认识浮力 学案 初中物理沪科版八年级全一册（2022-2023学年）

9.1认识浮力

【学习目标】

1.知道什么是浮力和浮力的方向；

2.会用“称重法”测量浸入液体中的物体受到的浮力;

3.知道浮力产生的原因。

【知识导图】

知识点一：浮力

现象探究：什么是浮力？

氢气球飞向高空放飞的孔明灯

轮船在海面上航行湖面上的天鹅

现

象

原在空气中的氢气球受到在空气中的孔明灯受浸在海水的轮船受到湖面的天鹅受到湖

因空气向上托的力到空气向上托的力海水向上的托力水向上.的托力

概念：无论是液体还是气体，对浸在其中的物体都有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力

【拓展延伸】

（1）无论物体的形状如何，怎样运动，只要是浸入液体（或气体）中，都会受到液体（或气体）对它竖直向

上的浮力。

（2）施力物体是液体（或气体）。受力物体是浸入液体（或气体）中的物体。

(3)对“浸在”的理解：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入”，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物

体都受到浮力，浸在气体中的物体也受到浮力。

(4)测浮力大小的简便方法——称重法。

2.称重法：物体放在液体前，把物体挂在弹簧测力计上，测出物体的重力G,再把物体浸入液体中，记下弹

簧测力计的示数为F',则/=G-七。

知识点二：浮力的产生原因

有一个棱长为L的正方体浸没在液体中，分析受力可知:

位置深度压强压力

前后两面相等相等心=心，是一对平衡力

左右两面相等相等Fk=F右，是一对平衡力

设上表面的深度

上表面的压强小于

上下两面为〃，则下表面的

下表面的压强%」二>%下EVS

深度为

结论:浸没在液体中的物体受到的浮力，是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，即耳,=%£一纬一。

【特别提示】——两种特殊情况

要点诠释：

1.浮力的施力物体就是“液体”，受力物体就是“浸在液体中的物体“；物体间力的作用是相互的，物体受

到浮力的同时，液体也受到物体对它的压力作用，这个力的大小就等于物体受到的浮力，方向和浮力的方

向相反。

2.根据浮力产生的原因，上、下表面受到的压力差。如果物体和容器底部紧密接触(不是沉底)，这时

物体上表面受到液体竖直向下的压力，物体的下表面并没有受到液体竖直向上的压力，物体虽然浸没在液

体中，但是不受浮力。(如图)

.

典例一在图中，重为4牛的金属块静止在水面下，弹簧测力计的示数为3牛，金属块

受到浮力的大小为牛，方向o当剪断连接金属块与测力计的细线时，金

属块所受合力将3牛（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【解析】（1）根据题意可以知道，金属块的重力为4N,金属块浸没在水中弹簧测力计的示数为3N；金属块

在水中受到水的浮力：耳字=G-F'=4N-3N=1N,浮力的方向是竖直向上的:

（2）当重为4N的金属块静止在水面下，弹簧测力计的示数为3N,因为金属块静止，所以金属块受到的合力

为零；当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块受到合力的大小等于弹簧测力计的示数，即大小为3N,

方向竖直向下。

典例二如图所示，A、8是两个体积相同又能自由移动的物体，C、。是容器凸起的一部分，现往容

器里注入一些水，则下列说法错误的是（）

A.A物体一定受到浮力的作用

B.8物体一定受到浮力的作用

C.C部分一定受到浮力的作用

D.O部分一定受到浮力的作用

【解析】浮力产生的原因是浸在液体里的物体受到向上和向下的压力差。由题图分析知，8物体和。部分

上、下表面都受到水的压力，且%上〉尊仆.，所以8物体和。部分一定受浮力的作用。A物体耳叶=0,

耳孚=坨上，也受到浮力的作用。C是容器底部凸起的一部分，它的下表面没有与水接触，也就是没有受

到向上的压力，所以它一定不受浮力。

一、什么是浮力

1.关于浮力，下列说法中正确的是（）

A.浮力的施力物体只能是液体

B.浮力的方向不一定总是竖直向上

C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用

D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用

【答案】C

【解析】A.物体浸在空气中也会受到浮力的作用，此时的施力物体是空气，故A错误；B.浮力方向总是

与重力方向相反，是竖直向上的，故B错误；CD.浸在液体中的物体会受到液体产生的向上托的力，即受

浮力作用，漂浮的物体受浮力，下沉的物体也受浮力，故C正确，D错误。故选C。

2.有一实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为15N,当把物体的一半体积浸入水

中时，测力计的示数为6N。则此时物体受到的浮力是（）

A.9NB.6NC.18ND.15N

【答案】A

【解析】物体浸入水中时，受到向上的拉力、竖直向下的重力、竖直向上的浮力处于平衡状态，则此时物

体受到的浮力为居辛=G-理=15N-6N=9N故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

3.在图中，重为3牛的小球漂浮在水面上，用力的图示法画出该球受到的浮力F浮。

【解析】作图前应先进行受力分析，明确力的三要素，再按一定的标度，浮力的作用点在重心，也就是球

的中心，从力的作用点开始沿力的方向画出这个力，并标出大小和方向。小于漂浮在水面上，则所受的浮

力与自身的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以浮力的大小为3N,方向竖直向上，作用点在小

于的重心上。作图如下：

IN

4.小丽想要测量一个石块浸没在水中的浮力，她先用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为5N,然后将

石块完全浸没在水中，弹簧测力计示数如图所示，则石块所受的浮力大小为N,浮力的方向是。

【答案】2.2竖直向上

【解析】由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,石块重为5N,石块浸没在水中弹簧测力计的示数为2.8N,

石块在水中受到水的浮力Fff=G-F示=5N28N=2.2N

浮力的方向始终是竖直向上的。

二、浮力产生的原因

5.如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后

向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。

此实验说明了（）©

A.大气存在压强MB

B.连通器原理

C.液体的压强与液体的密度和深度有关

D.浮力产生的原因是液体（或气体）对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差

【答案】D

【解析】开始乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体，只受到大气压的作用，向上的大

气压强小于向下的压强的作用，乒乓球不能上浮。用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，则其下面也受到液体

压强的作用，且向上的压强大于向下的压强，因为液体压强随深度的增加而增大，于是产生一个向上的压

力差，这便产生了浮力，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。

6.将两个相同的物体放入甲、乙两个容器内中央位置，同时等量缓慢地向甲、乙容器中注水，假设物体密

度小于水且注水过程中物体不会倾倒，则（)

甲乙

A.甲容器中的物体先浮起B.乙容器中的物体先浮起

C.甲、乙容器中的物体同时浮起D.都有可能

【答案】B

【解析】两个相同的物体的重力相同，放入甲、乙两个容器内中央位置，因甲容器底面积大，故同时等量

缓慢地向甲、乙容器中注水，同一时刻，乙容器中水的深度大于甲容器中水的深度。根据〃=Qg/?,同一

时刻，乙中物体底部受到液体产生的压强大，由压强公式有b=pS当液体产生的向上的压力（即浮力）刚

好等于重力时，物体开始上浮，因两物体底面积相同，故乙容器中的物体受到的浮力先等于重力，故乙容

器中的物体先浮起，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。

7.如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力_________上表面受到液体向下的压力

（选填“小于”“等于”或“大于”），这两个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因。浮力的方向总是

，浮力的大小与该物体所受重力的大小（选填“有关”或"无关”）。

【答案】大于竖直向上无关

【解析】浸没在液体中的物体，下表面所处的深度大于上表面所处的深度，根据液体内部压强的特点可知，

物体下表面所受的液体压强大于上表面所受的液体压强，物体上下表面受力面积相同，根据F=pS可知,

物体下表面所受的液体向下的压力大于上表面所受液体向下的压力。因为物体浸没在液体中时，下表面所

受的液体压力是竖直向上的，上表面所受的液体压力是竖直向下的，物体上下表面所受的压力差就是浮力，

所以浮力的方向总是竖直向上的。浮力的大小与液体的密度和物体浸没在液体中的体积有关，与物体所受

重力大小无关。

三、浮力大小的计算

8.如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，水对

物体M竖直向下的压力可，竖直向上的压力为工。则下列说法中正确的是()

A.R大于F2

B.耳与巴的合力方向竖直向下

C.4与巴合力大小等于物体M受到的重力大小一^一

D.物体M受到水的作用力的合力大小等于零

【答案】C

【解析】A.由题意可知，物体M上表面的深度小于下表面的深度，由〃=可知，下表面受到的压强

大于上表面受到的压强，由/=pS可知，水对物体M竖直向下的压力为Fi小于竖直向上的压力为F2,故

A错误；B.6＞耳，鸟竖直向上，Fi竖直向下，Fi与F2的合力方向竖直向上，故B错误；C.物体受

到了重力、上表面的压力和下表面的压力，在这三个力的作用下处于平衡状态，Fi与F2的合力大小等于物

体受到的重力的大小，合力F与重力G的方向相反，故C正确；D.物体M侧面受到水的作用力的合力大

小等于零，上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力，大小不为零，故D错误。故选C。

9.一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处深度为hi,下表面所处深

度为h2,长方体下表面所受到液体的压力表达式为、浮力表达式为，侧面所受合

力为No(液体密度p液和g为已知量)

【答案】Piftgh2sp；gg(h2-hi)S0

【解析】下表面所处深度为h2,长方体下表面所受到液体的压强为根据〃=£,长方体下表面所

S

受压力表达式为F2=p2S=p液gh2s同理，上表面所受压力的表达式为Fl=piS=p液gh]S根据浮力产生的原因，

浮力表达式为FHF2-Fi=p液gh?S-p液ghiS=p液g(h2・hi)S

因长方体相对的两个侧面具有对称性，所以，由p=pgh可知，相同深度液体内部的压强相等，由F=pS可知,

相同深度相对的两个侧面物体受到的压力相等，则长方体侧面所受液体压力的合力为0。

10.如图所示，用细绳吊着重力为20牛的正方体金属块并将其浸没在水中，此时该金属块上、下表面受到

水的压力为4.9牛、19.6牛，该金属块受到的浮力为牛，拉力为牛。现用细绳吊着该金属块

继续在水中下沉，则该金属块受到水的浮力F浮、其上表面受到水的压力F匕和下表面受到水的压力F卜，这

三个力中大小不变的是o

〃〃/万，〃〃〃〃

【答案】14.75.3F浮

【解析】由浮力产生的原因可知，金属块受到的浮力由称重法

%=G-%可得，细绳的拉力%=G-辱=20N-14.7N=5.3N用细绳吊着该金属块继续在水中下沉，金属

块上表面和下表面所处水的深度不断增加，由夕=pg〃和p=£知，该金属块上、下表面受到水的压力变

S

大，但在该过程中，金属块排开水的体积不会发生变化，根据/=0液g%E可知，该金属块受到水的浮力耳孚

不变。

11.如图所示，一合金块所受重力为26.5牛，用测力计挂着金属块一半浸入水中，这时测力计的示数为21.6

牛，此时金属块受到的浮力为牛，如果将金属块全部浸没到水中，测力计的示数将变为牛。

若此时，金属块受到水对它向下的压力为20牛，那么此时水对金属块向上的压力为