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实验 10 探究浮力大小与哪些因素有关
知识点一、浮力
一、浮力
1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做浮力。
注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体
内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
2.浮力的方向：竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受
到的浮力的方向总是竖直向上的。
3.浮力的施力物体与施力物体
（1）浮力的施力物体：液体（或气体）。
（2）浮力的受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。
知识点二、探究浮力大小的影响因素
【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关？
【猜想与假设】（1）游泳池里越往深水区走，所受的浮力越大，由此猜想：浮力的大小可能
与物体浸在液体中的体积或浸没深度有关；
（2）鸡蛋在纯水中会下沉，但在浓盐水中却能漂浮，由此猜想：浮力大小可能与液体的密度
有关；
（3）木头在水中漂浮，但铁块在水中下沉，由此猜想：浮力的大小可能与浸没在液体中的物
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体密度有关。
【进行实验】
实验目的 变量控制 图示 现象及分析 探究结论
探究浮力的大小 同一物体浸在同 乙、丙两种情况下 浮力的大小与物体浸
与物体浸没深度 一液体中，物体 弹簧测力计的示数 没在液体中的深度无
的关系 浸没的深度不同 相同，即浮力相同 关
探究浮力的大小 液体的密度相 乙、丙两种情况下 物体受到的浮力与物
与物体浸入液体 同，同一物体浸 弹簧测力计示数不 体浸入液体的体积有
的体积的关系 入液体的体积不 同，即浮力不同， 关
同 F>F
1 2
探究浮力的大小 同一物体浸在液 乙、丙两种情况下 物体受到的浮力于液
与液体密度的关 体中的体积相 弹簧测力计的示数 体的密度有关
系 同，液体密度不 不同，即浮力不
同 同，F
2
>F
1
探究浮力的大小 两个体积相同、 甲、乙两种情况下 物体所受的浮力与物
与物体密度的关 质量不同的物 弹簧测力计的示数 体的密度无关
系 体，浸入在同一 差相同，即浮力相
液体中 同
【总结归纳】浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关（与物体的形状、材料、
浸没的深度、液体的多少无关）。在液体密度相同时，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大；
在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
★实验中应注意的问题
（1）在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接
触；
（2）应等弹簧测力计示数稳定后再读数；
（3）实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出为准；
（4）探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。
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1．（2023•吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子（质量和厚
度不计，装有适量酸奶）替代原实验中的物体，如甲图。
（1）将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到的浮力为 N。
（2）继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上
数据可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与 有关。
（3）通过这个实验还可以计算出酸奶的密度 ＝ kg/m3。
【解答】解：（1）甲图中，弹簧测力计的示数ρ 为4.8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的
重力为4.8N；
乙图中弹簧测力计的示数为0.3N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮乙 ＝G﹣F乙 ＝4.8N
﹣0.3N＝4.5N；
（2）浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，继续向上提升弹簧测力计，液体密度不
变，排开液体的体积变小，丙图中弹簧测力计的示数变大，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮
力变小，由此可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）甲图中，弹簧测力计的示数为4.8N，由于瓶子的质量和厚度不计，则酸奶的重力为G＝
4.8N；
G 4.8N
酸奶的质量m酸奶 =
g 10N/kg
= 0.48kg；
丙图中，弹簧测力计的示数为0.8N，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力：F浮丙 ＝G﹣F丙 ＝
4.8N﹣0.8N＝4N；
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F 4N
瓶子排开液体的体积：V排 =
ρ
浮丙
g
=
1×103kg/m3×10N/kg
= 4×10﹣4m3；
水
由于瓶子得质量和厚度不计，酸奶液面与水面相平时，酸奶的体积等于瓶子排开液体的体积；
即V酸奶 ＝V排 ＝4×10﹣4m3；
m 0.48kg
酸奶的密度为：
酸奶
=
V
酸奶=
4×10−4m3
= 1.2×103kg/m3；
酸奶
ρ
故答案为：（1）4.5；（2）物体排开液体的体积；（3）1.2×103。
2．（2022•吉林）某小组同学在做科学探究实验，如图所示：
a.将一个长方体物体（物体不吸水）挂在弹簧测力计下，物体的下表面刚好与水面接触，如图甲
所示；
b.移动弹簧测力计使物体向下移动4cm，弹簧测力计的示数如图乙所示；
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4cm，物体刚好浸没水中，如图丙所示，此时弹簧测力
计的示数为4N。
（1）图乙中弹簧测力计的示数为 N；
（2）分析测量结果可知，在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 N，由
此说明，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 ；
（3）图乙中液体对容器底的压力为F乙 ，图丙中液体对容器底的压力为F丙 ，则F乙 F丙 ；
（4）该物体的密度为 kg/m3。
【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为4.4N；
（2）移动弹簧测力计使物体向下移动4cm，图乙弹簧测力计示数为4.4N，继续移动弹簧测力计
使物体再向下移动4cm，物体刚好浸没水中，图丙弹簧测力计示数为4N，图乙到图丙浮力的增
加量等于示数的减少量，为4.4N﹣4N＝0.4N；
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由于图乙中，物体排开液体体积为物体体积的一半，图丙中，物体排开体积为物体的体积，所
以，排开体积越大，浮力越大，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（3）图丙中物体排开液体体积比图乙大，故液面比图乙的高，图丙的深度大于图乙，液体密度
相同，图丙容器底部的压强大于图乙的压强，容器的底面积相同，所以F乙 ＜F丙 ；
（4）从图乙到图丙可知，当物体排开液体体积为物体体积一半时，浮力为0.4N，所以当物体的
下表面刚好与水面接触，未浸入水中时，物体的重力G＝4.4N+0.4N＝4.8N；
对于图丙，F
浮
＝G﹣F＝4.8N﹣4N＝0.8N；物体全部浸没水中，物体体积 V＝V
排
F 0.8N
= 浮 = = 0.8×10﹣4m3；
ρ g 1×103kg/m3×10N/kg
水
G 4.8N
物体密度 = = = 6×103kg/m3；
gV 10N/kg×0.8×10−4m3
ρ
故答案为：（1）4.4；（2）0.4；有关；（3）＜；（4）6×103。
3．（2022•包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原
理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在 位置。
（2）实验中所用物块的重力为 N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力
（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受
到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F ＞F ，说明物块受到
5 3
的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 （填“减小
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误差”或“寻找普遍规律”）。
【解答】解：（1）测量物体重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值，并观察指针是否指在
零刻度线；
（2）由图甲可知，物体的重力为4N；
（3）物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，
物块排开水所受的重力变小，所以，测得排开水的重力会偏小；
（4）物块的重力大小是4N，物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N，
物块浸没在水中受到的浮力：F浮 ＝F
1
﹣F
3
＝4N﹣3N＝1N；
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到，物块排开水所受的重力：G排 ＝F
4
﹣F
2
＝
1.5N﹣0.5N＝1N；
（5）酒精代替水继续实验，发现此时的F 变大，由称重法可知浮力变小，排开液体的体积相同，
3
液体的密度不同，浮力不同，说明浮力的大小与液体的密度有关；为了使实验具有普遍性，用
酒精继续实验。
故答案为：（1）零刻度线；（2）4；（3）偏小；（4）1；相等；（5）液体密度（液体种类）；
寻找普遍规律。
4．（2022•新疆）如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
实验过程如下：先将盛有盐水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓
地浸入盐水中（盐水足够深），同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量
m，记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为15cm，当h＝8cm时，用弹簧秤测得细线对圆柱
体的拉力为1.2N。
h/cm 0 2 4 6 8 10 12 ……
m/kg 2.000 2.040 2.080 2.120 2.160 2.200 2.240 ……
（1）实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐 （填“增大”或
“减小”）。
（2）当h＝8cm时，圆柱体受到的浮力大小为 （填“21.6”或“1.6”）N。分析表
中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成 比。
（3）圆柱体的密度与盐水的密度之比为 。
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【解答】解：（1）设容器和盐水的总重力为G ，圆柱体重力为G，电子秤受到压力为F，细线
0
对圆柱体拉力为F拉 ，
则有：F＝G
0
+G﹣F拉 ，
即：m示g＝G
0
+G﹣F拉 ，
G
0
、G一定，当电子秤示数（m示 ）逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐减小；
（2）由表格数据知，当h＝0时，圆柱体还没有浸入盐水中，不受浮力，
此时m示g＝G
0
＝2.000kg×10N/kg＝20N，
当h＝8cm时，电子秤示数为2.160kg，
由m示g＝G
0
+G﹣F拉 ，有：G﹣F拉 ＝m示g﹣G
0
＝2.160kg×10N/kg﹣20N＝1.6N；
所以圆柱体受到的浮力F浮 ＝G﹣F拉 ＝1.6N；
圆柱体浸入某一深度时，电子秤示数与h＝0时电子秤示数的差为Δm，因为F浮 ＝G﹣F拉 ＝m示
g﹣G ＝Δmg，
0
当h＝2、4、6、8......12cm时，圆柱体浸入液体的体积与浸入深度成正比，受到的浮力分别为：
2.040kg×10N/kg﹣20N＝0.4N，
2.080kg×10N/kg﹣20N＝0.8N，
2.120kg×10N/kg﹣20N＝1.2N，
1.6N，
....
2.240×10N/kg﹣20N＝2.4N，
据此可知，圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成正比；
（3）h＝8cm时，圆柱体受到的拉力为1.2N，浮力为1.6N，
所以圆柱体的重力G＝F浮+F拉 ＝1.6N+1.2N＝2.8N，
m
由G＝mg和 = 可得，G＝ 物Vg，
V
ρ ρ
即：2.8N＝ 物Vg•••①
由阿基米德ρ原理可得，圆柱体受到的浮力：
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F浮 ＝ 盐gV排 ，
ρ 8
即：1.6N＝ 盐g×
15
V•••②
ρ
①÷②可得：
物
：
盐
＝14：15。
故答案为：（1ρ）减小ρ ；（2）1.6；正；（3）14：15。
5．（2023•江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小
是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进
行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研
究方法称为 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮
力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 无关。
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（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 。
【解答】解：证据：①由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则橡皮泥的重力为4N。
解释：（1）由a图可知，物体的重力为G＝4N，由b图可知橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示
数为F＝2N，
则此时橡皮泥受到的浮力为F浮 ＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N；
（2）由以上实验可知，同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，
根据称重法可知，受到的浮力相等，所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流：（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，
这种研究方法称为控制变量法；
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，但水的密度、
排开水的体积不变，由F浮 ＝ 液gV排 可知它受到的浮力不变，根据F＝G﹣F浮 ，弹簧测力计的
示数不变，由此说明浮力的大ρ小与深度无关；
（3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡
皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大
小，所以能完成本实验的探究。
故答案为：证据：①4；解释：（1）2；无关；交流：（1）控制变量法；（2）不变；深度；
（3）能。
6．（2023•武汉模拟）如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。甲、乙和丙中，弹
簧测力计的示数分别为3.0N、2.0N和1.8N。下列说法中正确的是（ ）
A．对比甲、乙、丙三图，可以探究物体所受浮力与物体浸入液体的体积的关系
B．实验所用圆柱体的体积是200cm3
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C．盐水的密度是1.1g/cm3
D．乙、丙两图中，剪断细线，金属圆柱体沉底，烧杯对桌面的压力的增大值之比为10：9
【解答】解：A、对比甲、乙、丙三图，乙、丙两图知，液体密度不相同，而物体排开液体的体
积相等，所以，不可以探究物体所受浮力与物体浸入液体的体积的关系，故A错误；
B、根据图甲、乙数据可知物体全部浸没在水中所受浮力F浮水 ＝G﹣F
3
＝3.0N﹣2.0N＝1N，
根 据 阿 基 米 德 原 理 F 浮 ＝ 液 gV 排 可 知 物 体 排 开 水 的 体 积 V 排
ρ
F 1N
= 浮水= = 1×10﹣4m3＝100cm3，圆柱体的体积等于物体排开液体
ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg
水
的体积，即
圆柱体的体积V＝100cm3，故B错误；
C、根据甲、丙图数据可知，物体浸没在盐水中所受的浮力：F浮盐水 ＝G﹣F
2
＝3.0N﹣1.8N＝
1.2N；
F
根据阿基米德原理F浮 ＝ 液gV排 ，可得物体体积为：V物 =
gρ
浮 ，实验中排开液体的体积都等
水
ρ
F F
于物体的体积，故有：
浮盐水= 浮水
；
gρ gρ
盐水 水
F 1.2N
则盐水的密度为：
盐水
=
F
浮盐水×
水
=
1N
×1×103kg/m3＝1.2×103kg/m3，故C错误；
浮水
ρ ρ
D、乙、丙两图中，剪断细线，金属圆柱体沉底，乙烧杯对桌面的压力的增大值为2.0N，丙烧杯
对桌面的压力的增大值为1.8N，则烧杯对桌面的压力的增大值之比为2.0N：1.8N＝10：9，故D
正确。
7．（2023•武汉模拟）如图甲是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验甲、乙和丙
中，弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.4N和1.0N，实验丁中盐水的密度为1.1×103kg/m3。下列
说法中错误的是（ ）
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A．对比乙、丙两图，可以探究物体所受浮力是否与排开液体的体积的关系
B．实验所用圆柱体的体积是200cm3
C．圆柱体的密度是3g/cm3
D．图丁中弹簧测力计的示数是0.8N
【解答】解：A、要验证浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系，应控制液体密度相同，物体
排开液体的体积不相等，应该选择乙、丙两图，故A正确；
B、根据图丙数据可知物体全部浸没在水中所受浮力F浮水 ＝G﹣F
3
＝3N﹣1N＝2N，
根 据 阿 基 米 德 原 理 F 浮 ＝ 液 gV 排 可 知 物 体 排 开 水 的 体 积 V 排
ρ
F 2N
= 浮水= = 2×10﹣4m3＝200cm3，圆柱体的体积等于物体排开液体的
ρ g 1×103kg/m3×10N/kg
水
体积，即
圆柱体的体积V＝200cm3，故B正确；
G F 3N
C、圆柱体的质量为：m= = 甲= =0.3kg；
g g 10N/kg
m 0.3kg
圆柱体的密度为： = = = 1.5×103kg/m3＝1.5g/cm3，故C错误；
V 2×10−4m3
ρ
D、根据阿基米德原理F浮 ＝ 液gV排 可知物体浸没在盐水中受到的浮力为：F浮盐水 ＝ 盐水gV排
＝1.1×103kg/m3×10N/kg×2×10ρ﹣4m3＝2.2N， ρ
根据F浮 ＝G﹣F示 得出此时弹簧测力计的示数为F示 ＝G﹣F浮盐水 ＝3N﹣2.2N＝0.8N，故D正确。
故选：C。
8．（2022•汉阳区模拟）某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验，如图是其中的一
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次实验情景，根据图示可以知道，该同学这次操作的目的是（ ）
A．探究物体受浮力大小与其浸入的深度关系
B．说明物体所受浮力大小跟排开液体的体积大小有关
C．探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D．验证阿基米德原理F浮 ＝G排
【解答】解：
如图所示，可知物体都完全浸没在液体中，所以排开液体的体积相同，而其中一种液体是水、
另一种液体是盐水，两种液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，即它们所受浮力不同，所以
该同学这次操作的目的是：探究物体所受浮力大小与液体密度的关系，故 ABD不符合题意，C
符合题意。
故选：C。
9．（2021•汉寿县校级模拟）如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形，物体A、B的体
积密度均不同，但重力均为1.5N。下列分析正确的是（ ）
A．乙图中A受到浮力大于丙图中B受到的浮力
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B．甲、乙两图可以探究浮力的大小与深度的关系
C．乙、丙两图可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D．丙、丁两图可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【解答】解：A、乙、丙两图中液体密度相同，但丙图中物体排开液体的体积大于乙图中物体排
开液体的体积，根据浮力公式可知，液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受的浮力
越大，因此乙图中A受到浮力小于丙图中B受到的浮力，故A错误；
B、根据控制变量法，探究浮力的大小与深度的关系，需要控制液体密度和物体排开液体体积相
同，物体浸入液体中的深度不同，甲、乙两图中液体密度相同，物体排开液体的体积不同，故B
错误；
C、根据控制变量法，探究浮力的大小与物体密度的关系，需要控制液体密度和物体排开液体体
积相同，物体密度不同，乙、丙两图中液体密度相同，物体密度不同，物体排开液体的体积不
同，故C错误；
D、丙、丁两图中物体排开液体体积相同，液体密度不同，根据控制变量法，可以探究浮力的大
小与液体密度的关系，故D正确。
故选：D。
10．（2022•江夏区校级模拟）图甲是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，实验
①、②和③中，弹簧测力计的示数分别为4N、3.0N和2.8N，④中弹簧测力计的示数如图乙
所示。下列说法错误的是（ ）
A．物体 A 的密度为 4g/cm3
B．盐水的密度为 1.2g/cm3
C．实验④中 A 在盐水中受到的浮力是 1.8N
D．实验④中 A 通过细绳对测力计的拉力是 2.2N
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【解答】解：
A、实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、3N，
物体在水中受到的浮力为：F浮 ＝G﹣F拉 ＝4.0N﹣3.0N＝1.0N；
F 1.0N
物体A全部浸没，所以V排 等于V物 ，则：V排 ＝V物 =
ρ
浮
g
=
1×103kg/m3×10N/kg
= 1×10
水
﹣4m3，
G 4.0N
物体A的质量m= = =0.4kg，
g 10N/kg
m 0.4kg
物体A的密度 = = = 4×103kg/m3＝4g/cm3；故A正确；
V 1×10−4m3
物
ρ
B、物体在水中受到的浮力为：F浮 ＝G﹣F拉 ＝4.0N﹣2.8N＝1.2N；
F 1.2N
由阿基米德原理可知，盐水的密度为：
盐水
=
gV
浮 =
10N/kg×1×10−4m3
= 1.2×103kg/m3＝
排
ρ
1.2g/cm3，故B正确；
C、浸入水中的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力，故浮力为1.2N，故C错误；
D、由图可知，弹簧测力计的示数为2.2N，即测力计拉物体的力为2.2N，物体间力的作用是相
互的，则细绳对测力计的拉力是 2.2N，故D正确。
故选：C。
11．（2023•吉林二模）如图是小明“探究物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
（1）物块未浸入水中时，弹簧测力计的示数如图甲所示，则物块的重力为 N；
（2）小明将物块从图甲位置下降至图乙位置的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐 ，
由此初步分析得出结论：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关；
（3）继续增大物块所处的深度，物块所受水的压强逐渐 ，当它与容器底部接触后，
弹簧测力计的示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为 N；
（4）为探究浮力与液体密度的关系，小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目
的是控制 相同；他发现液体的密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。
小明想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是 （填字母）。
A.换用体积更大的同种物块
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用精确度更高的测力计
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D.利用现有器材进行多次实验
【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图弹簧测力计的示数为1.8N；
（2）小明将物块从图甲位置下降至图乙位置的过程中，排开液体的体积增大，浮力增大，弹簧
测力计的示数减小，物块进入水中的体积增大，也即排开液体的体积在增大，可以观察到“容
器内水面上升”现象；
（3）利用p＝ gh可知继续增大物块所处的深度，物块所受水的压强逐渐增大；
根据F浮 ＝ 液ρgV排 可知，浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，所以，图丙中物块
受到的浮力ρ等于图乙中所受的浮力，即F浮 ＝G﹣F拉 ＝1.8N﹣1N＝0.8N；
（4）当物体两次都浸没时，V排2 ＝V排1 ＝V，浮力变化ΔF浮 ＝ 盐水gV排2 ﹣ 水gV排1 ＝Δ gV，
要想增大两次的浮力之差，可以增大两次的密度差，或者增大物ρ体的体积，选ρ项 A、B可行ρ ；换
用精确程度更高的测力计，可以使示数变化更明显，更容易观察到浮力的变化，故选项C可行；
多次实验并不能使实验现象更明显，故D不可行；故选：D。
故答案为：（1）1.8；（2）减小；（3）增大；0.8；（4）排开液体的体积；D。
12．（2023•金州区模拟）为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与物体在水中的深度有
关”的观点是错误的，小明利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器
材进行实验。
（1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的 并记录。
②在烧杯中装入适量的水， ，静止时，记录弹簧测力计
的示数F，用刻度尺测量金属块底部在水中的深度h并记录。
③ ，静止时，记录弹簧测力计的示数
F，用刻度尺测量金属块底部在水中的深度h并记录。
④用公式计算金属块受浮力F浮 并记录。
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（2）由金属块在水中的深度变化时，F浮 （填“变”或“不变”），就可以证明这种
观点是错误的。
【解答】解：（1）实验步骤：
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。
②在烧杯中装入适量的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，静止时记录弹簧测力计的示数
F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
③向烧杯中加水，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。
④用公式F浮 ＝G﹣F计算金属块所受浮力F浮1 、F浮2 并记录。
（2）通过上述实验，由水的深度变化时，F浮1 ＝F浮2 ，F浮 不变，就可以证明“浸没在水中的
物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的。
故答案为：（1）①重力G；②将金属块浸没在水中且不接触烧杯；③向烧杯中加水，将金属
块浸没在水中且不接触烧杯；（2）不变。
13．（2023•尤溪县三模）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关“的实验中，用到如下器材：
弹簧测力计、底面积为10cm2的实心圆柱体金属块、大烧杯若干个、水、密度未知的某种液体、
细线等。（g取10N/kg）
（1）实验前，将弹簧测力计竖直放置，反复几次轻拉挂钩后，弹簧测力计的指针位置如图 1所
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示。接下来小明应进行的操作是 ，然后，小明进行了如图2所示的实验，
并记录实验数据，如表所示。
实验步骤 A B C D E F
弹簧测力计的示数/N 3.8 3.6 3.5 3.5 3.4
（2）金属块的重力为 N。在实验步骤C中金属块所受到的浮力是 N。
（3）分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力的大小跟 有关。
（4）如图3所示，是其中一位同学绘制的当金属块浸入水中时弹簧测力计的示数随金属块下表
面到水面的距离h变化的关系图像，其中正确的是 。
【解答】解：（1）由图示可知，弹簧测力计指针没有指在零刻度处，指针没有调零，接下来小
明应该对弹簧测力计调零；
（2）由A知，物体的重力为4N，根据称重法测浮力：在实验步骤C中金属块所受浮力是：
F＝G﹣F示 ＝4N﹣3.6N＝0.4N；
（3）分析实验步骤A、E、F，根据称重法测浮力，可知两次实验受到的浮力大小不同，而实验
中排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，故可以说明浮力大小跟液体的密度有关；
（4）由表格中数据知，测力计的示数随深度的增加先变小，后不变，B符合题意。
故答案为：（1）对弹簧测力计调零；（2）4；0.4；（3）液体的密度；（4）B。
14．（2023•高新区校级模拟）昊阳同学利用如图﹣1所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有
关”。
（1）如图﹣1所示的实验中，A步骤所示的弹簧测力计的示数为 N；接着他用弹簧
测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤（如图﹣1）B、C、D、E、F（液体均未溢
出），并将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
测力计示数/N 2.2 2.1 1.7 1.7 1.6
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（2）分析实验步骤（图﹣1）A、E、F，可以说明浮力的大小与液体的 有关；分析实
验步骤A、D、E，可以说明浮力大小跟物体浸没液体的 无关。
（3）昊阳用表格中的数据算出了F图中盐水的密度是 kg/m3。
（4）同组的同学想借助如图﹣2所示的器材来验证阿基米德原理，将装满水的溢水杯放在升降
台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积
越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测
力计A示数的变化量 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）昊阳还想利用空易拉罐（剪去顶部）、小口径量筒、吸管、水等常见生活材料，来测量金
属块的密度（图﹣3）。
①把空易拉罐放置在水平台上，再把吸管一端插入空易拉罐侧壁，另一端开口朝下，往易拉罐
中缓慢倒入水，直至装满水，将空的量筒正放在吸管下端开口处；
②把一泡沫块轻轻放入易拉罐中，使之漂浮在水面上，不再溢出水时，测得量筒中水的体积为
15mL；
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中，直至金属块下沉至杯底，测得此时量筒中水的体积为
25mL；
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方，泡沫块和金属块漂浮在水面上，此时量筒中水的体积为
42mL；则金属块的密度为 kg/m3，该测量值与真实值相比 。（选
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填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【解答】解：（1）弹簧测力计的一个大格代表1N，一个小格代表0.1N，弹簧测力计示数是
2.7N；
（2）实验步骤A、E、F，物体排开液体的体积相等，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，
物体受到的浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关；实验步骤 A、D、E，液体的密度相同，
排开的液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计示数相同，浮力相同，可以说明浮力大小跟物
体浸没液体的深度无关；
（3）由实验步骤A得，金属块的重力为：G＝2.7N，
G 2.7N
由G＝mg得，金属块的质量为：m= = =0.27kg，
g 10N/kg
由实验步骤A和E得，金属块浸没在水中受到的浮力：F浮水 ＝G﹣F'＝2.7N﹣1.7N＝1.0N，
F 1.0N
金属块排开水的体积：V排水 =
ρ
浮水
g
=
1.0×103kg/m3×10N/kg
= 10﹣4m3，
水
金属块浸没在水中，所以金属块的体积为：V＝V排水 ＝10﹣4m3，
金属块浸没在盐水中受到的浮力：F浮盐水 ＝G﹣F″＝2.7N﹣1.6N＝1.1N，
金属块浸没在盐水中排开盐水的体积为：V排 ＝V＝10﹣4m3，
F 1.1N
根据F浮 ＝ 盐水gV排 可知，盐水的密度为： 盐水 = g 浮 V 盐水= 10N/kg×10−4m3 = 1.1×103kg/m3；
排
ρ ρ
（4）重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据 F浮 ＝ 液gV排 可知，重物受
到的浮力变大， ρ
因为F浮 ＝G﹣F示 ，所以弹簧测力计A的示数F示 ＝G﹣F浮 变小；
又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到
的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数
的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等；
（5）泡沫漂浮，V排1 ＝15mL＝15cm3＝1.5×10﹣5m3，
泡沫的重力：G泡 ＝F泡浮 ＝ 水gV排1 ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣5m3＝0.15N，
泡沫和金属块一起漂浮，Vρ排2 ＝42mL＝42cm3＝4.2×10﹣5m3，
对泡沫和金属块进行受力分析可得：G泡+G金属块 ＝F浮总 ＝ 水gV排2 ，
所以，金属块的重力：G金属块 ＝ 水gV排2 ﹣G泡 ＝1.0×10ρ3kg/m3×10N/kg×4.2×10﹣5m3﹣0.15N＝
ρ
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0.27N，
G 0.27N
由G＝mg可得，金属块的质量：m金属块 = 金
g
属块=
10N/kg
=0.027kg，
由步骤②与③可知，金属块的体积：V金属块 ＝25mL﹣15mL＝10mL＝10cm3＝1×10﹣5m3，
m 0.027kg
金属块的密度：
金属块
=
V
金属块=
1×10−5m3
= 2.7×103kg/m3；
金属块
ρ
取出金属块轻轻放置在泡沫块上方时，虽然金属块上会沾一些水，导致“溢水杯”中水的体积
减小，但“沾水”的金属块放在泡沫块上方时会多排开一些水，且“溢水杯”中水的体积减小
量正好等于由于金属块“沾水”而多排开水的体积，则步骤④中测得的m排 不变，即测得金属
m
块的质量不变，根据 = 可知测得金属块的密度不变。
V
ρ
故答案为：（1）2.7；（2）密度；深度；（3）1.1×103；（4）变小；等于；（5）2.7×103；不
变。
15．（2023•扶绥县二模）在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，雷老师设计了以下实验：用
测力计悬挂高H＝10cm的均匀实心铁圆柱体，读出测力计的示数F ，然后将圆柱体放入装有适
1
量水的足够高的柱形容器中，如图甲所示，稳定后读出此时测力计的示数F ，计算出圆柱体所
2
受浮力为F浮 ；逐步改变圆柱体下表面浸入液体的深度h，并用刻度尺测出圆柱体每次实验浸入
水中前、后的液面深度，计算出水对容器底部的压强增加量 Δp，并将测量结果填入表格中，在
实验过程中，圆柱体始终保持竖直。
序号 h/m Δp/Pa F浮/N
1 0.02 100 2
2 0.03 150 3
3 0.04 200 4
4 0.05 250 5
5 0.10 500 10
6 0.12 500 10
7 0.20 500 14
（1）在实验过程中，圆柱体所受浮力的计算式：F浮 ＝ （用题中的字母表示）；
（2）小欣对表中实验 1 至 5 五组数据分析得出：浸在液体中的物体受到的浮力与物体
；
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（3）小欣同学对5、6两组实验数据进行分析时发现：在同种液体内，物体所受浮力的大小与浸
没的深度无关；但第7组的数据中浮力却变大了，你认为造成第7组数据中所测浮力变大的原因
可能是 ；
（4）小欣将柱形容器中的水换成酒精，重复以上实验，在1至5次实验时，发现圆柱体下表面
浸入水中和酒精中的深度h相同时，弹簧测力计的示数均变大了，由此说明：浸在液体中的物体
受到的浮力还与 有关；
（5）将盛水的柱形容器换成与柱形容器底面积相同的足够高的梯形容器，如图乙所示，再将铁
圆柱体按上述操作重复进行实验，请你进行分析：当 h＝0.06m时，Δp （选填“＞”
“＜”或“＝”）300Pa，此时圆柱体所受浮力F浮 ＝ N；
（6）图乙中换盛等深的密度未知的某种液体，再将铁圆柱体按上述操作进行实验，当 h＝0.06m
时，根据测力计的示数计算出柱体所受的浮力为7.8N，则未知液体的密度 ＝
x
kg/m3。 ρ
【解答】解：（1）未放入水中时弹簧测力计测量的是圆柱体的重力，放入液体中后，根据二力
平衡可得：
F
2
+F浮 ＝F
1
所以浮力：
F浮 ＝F
1
﹣F
2
（2）根据表中数据可以发现，随着圆柱体下表面浸入液体中，排开液体的体积逐渐增加，圆柱
体所受到的浮力逐渐变大，所以浸在液体中的物体所受到的浮力与物体排开液体的体积有关。
（3）因为浮力大小是根据公式F浮 ＝F
1
﹣F
2
计算得出，圆柱体的重力不会改变，浮力变大，说
明F 变小，是由于圆柱体底部接触到了容器底部，容器底部对圆柱体有一个竖直向上的支持力
2
导致的。
（4）前后两次实验只改变了液体的种类，其他条件未改变，而弹簧测力计的示数发生了改变，
说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体的密度有关。
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（5）当圆柱体浸入到液体中的相同深度处时，圆柱体排开液体的体积仍未改变，但由于容器换
成了截面为梯形的容器，所以容器内液面上升的高度将没有圆柱形容器时的高，所以容器底部
压强的变化将小于300Pa。
由表中数据可知，当圆柱体所受浮力为10N时，圆柱体处于浸没状态，所以由阿基米德原理可
得
F
1
＝ gV排 ＝ gh
1
S底 ＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m×S底 ＝10N，
解得ρ： ρ
S底 ＝0.01m2
所以当h＝0.06m时，圆柱体所受的浮力：
F
2
＝ gh
2
S底 ＝1×103kg/m3×10N/kg×0.06m×0.01m2＝6N，
（6）ρ由题意得：
F
3
＝
x
gh
2
S底 ＝
x
×10N/kg×0.06m×0.01m2＝7.8N，
解得ρ： ρ
＝1.3×103 kg/m3。
x
ρ故答案为：（1）F ﹣F ； （2）排开液体的体积有关； （3）圆柱体底部接触到了容器底部，
1 2
容器底部对圆柱体有一个竖直向上的支持力； （4）液体密度； （5）＜；6；（6）1.3×103。
22
