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记得我初三那会儿，第一次学浮力的时候，整个人都是懵的。好好的物体放在水里，怎么就有的漂起来，有的沉下去？还有那个什么阿基米德原理，听得人头皮发麻。直到后来慢慢琢磨，才真正领悟到其中的门道。今天这篇文章，我想用最直白的方式，把浮力和沉浮条件这个章节给大家讲清楚。如果你正在为这块内容发愁，或者正在找一对一辅导，那这篇文章或许能帮你省下不少摸索的时间。
想象一下，你往游泳池里一跳会有什么感觉？是不是会觉得有人把你往上托？没错，这就是浮力在起作用。简单来说，浮力就是液体或气体对浸在其中的物体向上的托力。你把手伸进水里轻轻往上抬，会觉得比在空气中费劲一些，就是因为水在往下压你的手，而这种压力差最终形成了向上的浮力。
关于浮力，有几个关键点大家一定要记住。首先，浮力的方向永远是竖直向上的，这个从来没变过，不管物体是什么形状，也不管液体是什么种类，浮力始终指向上方。其次，浮力的大小只跟两个因素有关：液体的密度和物体排开液体的体积。液体的密度越大，排开液体的体积越大，浮力就越大。这就是著名的阿基米德原理的核心内容。
阿基米德原理的公式是F浮 = ρ液gV排。这里ρ液代表液体的密度，g是重力加速度，V排是物体排开液体的体积。很多同学在学这个公式的时候容易犯一个错误，就是把V排当成物体的体积。实际上，只有当物体完全浸没在液体中的时候，V排才等于物体的体积。如果物体只有一部分浸在液体里，那V排就只是浸在液体里那部分的体积。这个区别在解题的时候特别重要，经常有同学因为搞混这一点而算错答案。
这是浮力章节最核心的内容，也是考试最喜欢考的知识点。判断一个物体在液体中是浮是沉，其实就是在比较两个力的大小：浮力和重力。物体的重力我们用G来表示，等于mg，也就是质量乘以重力加速度。浮力就是前面说的F浮。
基于这两个力的关系，我们可以得出三种情况：
这里有个特别实用的推导，因为F浮 = ρ液gV排，而G = ρ物gV物（ρ物是物体密度，V物是物体体积），所以当我们比较F浮和G的时候，其实就是在比较ρ液和ρ物的大小。当ρ物 < ρ液时，物体上浮；当ρ物 = ρ液时，物体悬浮；当ρ物 > ρ液时，物体下沉。这个结论记下来的话，做题会快很多。
在学习沉浮条件的时候，有几个概念特别容易混淆，我专门拿出来讲一讲。首先是"漂浮"和"悬浮"的区别。漂浮的时候，物体只有一部分浸在液体里，露出水面的那部分是看得见的。而悬浮的时候，物体完全浸没在液体中，但是在液体内部任意位置都能保持静止，你从旁边看是看不到物体的。另外还有"沉底"的情况，沉底的时候物体也是完全浸没的，但它是因为重力大于浮力才沉到下面的，和悬浮有着本质的不同。
还有一个常见误区需要提醒大家。有同学认为密度比水小的物体一定会漂在水面上，密度比水大的就一定会沉底。这个说法大体上是对的，但要注意一些特殊情况。比如钢铁的密度比水大得多，按理说应该沉底，但钢铁做成的轮船却能浮在水面上，这是因为轮船内部是空心的，排开的水的体积特别大，整体的浮力就超过了船的总重力。这说明判断沉浮的时候，我们要看的是物体平均密度而不是材料密度。
在中考物理中，浮力相关的题目通常有几种固定的考法。一种是直接让你计算浮力大小，这时候你就需要判断用哪种方法：可以通过称重法（F浮 = G - F拉，测力计拉着的物体在液体中时的读数差），也可以用阿基米德原理公式。另一种题型是判断沉浮状态，这时候就需要比较浮力和重力，或者比较物体密度和液体密度。
还有一种经典题型是关于浮力变化的。比如把一个物体从空气中移到液体里，浮力怎么变化？或者冰块融化后水面高度怎么变？这类问题需要你理解浮力的本质——排开液体的体积变化。冰浮在水面上的时候，排开的水的体积正好等于冰融化后变成水的体积，所以融化后水面高度不变。但如果冰里夹着东西，比如冻在冰里的石子，那情况就另说了。
我整理了一个常见的浮力计算公式表格，供大家参考：
| 方法名称 | 公式 | 适用情况 |
| 定义法 | F浮 = F向上 - F向下 | 已知液体对物体上下表面的压力 |
| 称重法 | F浮 = G - F拉 | 用测力计悬挂物体浸入液体中 |
| 阿基米德原理 | F浮 = ρ液gV排 | 已知液体密度和排开体积 |
| 平衡法 | F浮 = G物 | 漂浮或悬浮状态 |
说到浮力，它在我们日常生活中的应用真的太多了。前面提到的轮船就是最典型的例子，轮船采用空心结构，增大了排开水的体积，使得平均密度小于水，这样才能浮起来。潜水艇也是利用浮力的高手，它的水箱可以吸水也可以排水，吸水的时候变重就下潜，排水的时候变轻就上浮，设计非常巧妙。
热气球和飞艇也是浮力的应用，不过它们用的是气体而不是液体。空气对物体的浮力同样遵循阿基米德原理，热气球里装着比空气密度小的热空气，整体受到的浮力就大于重力，所以能飞起来。节日里放飞的氢气球也是同样的道理，只是氢气比热空气更轻，升力更大。
再比如我们吃的饺子，新包好的饺子直接下锅会沉底，等煮熟了就会浮起来。这不是因为饺子变轻了，而是因为饺子里的空气受热膨胀，体积变大，排开的水增多，浮力就增大了。煮饺子的人都知道，饺子浮起来就差不多熟了，这个生活经验其实就蕴含着浮力的原理。
根据我这些年的教学经验，初三学生在学浮力章节的时候，主要容易在以下几个方面出问题。第一是对V排的理解不够深刻，老是把排开液体的体积当成物体的体积，特别是物体没有完全浸没的时候最容易错。第二是单位换算，密度的单位通常是克每立方厘米或者千克每立方米，体积有的是立方厘米有的是立方米，稍不留神就会算错。第三是受力分析不完整，判断沉浮的时候一定要把所有力都列出来，别忘了重力和浮力是基本力，可能还有拉力或者支持力。
还有一点要提醒大家，浮力题目有时候会设计一些陷阱。比如让你比较两个物体的浮力大小，但给的条件是它们的体积相同或者质量相同，这时候你一定要先搞清楚比较的是什么，不能上来就套公式。如果体积相同，那谁的密度大谁排开的液体就多（假设都完全浸没）；如果质量相同，那谁的密度小谁的体积就大，排开的液体也可能更多。
浮力这个章节看起来公式多、概念杂，但只要掌握了核心思路，做题其实没有那么难。关键就是要理解阿基米德原理的本质，理解浮力和排开液体体积的关系，然后牢牢记住沉浮条件的那三种情况。遇到题目的时候，先把已知条件列出来，想清楚要求什么，再选择合适的公式或方法去计算。
如果你是初三的学生，现在正在复习这块内容，我建议你多做一些分类练习，把每种题型都过一遍。浮力的题目变化很多，但万变不离其宗，核心的公式和原理就那么几个。如果自己琢磨起来还是吃力，考虑找个一对一的辅导老师针对性补一补也未尝不可。像金博教育这样的机构，在物理辅导方面还是有不少经验的老师，能帮你把知识点梳理得更清楚。
学习物理这件事，急不得。你把基本概念搞扎实了，后面的路就好走多了。浮力其实挺有意思的，想明白了以后，你会发现生活中到处都是浮力的影子，到时候做题也会觉得有趣起来。祝你学习顺利，中考取得好成绩！
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