2026中考物理一轮精讲精练教学设计：第十三讲浮力

2026中考物理一轮精讲精练教学设计：第十三讲浮力浮力是初中力学体系中的核心概念，是连接密度、压强与受力分析的重要纽带，更是中考力学综合题的高频落点。本讲学案围绕"浮力的产生、计算与应用"三大主线展开，以2025年版课程标准为依据，结合近五年全国各省市中考真题的命题规律进行精讲精练设计，旨在帮助学生构建完整的浮力知识网络，提升从单一公式套用向多过程综合分析跃升的能力。一、考点解读与命题趋势分析从知识维度看，本讲涉及浮力的产生原因、阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用四个核心板块。课标明确要求学生"知道浮力是液体对物体向上和向下的压力之差""理解阿基米德原理并能用其解决简单问题""知道物体浮沉的条件"。在2025年的多份省级中考物理试卷中，浮力相关题目占比稳定在12%至18%之间，常以选择题、填空题、实验探究题和计算题四种形式呈现。近年命题呈现出三个鲜明特征。第一，情境化程度加深。命题者倾向于将浮力知识嵌入真实的生活场景，如潜水艇的浮沉、轮船的装载量、气象探空气球、热气球升空等，要求学生在陌生情境中提取物理模型。第二，定性分析与定量计算并重。仅靠背诵公式已难以应对考题，学生必须理解公式背后的物理本质，能够区分"浸没"与"部分浸入"两种状态对计算结果的影响。第三，跨学科融合与综合化趋势明显。浮力常与密度、压强、杠杆、滑轮等知识综合考查，一道计算题往往涉及多个物理过程，需要学生具备清晰的逻辑链条。基于此，本讲复习策略应确立"理解优先、训练跟进、模型建构"的三步走方针，将概念辨析、规律应用、实验探究三类内容有机融合。二、知识网络梳理本讲知识结构可梳理为五个层级。第一层是浮力的定义。浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上的托力，这个力叫做浮力。其方向总是竖直向上。第二层是浮力的产生原因。液体内部存在压强，且压强随深度增加而增大。浸没在液体中的物体，其下表面所受液体压力大于上表面所受液体压力，上下表面的压力差即为浮力。对于形状规则的物体，可用F浮等于ρ液gV排推导得出；对于形状不规则物体，则必须从压力差角度理解。这一逻辑链条在解释"为什么浸没在液体中的物体上下表面压力差产生浮力"类题目时至关重要。第三层是阿基米德原理。浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体所受的重力。其表达式为F浮等于ρ液gV排。这一原理既适用于液体，也适用于气体。值得注意的是，V排指物体实际排开液体的体积，并非物体自身的体积，需根据物体所处的状态（浸没或部分浸入）准确判断。第四层是物体的浮沉条件。浸没在液体中的物体，其浮沉取决于浮力与重力的大小关系。当F浮大于G物时，物体上浮；当F浮等于G物时，物体悬浮；当F浮小于G物时，物体下沉。对于漂浮的物体，则有F浮等于G物这一恒成立的关系，且此时V排小于V物。第五层是浮力的应用。轮船利用空心结构增大V排实现漂浮；潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下沉；气球和飞艇通过改变内部气体密度调节浮力大小。这些应用既是命题素材，也是理解浮力规律的生动载体。三、教学过程设计（一）情境导入（约5分钟）教师演示两个实验。第一个实验：将一木块和一铁块（体积相近）同时浸入水中，松手后木块上浮，铁块下沉。学生观察现象并思考：为什么浸在同种液体中的不同物体浮沉状态不同？第二个实验：将同一铁块分别浸入水和盐水中，观察其在两种液体中所受浮力的大小差异（通过弹簧测力计示数变化判断）。通过这两个实验，学生自然产生疑问：浮力的大小由什么决定？它与哪些因素有关？教师由此引出本讲主题。（二）考点一：浮力的产生与测量（约15分钟）教师展示一块立方体浸没在水中的受力分析图，引导学生回忆液体压强公式p等于ρ液gh。学生分组讨论：物体上表面和下表面所受液体压力各为多少？方向如何？上下表面的压力差等于什么？学生经过讨论得出：F向上等于ρ液gh下S，F向下等于ρ液gh上S，由于h下大于h上，故F向上大于F向下，浮力F浮等于F向上减去F向下。教师追问：如果物体没有浸没，而是部分露出液面，上表面所受液体压力为零，此时浮力如何计算？学生需要明确：此时浮力等于下表面所受液体压力，方向竖直向上。随后教师讲解测量浮力的常用方法——称重法。其原理基于二力平衡和力的相互性。使用弹簧测力计在空气中称量物体重力G，将物体浸入液体中读数为F拉，则F浮等于G减去F拉。这一方法在实验题中频繁出现，学生必须熟练掌握。典型例题1：一金属块在空气中用弹簧测力计示数为4.7牛，浸没在水中后示数为3.7牛，求金属块所受浮力大小及方向。解析：直接应用称重法F浮等于G减去F拉等于4.7牛减去3.7牛等于1.0牛，方向竖直向上。变式训练：将水换成密度为0.8乘以10的三次方千克每立方米的煤油，金属块浸没在煤油中弹簧测力计示数为多少？学生需要意识到，浸没时V排不变，但ρ液变化导致浮力变化，进而示数变化。（三）考点二：阿基米德原理的深入理解（约20分钟）教师引导学生回顾阿基米德原理的内容，并强调三个关键词："浸在""排开""所受重力"。学生分组完成以下思考题。思考1：物体没有浸没在液体中，而是漂浮在液面，阿基米德原理是否适用？适用，此时V排小于V物。思考2：物体浸没在液体中且正在下沉的过程中，浮力是否变化？不变，因为V排和ρ液均未改变。思考3：潜水艇在水中下潜时，浮力是否变化？不变，潜水艇始终浸没，V排不变。教师随后展示一道经典中考真题的改编题。典型例题2：将一体积为100立方厘米的物体挂在弹簧测力计下，浸没在水中时示数为2.5牛，求物体的密度。（g取10牛每千克）解析：首先判断物体在空气中重力情况。利用称重法的逆运算，物体所受浮力F浮等于ρ水gV排，等于1000千克每立方米乘以10牛每千克乘以100乘以10的负六次方立方米，等于1.0牛。物体在空气中重力G等于F浮加F拉等于1.0牛加2.5牛等于3.5牛。物体质量m等于G除以g等于0.35千克。物体密度ρ等于m除以V等于0.35千克除以100乘以10的负六次方立方米，等于3.5乘以10的三次方千克每立方米。教师重点强调解题规范：单位统一、步骤清晰、公式与数据对应。同时指出，此题巧妙之处在于将称重法与密度计算相结合，是中考命题的典型思路。（四）考点三：浮沉条件的应用（约25分钟）教师构建浮沉判断的逻辑框架。对于实心物体，可通过比较物体密度与液体密度判断浮沉：ρ物小于ρ液时上浮（最终漂浮），ρ物等于ρ液时悬浮，ρ物大于ρ液时下沉。对于空心物体或需要考虑整体平均密度的物体，则必须从受力角度分析。典型例题3：一体积为0.001立方米的物体，浸没在水中后所受浮力为10牛，求该物体的浮沉状态。（g取10牛每千克）解析：物体浸没时所受浮力F浮等于10牛，假设物体悬浮，则重力G应等于10牛，质量m等于1千克，密度ρ等于1千克除以0.001立方米等于1000千克每立方米，等于水的密度，故物体悬浮。教师追问：若物体的实际质量为1.5千克，则浮沉状态如何？学生计算G等于15牛，大于F浮等于10牛，故物体下沉，最终沉底。沉底后物体所受浮力是否改变？不变，因为V排仍等于V物。变式训练：一个体积为0.0005立方米的铁球（ρ铁等于7.8乘以10的三次方千克每立方米）放入水中，求静止后所受浮力。解析：判断浮沉。铁球质量m等于ρ铁V等于7.8乘以10的三次方千克每立方米乘以0.0005立方米等于3.9千克，重力G等于mg等于39牛。铁球浸没时所受浮力F浮等于ρ水gV排等于1.0乘以10的三次方千克每立方米乘以10牛每千克乘以0.0005立方米等于5牛。因为G大于F浮，铁球下沉，最终沉底。沉底后V排仍等于V物，所受浮力为5牛。（五）考点四：浮力综合计算（约30分钟）教师呈现一道涵盖多个物理过程的综合题。典型例题4：如图所示，水平地面上有一圆柱形容器，底面积为200平方厘米，内装一定量的水。将一体积为500立方厘米的实心均匀物体用细线系于弹簧测力计下，物体下表面距液面10厘米，弹簧测力计示数为10牛。已知水的密度为1.0乘以10的三次方千克每立方米，g取10牛每千克。求：（1）物体所受浮力大小；（2）物体的密度；（3）剪断细线，物体静止后水对容器底部的压力变化量。解析：（1）物体浸没在水中，V排等于V物等于500立方厘米等于5乘以10的负四次方立方米。由阿基米德原理，F浮等于ρ水gV排等于1.0乘以10的三次方千克每立方米乘以10牛每千克乘以5乘以10的负四次方立方米等于5牛。（2）由称重法，G等于F浮加F拉等于5牛加10牛等于15牛。物体质量m等于G除以g等于1.5千克。物体密度ρ物等于m除以V等于1.5千克除以5乘以10的负四次方立方米等于0.3乘以10的三次方千克每立方米。（3）因为ρ物小于ρ水，剪断细线后物体最终漂浮。物体漂浮时F浮'等于G等于15牛。此时V排'等于F浮'除以ρ水g等于15牛除以1.0乘以10的三次方千克每立方米乘以10牛每千克等于1.5乘以10的负三次方立方米等于1500立方厘米。物体浸没时排开水的体积V排等于500立方厘米，漂浮时排开水的体积V排'等于1500立方厘米。物体排开水的体积增加ΔV排等于1000立方厘米等于1乘以10的负三次方立方米。水面上升的高度Δh等于ΔV排除以S容等于1乘以10的负三次方立方米除以200乘以10的负四次方平方米等于0.005米。水对容器底部增加的压强Δp等于ρ水gΔh等于50帕。水对容器底部增加的压力ΔF等于ΔpS容等于50帕乘以0.02平方米等于1牛。也可从受力分析角度：物体漂浮时F浮'等于15牛比浸没时F浮等于5牛多10牛，根据牛顿第三定律，物体对水的反作用力也增加10牛，这10牛通过水传递到容器底部，故压力增加量为10牛减去物体浸没时已传递的5牛，即增加5牛？这需要重新审视。第一种方法更为严谨。教师应引导学生理解两种方法的等价性，强化对"压力差来源于排开液体体积变化"的认知。本例题体现了中考命题的两个特点：一是多过程串联，需要学生逐步分析；二是定性分析与定量计算结合，最后一问的压力变化量计算需要严密的逻辑推理。（六）考点五：浮力实验探究（约20分钟）教师呈现两道高频实验探究题。实验题1：某小组同学用弹簧测力计、烧杯、水、细线、橡皮泥等器材探究浮力大小与哪些因素有关。他们先将橡皮泥挂在弹簧测力计下，测出重力为G；然后将橡皮泥浸没在水中的不同深度处，观察弹簧测力计示数变化；接着改变橡皮泥的形状（团状、扁平状），分别测出浮力大小；最后将橡皮泥浸没在盐水中，测出浮力大小。问题：实验中哪些操作是为了探究浮力与液体密度的关系？哪些是为了探究浮力与排开液体体积的关系？弹簧测力计示数变化能否直接反映浮力大小变化？教师引导学生理解控制变量法的应用：探究与液体密度的关系时，需控制V排相同、浸没深度相同，只改变液体种类；探究与V排的关系时，需控制液体种类相同，只改变物体浸入体积。通过弹簧测力计示数变化，利用称重法即可比较浮力大小。实验题2：为验证阿基米德原理，某同学设计了如下实验方案：他将一空桶挂在弹簧测力计下，记下示数F1；然后将一物体挂在弹簧测力计下，浸没在装满水的溢水杯中，记下示数F2，同时用空桶接住溢出的水；最后测出桶和溢出水的总重F3。问题：若实验中F2减F1等于F3减F0（其中F0为空桶重力），能否验证阿基米德原理？实验中需要控制哪些条件？教师强调：F2减F1等于物体所受浮力，F3减F0等于排开液体所受重力，两者相等即可验证原理。实验中需注意溢水杯必须装满水，物体放入时不能溅出水花。（七）课堂小结与作业布置（约5分钟）教师引导学生构建本讲思维导图，明确各考点之间的逻辑联系。布置分层作业：A组为基础题，覆盖本讲所有基础考点；B组为提高题，包含两道综合计算和一道实验探究题；C组为挑战题，引入密度均匀变化等拓展情境。四、教学反思与备考建议浮力一轮复习不应陷入"题海战术"的误区，而应抓住三条主线。第一条主线是概念辨析。浮力的方向、作用点、施力物体等细节往往是学生易错点，如"浮力的方向总是竖直向上"而非"垂直液面向上"，需在教学中反复强调。第二条主线是公式的适用条件。阿基米德原理F浮等于ρ液gV排具有普适性，但V排的判断需要结合物体状态；称重法F浮等于G减F拉需要物体能够浸没在液体中。第三条主线是物理模型的建构。对于变化液面问题，应聚焦于"变化