阿基米德原理及其应用
一、阿基米德原理
1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于 它排开的液体所受的重力 .
2.公式：F 浮= G 排 = ρ液gV 排 .
3.适用范围：适用于 液体 和 气体 . 二、决定浮力大小的因素
物体所受浮力的大小跟 排开液体的体积 和 液体的密度有关 . 阿基米德原理的理解和应用
1.“浸在”的含义，包括两种情况
（1）物体完全浸没在液体中，此时V 排=V 物； （2）物体部分浸入液体中，此时V 排＜V 物.
2.阿基米德原理也适用于气体，在气体中受到的浮力F 浮= ρ气gV 排
3.有些有关浮力的计算题，要同时用到F 浮=G-F 和F 浮=G 排= ρ液gV 排两种方法
.
（1）若物体下部没有接触液体（如陷入河底的桥墩）,则不受浮力作用,不能用阿基米德原理计算浮力大小.
（2）由阿基米德原理公式可知，浮力的大小只跟液体密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动等因素无关.
（3）注意公式中物理量的单位，ρ液的单位是kg/m 3，V 排的单位是m 3. 【典例】（2010·常州中考）在第26次南极科学考察过程中，我国科考队员展开了多项科学探究.科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区，并找到上千块陨石.科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量：首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3.4 N ；然后将陨石全部浸没于水中，读出弹簧测力计的示数是2.4 N.陨石的密度是多少?(g 取10 N ／kg)
【思路点拨】本题综合性较强，主要涉及称重法求浮力、阿基米德原理、密度等知识的综合应用.根据题干寻求已知量，再求未知量. 已知条件：G 和F →F 浮=G-F →
【规范解答】陨石全部浸入水中时受到的浮力： F 浮=G-F=3.4 N-2.4 N=1.0 N
根据阿基米德原理F 浮=ρ水gV 排得，
F V V V g m V
G G m g ⎫
=→=⎪
ρ⎪→ρ=
⎬⎪→=⎪⎭浮排排水已知条件：3343
F V g
1.0 N
1.010 kg /m 10 N /kg
1.010 m -=ρ=
⨯⨯=⨯浮排水
陨石的体积
V=V 排=1.0×10-4 m 3
陨石的质量： 陨石的密度：
答案：陨石的密度是3.4×103 kg/m3 不能正确理解影响浮力大小的因素
【典例】关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是( ) A.漂在水面上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大
C.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
D.液体中的物体受到的浮力与深度有关 【易错答案】A 、B 、D 【纠错剖析】
【正确答案】选C.由阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排知，物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，对于固定的液体水，液体密度一定，物体排开水的体积越大受到的浮力越大，故C 正确.
4333m 0.34 kg
=V 1.010 m 3.410 kg /m -ρ=
⨯=⨯G 3.4 N m 0.34 kg g 10 N /kg
===漂在水面上的物体排开
液体的重力不一定比沉底的物体排开液体的重力大，故漂在水面上的物体不一定比沉底的物体受到的浮力大
纠错剖析
错误地认为漂在水面上的物体受到的浮力比沉底的物体受到的浮力大
A
易错角度
选项
物体未全部浸入液体时受到的浮力随深度的增加而增大，物体全部浸没后所受浮力与深度无关
错误地认为物体在液体中受到的浮力与物体浸入液体的深度有关
D
物体所受浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度无关
纠错剖析
错误地认为浮力大小与物体的密度有关，且物体的密度越大受到的浮力越大
B
易错角度选项
1.下列关于浮力的有关说法中，正确的是( )
A.只要液体的密度大，物体受到的浮力就一定大
B.只要物体的体积越大，物体受到的浮力就一定越大
C.阿基米德原理只适合于液体，不适合于气体
D.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重力，与物体的形状及浸没在液体中的深度无关
【解析】选D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体所受的浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度无关，B 错、D正确；液体的密度大，物体受到的浮力不一定大，因为物体受到的浮力还跟物体排开液体的体积有关，故A错；阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体，故C错.
2.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神.“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接.正常游泳时，连接线是松驰的，气囊漂浮着，跟人如影相随.在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉，在此情况下( )
A人的重力减小了
B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了
D.气囊受到的浮力变大了
【解析】选D.在体力不支等情况下，将气囊压入水中时，气囊排开水的体积变大，由F浮=ρ水gV排可知气囊受到的浮力变大，C错、D正确；人的质量没有变化，故人的重力没有变化，人所受重力方向也没有变化，仍是竖直向下的，A、B均错.
3.（2010·常州中考）2010年5月，美国“海神”号潜艇在太平洋成功下潜至11 000 m深处，探秘世界上最深的马里亚纳海沟.下潜过程中，潜艇体积不变，则其受到的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强逐渐变大，浮力逐渐变大
B.压强逐渐变大，浮力大小不变
C.压强逐渐变小，浮力逐渐变小
D.压强逐渐变小，浮力大小不变
【解析】选B.本题考查压强和浮力大小的影响因素.“海神”号潜艇在下潜过程中，深度越来越大，由p=ρgh知它所受的压强逐渐变大；由于其体积不变，V排=V物，由F浮=ρgV 排可知它受到的浮力大小不变.故选B.
4.把体积相同的乒乓球、木球和铁球分别浸没在水中时，它们所受的浮力( )
A.乒乓球大
B.木球大
C.铁球大
D.一样大
【解析】选D.乒乓球、木球、铁球的体积相同，将它们浸没在水中时排开水的体积相同，由F浮=ρgV排可知它们受到的浮力相同.故选D.
5.（2010·湖州中考）2010年5月28日清晨，美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空(如图)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举.
