阿基米德定律

浮力及阿基米德原理

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浮力：

〔1〕定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。

〔2〕施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体(或气体)，受力物体是浸入液体(或气

体)中的物体。

〔3〕方向：浮力的方向总是竖直向上的。

阿基米德原理：

〔1〕原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液

体受到的重力。

〔2〕公式：，式中ρ

液

表示液体的密度，V

排

是被物体排

开的液体的体积，g取9．8N／kg。

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浮力大小跟哪些因素：

有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，

跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

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阿基米德原理的五点透析：

(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，

即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。

(2)G

排

指被物体排开的液体所受的重力，F

浮

=G

排

表示物体受到的浮力的大小等于被物体

排开的液体的重力。

(3)V

排

是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V

排

=V

物

；当物体只

有一部分浸入液体里时，则V

排

物

。

(4)由可以看出，浮力的大小只跟液体的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、液体的多少等因素

无关。

(5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ

液

应该为ρ

气

。

控制变量法探究影响浮力大小的因素:

探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量法”的思想去分析和设计，具体采用

“称量法”来进行探究，既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力，同时，还能准确地测出

浮力的大小。

例1小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，因此他提出两个问题：

问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力?

问题2：浮力大小与哪些因素有关?

为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如下图实验，

(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块__(选

填“受到”或“不受到”)浮力；

(2)做___(选填字母)两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；

(3)做(d)、(e)两次实验，是为了探究浮力大小与__的关系。

解析(1)物体在水中时受到水向上托的力，因此示数会变小。

(2)研究浮力与深度的关系时，应保持V

排

和ρ

液

不变，改变深度。

(3)在V

排

不变时，改变ρ

液

，发现浮力大小改变，说明浮力大小与ρ

液

有关。

答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液体密度

公式法求浮力:

公式法也称原理法，根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大

小等于物体排开的液体受到的重力(表达式为：F

浮

=G

排

=ρ

液

gV

排

)。此方法适用于所有浮力

的计算。

例1一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，

则该物体受到的浮力大小为____N。

解析由阿基米德原理可知，F

浮

=G

排

=10N。

答案10

实验法探究阿基米德原理:

探究阿基米德原理的实验，就是探究“浮力大小等于什么”的实验，结论是浮力的大小

等于物体排开液体所受的重力。实验时，用重力差法求出物体所受浮力大小，用弹簧测力计

测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较。实验过程中注意溢水杯中

的液体到达溢口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。

例1在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如下图。

(1)测出铁块所受到的重力G铁；

(2)将水倒入溢水杯中；

(3)把铁块浸入溢水杯中，读出弹簧测力计示数F；

(4)测出小桶和被排开水的总重力G；

(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。

分析评估小明的实验，指出存在的问题并改正。

解析:在探究“浮力大小等于什么”的实验中，探究的结论是浮力的大小等于物体排开的液

体所受到的重力，所以实验时，需要用弹簧测力计测出铁块受到的浮力和它排开水的重力进

行比较得出结论，因此实验过程中需要测空小桶的重力G

桶

，并且将溢水杯中的水加至溢水

口处。

答案:存在的问题：

(1)没有测空小桶的重力(2)溢水杯的水量不足

改正：(1)测空小桶的重力G

桶

(2)将溢水杯中的水加至溢水口处

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浮力知识梳理：

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曹冲称象中的浮力知识：

例曹冲利用浮力知识，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力有关的知识

_____、____，另外，他所用到的科学研究方法是：_____和______.

解析:曹冲称象的过程是首先把大象放在船上，在水面处的船舷上刻一条线，然后把大象

牵上岸。再往船上放入石块，直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止，称出此时船

上石头的质量即为大象的质量。两次船舷上的线与水面相平，根据阿基米德原理可知，为了

让两次船排开水的体积相同，进而让两次的浮力相同，再根据浮沉条件，漂浮时重力等于浮

力可知：船重+大象重=船重+石头重，用多块石头的质量替代了不可拆分的大象的质量，

这是等效替代法在浮力中的一个典型应用。

答案:浮沉条件阿基米德原理等效替代法化整为零法

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