【初中 物理】第十章 浮力计算专题 浮力的相关计算课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册

第十章浮力计算专题浮力的相关计算2022课程标准学习目标通过实验，认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理，能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。1.【重点】掌握求浮力的几种方法。2.【难点】综合利用浮力相关的各类公式，解决实际问题。【公式总结】归纳方法公式体积关系受力分析称重法F浮＝

⁠（1）任何情况

下：V排

V浸（2）物体完全浸

没在水中：V排

V物（3）物体部分浸入在水中：V排

V物受力分析压力

差法F浮＝

⁠受力分析浮沉

条件①漂浮：F浮

G物②悬浮：F浮

G物③沉底：F浮＝

⁠

－

⁠阿基米德原理F浮＝

＝

⁠＝

⁠G－F拉

＝

＝

＜

F向上－F向下

＝

＝

G物

F支

G排

m排g

ρ液V排g

【典例分析】（一）测量类计算题1.

如图所示，一个重为44.5

N的空心铜球挂在测力计

上，当整个球浸没在水中时，弹簧测力计的示数为34.5

N，求：（已知铜的密度为8.9×103

kg/m3，水的密度为

1×103

kg/m3，g取10

N/kg）

第1题图（1）画出铜球的受力示意图；解：（1）物体受重力G、竖直向上的浮力和测力计的拉

力三个力，过物体重心分别作竖直向下的重力、竖直向

上的拉力和浮力，如图所示。解：（1）物体受重力G、竖直向上的浮力和测

力计的拉力三个力，过物体重心分别作竖直向下

的重力、竖直向上的拉力和浮力，如图所示。（2）此时铜球受到的浮力大小；解：（2）F浮＝G－F拉＝44.5

N－34.5

N＝10

N解：（2）F浮＝G－F拉＝44.5

N－34.5

N＝10

N1.

如图所示，一个重为44.5

N的空心铜球挂在测力计

上，当整个球浸没在水中时，弹簧测力计的示数为34.5

N，求：（已知铜的密度为8.9×103

kg/m3，水的密度为

1×103

kg/m3，g取10

N/kg）（3）铜球的总体积；

解：（3）由F浮＝ρ水V排g，可得铜球的总体积为

第1题图（4）铜球的空心体积。

答：（略）

则铜球的空心体积V铜空＝V铜总－V铜球＝1×10－3

m3－5×10－4

m3＝0.5

×10－3

m3答：（略）

解：（1）物块的重力G＝mg＝40×10－3

kg×10

N/kg＝

0.4

N因为物块漂浮在水面上，所以物块受到的浮力F浮＝G＝

0.4

N解：（1）物块的重力G＝mg＝40×10－3

kg×10

N/kg＝

0.4

N因为物块漂浮在水面上，所以物块受到的浮力F浮＝G＝

0.4

N甲

乙第2题图（2）图甲中物块下表面受到的液体压力；解：（2）此时，物块上表面受到的液体压力F向下＝0

N由压力差法有F向上＝F向下＋F浮＝0

N＋0.4

N＝0.4

N解：（2）此时，物块上表面受到的液体压力F向下＝0

N由压力差法有F向上＝F向下＋F浮＝0

N＋0.4

N＝0.4

N

甲

乙第2题图（3）图乙中物块受到的浮力；解：（3）由于物块浸没在水中，则物块排开水的体积V排＝V物＝5.0×10－5

m3此时物块受到的浮力F浮'＝ρ水gV排＝1×103

kg/m3×10

N/kg×5.0×10－5

m3＝0.5

N解：（3）由于物块浸没在水中，则物块排开水的体积V排＝V物＝5.0×10－5

m3此时物块受到的浮力F浮'＝ρ水gV排＝1×103

kg/m3×10

N/kg×5.0×10－5

m3＝0.5

N

甲

乙第2题图（4）图乙中物块受到的压力F。

解：（4）对物块进行受力分析，得F浮'＝G＋F则物块受到的压力F＝F浮'－G＝0.5

N－0.4

N＝0.1

N解：（4）对物块进行受力分析，得F浮'＝G＋F则物块受到的压力F＝F浮'－G＝0.5

N－0.4

N＝0.1

N

甲

乙第2题图（三）情境类计算题3.

如图所示是我国某型号潜水艇，已知其总体积为

1.2×104

m3，在海面航行时（水舱未充水）排水量约为

9

100

t，某次下潜到海面下400

m深处执行任务。ρ水＝

1×103

kg/m3，g取10

N/kg，求：（1）潜水艇在海面航行时排开水的体积；第3题图

解：（1）潜水艇在海面航行时受到的浮力

F浮＝G排＝m排g＝9.1×106

kg×10N/kg＝9.1×107

N

潜水艇在海面航行时排开水的体积

（2）潜水艇在400

m深处时受到海水的压强；解：（2）潜水艇在400

m深处时受到海

水的压强p＝ρ水gh＝1×103

kg/m3×10

N/kg×400

m＝4×106

Pa第3题图解：（2）潜水艇在400

m深处时受到海水的压强

p＝ρ水gh＝1×103

kg/m3×10

N/kg×400m＝4×106

Pa

3.

如图所示是我国某型号潜水艇，已知其总体积为

1.2×104

m3，在海面航行时（水舱未充水）排水量约为

9

100

t，某次下潜到海面下400

m深处执行任务。ρ水＝

1×103

kg/m3，g取10

N/kg，求：（3）下潜到400

m深处悬浮时水舱中充入海水的质量。解：（3）潜水艇悬浮在海水中时受到海

水的浮力F浮'＝ρ水V排'g＝1×103

kg/m3×1.2×104

m3×10

N/kg＝1.2×108

N潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海

水的重力G海水＝F浮'－G潜艇＝1.2×108

N－

9.1×107

N＝2.9×107

N解：（3）潜水艇悬浮在海水中时受到海水的浮力

F浮'＝ρ水V排'g＝1×103

kg/m3×1.2×104

m3×10N/kg＝1.2

×108

N潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的重力

G海水＝F浮'－G潜艇＝1.2×108

N－9.1×107

N＝2.9×107

N

（四）图像类计算题4.

如图甲所示，圆柱形容器内装有适量的水，放在水平

桌面上。圆柱形物体A的底面积为60

cm2，高为12

cm，

用细线拴好物体A并悬挂在弹簧测力计下，图乙是物体A

接触水面至接触容器底之前弹簧测力计的拉力F与水面到

物体A底面的距离h关系的图像。g取10

N/kg，求：甲

乙第4题图（1）物体A的密度；

解：（1）由图像乙，可知物体A的重力G＝9

N

当物体浸没时V排＝VA＝SAhA＝60

cm2×12

cm＝720

cm3

（四）图像类计算题4.

如图甲所示，圆柱形容器内装有适量的水，放在水平

桌面上。圆柱形物体A的底面积为60

cm2，高为12

cm，

用细线拴好物体A并悬挂在弹簧测力计下，图乙是物体A

接触水面至接触容器底之前弹簧测力计的拉力F与水面到

物体A底面的距离h关系的图像。g取10

N/kg，求：甲

乙第4题图（2）当h＝10

cm时，物体A受到的浮力。解：（2）由图像乙，可知当h＝10

cm时，弹簧测力计的

拉力F＝3

N此时物体A受到的浮力F浮＝G－F＝9

N－3

N＝6

N解：（2）由图像乙，可知当h＝10

cm时，弹簧测力计的拉力F＝3

N此时物体A受到的浮力F浮＝G－F＝9

N－3

N＝6

N

基础评价

1.

如图所示，一个漂浮在水面的木块排开水的质量为

0.5

kg（g取10

N/kg）。求：

第1题图（1）在图中画出该木块的受力示意图；（2）木块受到的浮力；解：（2）因为木块排开水的质量为0.5

kg，所以根据阿

基米德原理，可得木块受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝0.5

kg×10

N/kg

＝5

N解：（2）因为木块排开水的质量为0.5

kg，所以根据阿基米德原理，可得木块受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝0.5

kg×10

N/kg

＝5

N（3）木块受到的重力。解：（3）由二力平衡条件可得，木块受到的重力G＝F浮

＝5

N。解：（3）由二力平衡条件可得，木块受到的重力G＝F浮

＝5

N。1.

如图所示，一个漂浮在水面的木块排开水的质量为

0.5

kg（g取10

N/kg）。求：第1题图2.

如图所示，一个在节日放飞的热气球，充满热空气

后，热气球的体积是620

m3，总质量是40

kg，不计热气

球厚度，地面附近ρ空气＝1.29

kg/m3，g取10

N/kg。求：（1）热气球在地面附近上升时受到的浮力；解：（1）根据F浮＝ρ空气Vg得热气球在

地面附近上升时受到的浮力F浮＝ρ空气Vg＝1.29

kg/m3×620

m3×10

N/kg＝7

998

N第2题图解：（1）根据F浮＝ρ空气Vg得热气球在地面附近上升时受

到的浮力F浮＝ρ空气Vg＝1.29

kg/m3×620

m3×10N/kg＝7

998

N

（2）若要热气球匀速上升，则额外可吊挂物体多重？解：（2）由G＝mg，得G气球＝m气球g＝

40

kg×10

N/kg＝400

N热气球匀速上升额外可吊挂物体重G物＝

F浮－G气球＝7

998

N－400

N＝7

598

N第2题图解：（2）由G＝mg，得G气球＝m气球g＝40

kg×10

N/kg＝400

N

热气球匀速上升额外可吊挂物体重G物＝F浮－G气球＝7

998

N－400

N＝7

598

N2.

如图所示，一个在节日放飞的热气球，充满热空气

后，热气球的体积是620

m3，总质量是40

kg，不计热气

球厚度，地面附近ρ空气＝1.29

kg/m3，g取10

N/kg。求：

素养评价

3.

用电子测力计悬挂一个“冰墩墩”，使其双脚与水面

刚好接触，如图甲所示。将“冰墩墩”缓慢浸入水中，

电子测力计示数F与“冰墩墩”的双脚浸入水中深度h的

关系如图乙所示。求：（g取10

N/kg，ρ水＝1×103

kg/m3）（1）“冰墩墩”受到的最大浮力；甲

乙第3题图解：（1）由图乙，可知当“冰墩墩”的双脚与水面刚好

接触时，电子测力计的示数F＝10

N，由二力平衡条件可得，“冰

墩墩”的重力G＝F＝10

N当“冰墩墩”浸没在水中时，电子测力计的示数F'＝2

N

不变，则“冰墩墩”浸没在水中时受到的最大浮力F浮＝G－F'＝10

N－2

N＝8

N解：（1）由图乙，可知当“冰墩墩”的双脚与水面刚好

接触时，电子测力计的示数F＝10

N，由二力平衡条件可得，“冰

墩墩”的重力G＝F＝10

N当“冰墩墩”浸没在水中时，电子测力计的示数F'＝2

N

不变，则“冰墩墩”浸没在水中时受到的最大浮力F浮＝G－F'＝10

N－2

N＝8

N（2）“冰墩墩”的密度。

3.

用电子测力计悬挂一个“冰墩墩”，使其双脚与水面

刚好接触，如图甲所示。将“冰墩墩”缓慢浸入水中，电子测力计示数F与“冰墩墩”的双脚浸入水中深度h的关系如图乙所示。求：（g取10

N/kg，ρ水＝1×103

kg/m3）甲

乙第3题图

解：（2）“冰墩墩”浸没时，由F浮＝ρ液gV排，可得

8×10－4

m3

4.

将重10

N的小球用细线系住，慢慢浸入足够深的装满

水的溢水杯中，当有一半体积浸入水中时，测得溢出的

水重为6

N。（g取10

N/kg，ρ水＝1×103

k