力学与简单机械 · 人教版八年级下册第十章
阿基米德原理与浮力沉浮模拟器
中考力学压轴核心：物体在液体中所受浮力大小只由“液体密度 ρ液”和“排开液体体积 V排”决定，与物体本身的密度、形状、浸没深度完全无关！
- 纯前端计算
- 无需注册
- 实时动态推导
- 大屏投屏模式
- A4 实验报告
3D 物理实验视窗● 60 FPS
实验控制变量
cm³
g/cm³
g/cm³
%
实时推导与指标
浮力 F浮
--
物重 G物
--
测力计示数 F拉
--
排开液体体积 V排
--
【实时推导与公式代入】
基本公式：
--代入过程：
--物理状态： --
【经典例题深度剖析与考场防坑】
典题精析
【题干】 一个体积为 500cm³ 的铁块（ρ铁=7.9g/cm³）完全浸没在水中，所受浮力是多大？若浸没在煤油中（ρ煤油=0.8g/cm³）呢？（g=10N/kg）
【详细计算步骤】
- 1) 在水中：F浮 = ρ水·g·V排 = 1000kg/m³ × 10N/kg × 5×10⁻⁴m³ = 5N；2) 在煤油中：F浮' = 800 × 10 × 5×10⁻⁴ = 4N。与铁的密度 7.9 无关。
典题精析
【题干】 一块冰漂浮在装有水的烧杯中，当冰全部融化成水后，烧杯中的液面会上升、下降还是不变？
【详细计算步骤】
- 液面保持不变！因为冰漂浮时 F浮 = G冰 => ρ水·g·V排 = m冰·g => V排 = m冰 / ρ水。冰融化成水后质量守恒（m水=m冰），融化后的水体积 V化 = m水 / ρ水 = V排。刚好填满排开的体积，液面不变。
【课堂随堂探究单与课后作业】
Q1. 变式 1：如果在盐水中漂浮一块冰，冰融化后液面会怎样变化？
参考答案: 液面会上升！因为漂浮时 V排 = m冰 / ρ盐水。融化后化成的纯水体积 V化 = m冰 / ρ水。因为 ρ盐水 > ρ水，所以 V化 > V排，液面上升。
Q2. 变式 2：潜水艇是通过什么方式实现上浮和下潜的？
参考答案: 潜水艇是通过向水舱充水或排水，改变潜水艇自身重力（G物）来实现浮沉的，其排开水的体积（V排）和所受最大浮力基本不变。
Q3. 变式 3：一物块挂在测力计下，在空气中示数为 8N，浸没在水中时示数为 5N。求该物块的体积和密度。（g=10N/kg）
参考答案: F浮 = G - F拉 = 8N - 5N = 3N。V排 = F浮 / (ρ水·g) = 3 / (1000×10) = 3×10⁻⁴m³ = 300cm³。物块密度 ρ = m / V = (8/10) / 3×10⁻⁴ ≈ 2667kg/m³ ≈ 2.67g/cm³。
【教学答疑与常见物理/数学误区】
沉底的物体受到浮力吗？
受到！只要物体下表面与液体接触，下表面受到的液体向上压力就大于上表面向下的压力（F浮 = F下 - F上 > 0）。只有当下表面与容器底严密贴合（如桥墩插在河底淤泥中）无水进入时，浮力才为零。
物体浸没得越深，受到的浮力会越大吗？
不会！完全浸没后，无论深度怎么增加，排开液体的体积 V排 始终等于物体体积 V物，不再变化，因此浮力保持恒定不变。压强虽然随深度增加，但上下表面的压力差保持恒定。
轮船从河里开到海里，浮力变大还是不变？
浮力不变，仍等于轮船自重（F浮 = G）。但因为海水的密度大于河水密度（ρ海 > ρ河），由 V排 = G / (ρ液·g) 可知，排开海水的体积变小，轮船会上浮一些（吃水深度变浅）。
热气球升空利用的是阿基米德原理吗？
是的！空气也是流体，热气球加热空气使内部气体密度变小，整个气球的总重量小于排开冷空气的重力（F浮 > G总），从而合力向上腾空升起。