九年级物理精讲精练知识清单：物体的浮沉条件及应用（安徽中考提优方案）

九年级物理精讲精练知识清单：物体的浮沉条件及应用（安徽中考提优方案）

一、核心概念辨析与易错预警【基础+必清】

（一）厘清“过程”与“状态”的逻辑边界

在进入复杂的计算和情景分析前，必须严格区分描述物体运动的动词和描述静止的名词。上浮和下沉指的是物体在液体中由静止到运动，或者由一种运动状态到另一种运动状态的变化过程，此时物体受到的并非平衡力。漂浮、悬浮、沉底则指的是物体最终达到的静止状态，此时物体受到的合力为零。尤其需要注意的是，悬浮是物体可以停留在液体内部任一深度处的静止状态，而漂浮是物体静止在液面上的状态，两者虽然都是F浮=G物，但前提条件截然不同，V排与V物的关系也完全不同。

（二）深挖“浸没”与“浸入”的隐含条件

浸没意味着物体完全被液体包裹，此时排开液体的体积V排等于物体自身的体积V物。浸入则是一个更广泛的概念，包括了部分浸入和完全浸没。在审题时，看到“浸没”二字，应立刻反应出等量关系V排=V物，这是连接浮力公式和物体密度的重要桥梁。

（二）明确“浮力”产生的根源——压力差

浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差，方向总是竖直向上。这是最原始的定义，也是最容易被忽视的考点。当物体与容器底部紧密贴合（如桥墩、陷入淤泥的船锚），导致下表面不受液体向上的压力时，物体不受浮力作用。这是安徽中考选择题中常见的失分点，需要引导学生从“产生原因”而非“感觉”去判断浮力是否存在。

二、物体的浮沉条件及其力学本质【高频考点+核心】

（一）受力分析法判定浮沉（基于力的角度）【重要】

将物体浸没在液体中，它同时受到竖直向下的重力G物和竖直向上的浮力F浮。比较这两个力的大小，即可判定物体的运动状态：

若F浮>G物，则物体受力不平衡，合力向上，物体将上浮。在上浮过程中，随着物体露出液面，V排减小，F浮逐渐减小，直至F浮减小到等于G物时，物体达到漂浮状态。

若F浮<G物，则物体受力不平衡，合力向下，物体将下沉。在下沉过程中，若物体最终触底，则受到容器底部的支持力，此时三力平衡：F浮+F支=G物。

若F浮=G物，则物体在液体中可以停留在任意深度，即悬浮。前提是物体必须能够完全浸没在液体中。

（二）密度比较法判定浮沉（基于密度角度）【高频考点+简便】

对于实心物体，由于其完全浸没时V排=V物，根据阿基米德原理和重力公式，可以将F浮与G物的比较，巧妙地转化为液体密度ρ液与物体密度ρ物的比较。这是解题中最为快捷的路径：

当ρ液>ρ物时，物体上浮，最终漂浮。

当ρ液<ρ物时，物体下沉，最终沉底。

当ρ液=ρ物时，物体悬浮。

这一方法对于判断未知物体的密度或液体密度具有极高的实用价值，但前提是物体必须为实心，或者我们能计算出物体的平均密度。

（三）状态过渡的临界点分析

上浮的临界点是完全浸没时F浮=G物，对应的密度关系为ρ液=ρ物。下沉的临界点同样是浸没时F浮=G物。区别在于，如果物体是实心的，且ρ液=ρ物，它可以停留在液体内部任何深度，即悬浮。如果物体是空心的，即使制成它的材料密度大于水，通过改变空心程度，也能使其平均密度等于液体密度，从而实现悬浮。

三、浮沉条件在生活中的应用实例与原理剖析【热点+拓展】

（一）轮船——“空心法”增大V排【基础+重要】

原理：采用“空心”的办法，用密度大于水的钢铁制成轮船，使其排开更多的水，从而获得巨大的浮力来漂浮。

排水量：轮船满载时排开水的质量。这是安徽中考计算题的重要题眼。由排水量m排可推导出：

轮船满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g。

轮船和货物总重力：G总=F浮=m排g。

装载货物质量：m货=m排-m船空。

【特别注意】轮船从淡水驶入海水（或从江水驶入大海），由于始终漂浮，F浮=G总不变。根据F浮=ρ液gV排，海水密度大于淡水密度，所以轮船在海水中的V排变小，船身会上浮一些（吃水线下降）。反之，从海入江，船身会下沉一些。关于吃水线的变化，是选择题和填空题的【高频考点】。

（二）潜水艇——改变自身重力【重要】

原理：潜水艇的浮力来自于其水箱的排水体积，在水下潜航时，其外壳体积不变，即浸没时V排不变，因此F浮不变。它通过向水箱内充水（增大自重）或排水（减小自重）来实现下潜、悬浮或上浮。

【易错点】潜水艇在水下下潜或上浮的过程中（未露出水面前），由于V排始终等于潜艇的体积，所以它受到的浮力大小是保持不变的。改变的是自身的重力。只有当它部分露出水面后，浮力才会发生变化。

（三）密度计——漂浮条件的直接应用【难点+刻度特点】

原理：密度计在任何液体中都处于漂浮状态，因此F浮=G计，始终不变。

刻度规律：根据F浮=ρ液gV排，G计不变，则ρ液与V排成反比。密度计浸入液体的体积V排越大（即下沉越深），表明该液体的密度ρ液越小。因此，密度计的刻度值是“上小下大，上疏下密”的。即越靠上的刻度对应密度越小，且刻度间隔不均匀，越往下刻度越密集。

（四）气球和飞艇——改变自身体积（或密度）【了解】

原理：通过充入密度小于空气的气体（如氢气、氦气）或加热空气，使气囊的体积变化，从而改变排开空气的体积，即改变浮力大小，当F浮>G总时上升。

四、浮力的综合计算方法与策略【必考+解题核心】

（一）计算浮力的四大通法【★★★★★】

在面对任何浮力计算题时，应根据题目给出的已知条件，迅速选择最合适的公式切入点：

称重法：F浮=G-F拉。适用条件：题目中出现弹簧测力计，且有空气中和液体中两次示数。

压力差法：F浮=F向上-F向下。适用条件：已知或易求规则物体上下表面的液体压力或压强、面积。多见于形状规则的柱体。

公式法（阿基米德原理）：F浮=G排=m排g=ρ液gV排。这是最普遍、最核心的方法。适用条件：已知液体密度和排开液体的体积（或能求出V排）。

平衡法：F浮=G物。适用条件：明确物体处于漂浮或悬浮状态。需要注意的是，当物体在多个力作用下平衡（如被细线拉住浸没、被弹簧拉住沉底等），则需列出完整的平衡方程，如F浮=G物+F拉（向下拉）或F浮=G物-F支（沉底支持）。

（二）解题思路流程图——三步走策略【★★★】

第一步：判状态。根据题目描述或通过比较ρ物与ρ液，确定物体在液体中最终所处的状态（漂浮、悬浮、沉底）。这是后续所有分析的前提。

第二步：析受力。对物体进行受力分析，画出受力示意图。明确物体除了重力和浮力外，是否还受到拉力、压力、支持力等，并列出平衡方程。

第三步：选公式。根据受力分析的结果和已知的物理量（如质量、体积、密度、弹簧测力计示数等），灵活选用上述四大方法建立方程，联立求解。

（三）漂浮问题的特殊规律【提速+秒杀】

当一个实心物体漂浮在液面上时，有以下两个极其重要的推论，可以极大简化解题过程：

密度比例关系：ρ物/ρ液=V排/V物。即物体的密度是液体密度的几分之几，物体浸入液体的体积就是其总体积的几分之几。

重力与排液关系：G物=F浮=ρ液gV排。常用于求解液面高度变化或排开液体质量的问题。

五、安徽中考高频模型与难点突破

（一）液面变化问题模型【难点+拉分题】

核心思路：液面高度h的变化，取决于容器中物体总体排开水的体积V排总的变化。只需比较变化前后V排总的大小。

常见模型一：冰或漂浮物融化。一块纯冰漂浮在水面上，融化后液面高度不变。若冰中含有石块（密度大于水）漂浮，融化后液面下降。

常见模型二：投物入船。池中有一小船，船上有石块。若将石块从船中取出投入水中，池水液面如何变化？分析过程：1.石块在船中时，属于漂浮状态，总浮力等于总重力，V排总大。2.石块投入水中沉底，石块受到的浮力小于其重力，而船仍漂浮，此时总浮力小于总重力。由于总浮力变小，总V排变小，因此液面下降。

常见模型三：绳子系物。水池中，一木块用细绳拴在水底，绳断后木块上浮，最终漂浮。绳断前，木块受浮力、重力和向下的拉力，处于平衡，此时F浮=G+F拉，V排较大；绳断后，木块漂浮，F浮‘=G，V排变小。因此液面下降。

（二）图像信息提取题【必考+能力】

图像通常描述弹簧测力计拉力F随物体浸入深度h的变化曲线。

关键点识别：

起点（h=0）：此时物体尚未浸入液体，拉力F等于物体的重力G。

水平段（拉力不变）：对应物体完全浸没后，V排不再变化，浮力不变，因此拉力也不变。

拐点：对应物体刚刚接触液面（开始进入）和刚刚完全浸没的时刻。

计算要点：利用起点求G，利用水平段与起点的差值求完全浸没时的浮力F浮=G-F拉。进而结合阿基米德原理可求出物体的体积V物=V排=F浮/ρ液g，最后求出物体的密度ρ物=G/gV物。

（三）多物体多状态综合题【难点+压轴】

解题策略：采用“隔离法”或“整体法”进行受力分析。

整体法：当几个物体通过某种方式连接在一起并处于静止状态（如漂浮或悬浮）时，可将它们视为一个整体。这个整体受到的总浮力等于整体的总重力。此法可巧妙避开对系统内部复杂作用力的分析。

隔离法：当需要求解系统内部的作用力（如绳子的拉力、物体间的压力）时，必须将研究对象隔离出来，对其单独进行受力分析，列出平衡方程。

六、探究浮力大小与哪些因素有关的实验【课标必做实验】

（一）实验原理与方法

实验方法：控制变量法。通过弹簧测力计测出不同情况下物体所受的拉力，从而计算浮力F浮=G-F拉。

（二）实验结论与考点

浮力的大小与物体浸在液体中的体积（即排开液体的体积）有关，浸入体积越大，浮力越大。

浮力的大小与液体的密度有关，在排开液体体积相同时，液体密度越大，浮力越大。

浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关（前提是液体密度均匀，且物体完全浸没）。

浮力的大小与物体的密度、形状等因素无关（在控制V排和ρ液相同时）。

（三）高频实验考向

如何设计实验探究浮力与深度的关系？（必须保证物体完全浸没后，改变深度，观察弹簧测力计示数）。

如何设计实验探究浮力与液体密度的关系？（必须控制物体排开液体的体积相同，例如使物体浸没在相同深度）。

实验中怎样使结论更具普遍性？（换用不同液体、不同物体进行多次实验）。

误差分析：若先将物体放入水中测拉力，再测重力，由于物体沾水，会导致所测重力偏大，浮力偏大。

七、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系（阿基米德原理实验）

（一）实验步骤与操作要点

正确的实验顺序至关重要。为了减小误差，最合理的步骤是：先测空桶的重力，再测物体的重力，然后将物体浸没在盛满液体的溢水杯中，同时用小桶收集溢出的液体，最后测出小桶和溢出液体的总重力。用G排=G桶+水-G桶计算出排开液体的重力，与F浮=G物-F拉进行比较。

（二）误差分析【高频考点】

实验中若溢水杯中的液体未装满，导致物体浸入时溢出的液体少于物体实际排开的液体，会使测得的G排偏小，从而得出F浮>G排的错误结论。

若先测物体的重力，再将物体浸入水中测拉力，然后测物体从水中取出后的重力？这种做法不可取，因为物体沾水会导致后测的重力偏大，干扰实验。正确顺序必须将测空桶和物体重力的步骤放在最前面。

八、安徽中考命题趋势与提优策略

（一）考向分析

近五年安徽中考对本章节的考查分值稳定在4-8分之间，题型涵盖选择、填空和计算题。命题呈现出“重基础、强应用、高综合”的特点。单独考查概念的题目较少，更多是将浮力与压强、密度、简单机械（如滑轮）结合，置于生产生活或科技前沿（如福建舰航母、奋斗者号潜水器）的真实情境中进行综合考查。图像题和液面变化类题目是区分度较高的难点。

（二）提优策略建议

构建模型，触类旁通：将复杂的浮力问题归结为“漂浮模型”、“悬着模型”、“沉底模型”和“连接体模型”。通过熟练掌握每种模型的受力特点和解