物理 · 初中 · 约 7 分钟

浮力通关:阿基米德原理、浮沉条件与四种求法选择

浮力是初中力学的压轴内容,四种求浮力方法怎么选、浮沉条件的密度判断是中考计算题的高频组合;「浸没后继续下压浮力变不变」这类概念题更是年年出现。

阿基米德原理

  • 浮力的方向竖直向上,施力物体是液体(或气体)
  • 阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力
  • 公式:F浮 = G排 = ρ液 g V排,g 常取 10 N/kg(精确取 9.8)
  • V排 是排开液体的体积:浸没时 V排 = V物,部分浸入时 V排 小于 V物
  • 浸没后浮力与深度无关,只与液体密度和排开体积有关

浮沉条件(实心物体)

状态力的关系密度关系
上浮(最终漂浮)F浮 > Gρ物 < ρ液
悬浮(可停在任意深度)F浮 = Gρ物 = ρ液
下沉(最终沉底)F浮 < Gρ物 > ρ液
漂浮(静止在液面)F浮 = Gρ物 < ρ液

求浮力的三种常用方法

方法公式适用场景
称重法F浮 = G − F示有弹簧测力计时,先称物重再读浸入时的示数
阿基米德法F浮 = ρ液 g V排已知排开液体的体积或能求出时
平衡法F浮 = G只适用于漂浮或悬浮,沉底不成立

易错点:浸没后继续下压,浮力不变吗

不变。浸没后 V排 已等于 V物,继续下压只是深度增加,排开体积不再变化,浮力保持不变(不计液体密度变化)。判断口诀:浮力看「排开多少」,不看「进入多深」。考题常分段设问:物体从接触水面到压到池底,浮力先变大(入水过程)后不变(浸没之后)。

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