答案为：2N。
【点评】本题考查称重法测浮力，比较简单，属于基础知识。
三．实验探究题（共2小题）7．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班里的“物理小博士”为同学们做了如图1所示的一组实验。
（1）如图1B中物体受到的浮力是0.5N．图1中物体的密度为2×103kg/m3【ρ＝1×103kg/m3、g＝10N/kg】。
水（2）小博士跟大家分析结论说：浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关，跟物体浸入液体的深度无关。
小明认为应分两种情况讨论：①根据D、E（填字母）两幅图，物体在浸没后，浮力的大小跟深度无关。
②根据B、C（填字母）两幅图，物体在浸没前，浮力的大小既跟物体浸入液体的体积有关，又跟浸入的深度有关。
（3）为了回答小明的问题，小博士又做了下列实验：他把物体换用一个如图2所示带刻度线（横向和纵向各有一条中位线）的长方体金属块，重新做浸没前的实验。
发现两次测量弹簧测力计的示数相等，你认为小明的观点不正确（选填“正确”或“不正确”），理由是浸入的深度不同，浮力的大小仍然相等，说明浮力大小跟浸入的深度无关。
【分析】（1）根据称重法测浮力得出如图1B中物体受到的浮力；得出1D中物体（浸没）受到的浮力；根据阿基米德原理和密度公式得出图1中物体的密度；（2）①分析D、E两幅图中相同因素和不同因素，结合称重法得出浮力与变化量的关系；②根据BC两幅图，找出相同因素和不同因素，结合称重法得出浮力与变化量的关系；（3）根据已知条件可知排开液体的体积相等，但G中物体在液体中的深度更大，结合称重法分析。
【解答】解：（1）根据称重法测浮力，如图1B中物体受到的浮力是F浮B＝G﹣F＝4N﹣3.5N＝0.5N；1D中物体（浸没）受到的浮力是F浮＝G﹣F D＝4N﹣2N＝2N；根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV，图1中物体的密度为：ρ＝＝＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝2×103kg/m3；（2）小博士跟大家分析结论说：浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关，跟物体浸入液体的深度无关。
小明认为应分两种情况讨论：①D、E两幅图中，物体都浸没，但深度不同，测力计示数相同，由称重法受到的浮力相同，根据D、E两幅图，物体在浸没后，浮力的大小跟深度无关；②根据BC两幅图，物体在浸没前，浮力的大小既跟物体浸入液体的体积有关，又跟浸入的深度有关；（3）把物体换用一个如图2所示带刻度线（横向和纵向各有一条中位线）的长方体金属块，重新做浸没前的实验，实验中物体排开液体的体积均为物体体积的二分之一，排开液体的体积相等，但G中物体在液体中的深度更大，发现两次测量弹簧测力计的示数相等，则两次实验受到的浮力相等，小明的观点不正确，理由是浸入的深度不同，浮力的大小仍然相等，说明浮力大小跟浸入的深度无关。
故答案为：（1）0.5；2×10 3；（2）D、E；B、C；浸入的深度；（3）不正确；浸入的深度不同，浮力的大小仍然相等，说明浮力大小跟浸入的深度无关。
【点评】本题探究“影响浮力大小的因素”，考查称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式的运用、数据分析及对阿基米德原理的正确理解。
8．小徐和小汇在学习“浮力”时，根据生活经验，对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行了研究。
①根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与液体的密度有关。
根据游泳时的感觉，他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度，以及物体浸入液体的体积有关。
②为了验证猜想，他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中，如图所示，然后逐次向容器中注入液体A，测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h，计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F，把实验数据记录在表一中。
为了进一步探究，他们还换用了液体B重复实验，并把实验数据记录在表二中。
（液体A、B密度分别为ρA、ρB，ρA＞ρB）表一：将金属块浸入液体A中实验序号浸入的深度h（厘米）浸入的体积V（厘米3）浮力F（牛）1 2.0120.122 6.0360.36310.0600.60415.0600.60表二：将金属块浸入液体B中实验序号浸入的深度h（厘浸入的体积V（厘米3）浮力F（牛）米）5 2.0120.106 6.0360.30710.0600.50815.0600.50（a）小汇分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的的数据后，得出初步结论：同一物体浸入同一液体中，F与V成正比，而且F与h成正比。
小徐分析比较实验序号3、4的数据，认为小汇的结论存在问题，请写出小徐观点的依据同一物体浸入同一液体中，当浸入液体体积相同时，F与h不成正比。
（b）请补全实验序号8中的数据。
60、0.50。
（c）他们分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中：浸入相同体积，所受浮力不同。
③他们交流后，认为上述得出的结论还不够完善，需要增加一次实验进行论证，下列方案中你建议采用方案C。
A.仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验B.仍用上述金属块，增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验C.换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验【分析】（1）水与盐水的密度不同，根据控制变量法，得出浮力大小与变化量（液体密度）之间的关系；（2）控制变量法：比较表中数据，找出不变的量和变化的量，分析得出结论；（3）为了使实验结论具有普遍性，防止偶然性，应换用不同固体继续试验。
【解答】解：①先使鸡蛋在两种液体中浸没，根据控制变量法，鸡蛋排开液体的体积不变，而水与盐水的密度不同，鸡蛋在盐水中上浮（后漂浮），在水中沉底，所以浮力大小与液体密度有关；②（a）分析表一实验序号3、4的数据，同一物体浸入同一液体中，当浸入液体体积相同时，浮力F不变，与h不成正比；（b）根据表一得出得结论：同一物体浸入同一液体中，当浸入液体体积相同时，浮力F 不变，与h无关，所以对比表二实验序号7，得出实验序号8的数据：浸入体积V＝60厘米3，浮力F＝50N；（c）分析比较表一和表二中的数据，实验序号1、5（或2、6，或3、7），得出结论：同一物体浸入不同液体中，浸入相同体积，所受浮力不同；③为了使实验结论具有普遍性，防止偶然性，换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验；A选项变化的量是液体密度，在上述实验序号1、5（或2、6，或3、7）已经探究过，故不合题意；B选项变化的量是浸入的深度，在表一实验序号3、4已经探究，故不合题意；C选项变化的量是固体的密度，前面的实验中没有探究，所以实验有意义，符合题意；故选C。
