阿基米德定律

浮力及阿基米德原理

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浮力：

〔1〕定義：浸在液體中的物體受到向上托的力叫做浮力。

〔2〕施力物體與受力物體：浮力的施力物體是液體(或氣體)，受力物體是浸入液體(或氣

體)中的物體。

〔3〕方向：浮力的方向總是豎直向上的。

阿基米德原理：

〔1〕原理內容：浸在液體里的物體受到液體豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液

體受到的重力。

〔2〕公式：，式中ρ

液

表示液體的密度，V

排

是被物體排

開的液體的體積，g取9．8N／kg。

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浮力大小跟哪些因素：

有關浸在液體中的物體受到浮力的大小，跟物體浸入液體中的體積有關，跟液體的密度有關，

跟物體浸入液體中的深度無關。跟物體本身密度大小無關。

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阿基米德原理的五點透析：

(1)原理中所說的“浸在液體里的物體”包含兩種狀態：一是物體的全部體積都浸入液體里，

即物體浸沒在液體里；二是物體的一部分體積浸入液體里，另一部分露在液面以上。

(2)G

排

指被物體排開的液體所受的重力，F

浮

=G

排

表示物體受到的浮力的大小等于被物體

排開的液體的重力。

(3)V

排

是表示被物體排開的液體的體積，當物體全部浸沒在液體里時，V

排

=V

物

；當物體只

有一部分浸入液體里時，則V

排

物

。

(4)由可以看出，浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積

這兩個因素有關，而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、液體的多少等因素

無關。

(5)阿基米德原理也適用于氣體，但公式中ρ

液

應該為ρ

氣

。

控制變量法探究影響浮力大小的因素:

探究浮力的大小跟哪些因素有關時，用“控制變量法”的思想去分析和設計，具體采用

“稱量法”來進行探究，既能從彈簧測力計示數的變化中體驗浮力，同時，還能準確地測出

浮力的大小。

例1小明在生活中發現木塊總浮在水面，鐵塊卻沉入水底，因此他提出兩個問題：

問題1：浸入水中的鐵塊是否受到浮力?

問題2：浮力大小與哪些因素有關?

為此他做了進一步的猜想，設計并完成了如下圖實驗，

(1)(b)、(c)圖中彈簧測力計示數均小于(a)圖中彈簧測力計示數，說明浸入水中的鐵塊__(選

填“受到”或“不受到”)浮力；

(2)做___(選填字母)兩次實驗，是為了探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度是否有關；

(3)做(d)、(e)兩次實驗，是為了探究浮力大小與__的關系。

解析(1)物體在水中時受到水向上托的力，因此示數會變小。

(2)研究浮力與深度的關系時，應保持V

排

和ρ

液

不變，改變深度。

(3)在V

排

不變時，改變ρ

液

，發現浮力大小改變，說明浮力大小與ρ

液

有關。

答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液體密度

公式法求浮力:

公式法也稱原理法，根據阿基米德原理，浸入液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大

小等于物體排開的液體受到的重力(表達式為：F

浮

=G

排

=ρ

液

gV

排

)。此方法適用于所有浮力

的計算。

例1一個重6N的實心物體，用手拿著使它剛好浸沒在水中，此時物體排開的水重是10N，

則該物體受到的浮力大小為____N。

解析由阿基米德原理可知，F

浮

=G

排

=10N。

答案10

實驗法探究阿基米德原理:

探究阿基米德原理的實驗，就是探究“浮力大小等于什么”的實驗，結論是浮力的大小

等于物體排開液體所受的重力。實驗時，用重力差法求出物體所受浮力大小，用彈簧測力計

測出排開液體重力的大小，最后把浮力與排開液體的重力相比較。實驗過程中注意溢水杯中

的液體到達溢口，以保證物體排開的液體全部流入小桶。

例1在探究“浮力大小等于什么”的實驗中，小明同學的一次操作過程如下圖。

(1)測出鐵塊所受到的重力G鐵；

(2)將水倒入溢水杯中；

(3)把鐵塊浸入溢水杯中，讀出彈簧測力計示數F；

(4)測出小桶和被排開水的總重力G；

(5)記錄分析數據，歸納總結實驗結論，整理器材。

分析評估小明的實驗，指出存在的問題并改正。

解析:在探究“浮力大小等于什么”的實驗中，探究的結論是浮力的大小等于物體排開的液

體所受到的重力，所以實驗時，需要用彈簧測力計測出鐵塊受到的浮力和它排開水的重力進

行比較得出結論，因此實驗過程中需要測空小桶的重力G

桶

，并且將溢水杯中的水加至溢水

口處。

答案:存在的問題：

(1)沒有測空小桶的重力(2)溢水杯的水量不足

改正：(1)測空小桶的重力G

桶

(2)將溢水杯中的水加至溢水口處

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浮力知識梳理：

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曹沖稱象中的浮力知識：

例曹沖利用浮力知識，巧妙地測出了大象的體重。請你寫出他運用的與浮力有關的知識

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

解析:曹沖稱象的過程是首先把大象放在船上，在水面處的船舷上刻一條線，然后把大象

牽上岸。再往船上放入石塊，直到船下沉到船舷上的線再次與水面相平時為止，稱出此時船

上石頭的質量即為大象的質量。兩次船舷上的線與水面相平，根據阿基米德原理可知，為了

讓兩次船排開水的體積相同，進而讓兩次的浮力相同，再根據浮沉條件，漂浮時重力等于浮

力可知：船重+大象重=船重+石頭重，用多塊石頭的質量替代了不可拆分的大象的質量，

這是等效替代法在浮力中的一個典型應用。

答案:浮沉條件阿基米德原理等效替代法化整為零法

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