第九章 浮力知识点总结

第九章浮力1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）__________的力叫浮力。2、浮力方向：总是________，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，__________压力差即浮力。浸在液体中的物体，总要受到液体对它各个面的压力（前后，左右两侧面受到的压力相等），液体对物体向上和向下的压力之差，就是液体对浸入的物体的浮力。即F浮=F向下--F向上。压力差越大，物体所受浮力越大。当物体处于漂浮状态时，浮力等于液体对物体向上的压力，即F浮=F向上。4、物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。(2)请根据示意图完成下空。下沉_________________________________F浮力=G__________________________________________ρ液>ρ物(3)、说明：①密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ分析：F浮=G则：ρ液V排g=ρ物Vgρ物=（V排／V）·ρ液=（2/3）ρ液③悬浮与漂浮的比较相同：F浮=G不同：悬浮ρ液=ρ物；V排=V物漂浮ρ液>ρ物；V排<V物④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。⑤物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物=Gρ/(G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。5.阿基米德原理：(1)、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。实验：浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2;②把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1）并且收集物体所排开的液体;测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3，计算出物体排开液体所受的重力G排=G3-G2。(2)、公式表示：F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积（物体浸入液体的体积）有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。(3)、适用条件：液体（或气体）6．漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用：(1)、轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位t由排水量m可计算出：排开液体的体积V排=m/ρ液；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。(2)、潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。(3)、气球和飞艇：工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。(4)、密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大8、浮力计算题方法总结：(1)、确定研究对象，认准要研究的物体。(2)、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。(3)、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。计算浮力方法:1、示重差法，就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即F浮=G液-G空。例1：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4N，将铁块一半浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5N，这时铁块所受的浮力是_________N，ρ铁：ρ水=_________。2、压力差法：应用F浮=F向上－F向下求浮力。这是浮力的最基本的原理。例2：如图所示：某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3牛，上表面受到水的压力为1.5牛，则该物块受到水的浮力为___牛，方向为________。3、公式法：F浮=ρ液gV排=G排液例3：将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）g取10N/kg4、受力分析法：如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，则物体受重力和浮力作用，且此二力平衡，则F浮=G物。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向，当第三个力方向与重力同向时，则F浮=G物+F3，当第三个力方向与重力方向相反，则F浮=G物-F3。例4：把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。（g取10N/kg）求：（1）塑料块在水中受到的浮力？（2）塑料块的体积和密度？5、排水量法：F浮=排水量（千克）×g轮船的满载重量，一般是以排水量表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平衡条件也得：船受到的总F浮=G总，而排水量（千克）×g，就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。(二)浮力重难点解析1..关于液面升降的问题.分析其实质是比较变化前后的V排.例:一块冰浮于水面,如图.那么当冰熔化前后,其水面将______(选填“升高”、“降低”或“不变”)解:冰熔化前:由于漂浮,F浮＝G物.则V排＝m冰g/ρ水g＝m冰/ρ水.冰熔化后:由于m水＝m冰,由ρ＝m/V得V化水＝m水/ρ水＝m冰/ρ水因V排水＝V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变.冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。2.如何用浮力知识来测固体或液体的密度.A.测固体的密度例一请利用弹簧测力计、水、烧杯测出一块小石头(ρ物>ρ水)的密度.①实验原理F浮＝G－F拉(称重法)②步骤a用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G石；b用弹簧测力计悬吊着小石块,使之浸没在水杯中,并记下此时弹簧测力计的示数为F拉；c由F浮＋F拉＝G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F浮＝G石－F拉；d由F浮＝ρ液gV排和G＝mg＝ρ物gV物及V物＝V排得ρ石＝_________ρ水例二利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(ρ物<ρ水)密度.①实验原理F浮＝G(漂浮法)②步骤a先往量筒中倒入适量的水,记下水的体积为V0；b然后往量筒中放入小蜡块,待小蜡块静止后,记下水面现在所对应的刻度为V1,即蜡块漂浮时V排＝V1－V0；c用细针将蜡块全部按入水中,记下现在水面刻度为V2,此时蜡块的体积为V蜡＝V2－V0；d利用漂浮条件F浮＝G,即ρ水gV排＝ρ蜡gV蜡得出ρ蜡＝___________ρ水B.测液体的密度第一种方法原理F浮＝G－F拉和F浮＝ρ液gV排.(称重法)器材弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体.过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有________________即:ρ液＝______________第二种方法原理F浮＝G物(漂浮法)器材量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体.过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G物＝F浮水和G物＝F浮液可知ρ水gV排水＝ρ液gV排液,也即ρ液＝__________6.掌握计算浮力大小的四种方法.A.称重法.利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力.基本公式F浮＝G－F拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)适用范围此式适用于液体中下沉的物体.常用于题中已知用弹簧测力计称物体重的情况.B.压力差法.利用浮力产生的原因来计算浮力.基本公式F浮＝F向上－F向下.适用范围此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力.C.原理法.利用阿基米德原理来计算浮力.基本公式F浮＝G排液或F浮＝ρ液gV排液.适用范围普遍适用.D.平衡法.利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力.基本公式F浮＝G物、F浮＋N支＝G物、F浮＝G物＋F拉.适用范围漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等.其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法.其它方法一般都要与原理法联合使用,才能顺利完成浮力问题的解答.7.求解浮力问题的一般步骤a明确研究对象b明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)c对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图.(除分析重力、浮力外,还要注意是否有其它相关联的物体对它有拉力、压力等)练习：初中物理浮力单元测试题一、填空题1．浸在液体中的物体受到力，这个力习惯上称为浮力；浮力的方向总是的。2．浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用；如果浮力重力，物体就会上浮；如果浮力重力，物体就会下沉；如果浮力重力，物体就会在液体中处于状态。3．潜水艇是靠实现上浮或下沉、悬浮的。潜水艇两侧有水舱，向水舱里充较多的水时，由于重力浮力，它会逐渐下沉潜入水中；当充入一定量的水，使得重力浮力时，它就可以悬浮在水中；当用压缩空气将水舱里的水排出较大部分时，由于重力浮力，它就会上浮到水面上。图8-44．一个物体浮在液面上静止，这种情况称为漂浮。物体漂浮时，它在竖直方向只受重力和浮力的作用，根据二力平衡的知识，物体所受的浮力重力，浮力和重力的合力为图8-45．如图8-4中的弹簧测力计，它的每个条纹间隔表示1N。观察左图可知物重为N。当把物体浸入右图所示盛有水的烧杯中时，弹簧测力计的示数为N。弹簧测力计示数变小说明物体在水中受到，其大小为N。6.个物体浸没在液体中，由于液体有压强，因而物体的各个表面都会受到液体的压力。物体的前后表面所受的压力差(合力)为；物体的左右表面所受的压力差(合力)为；物体的上下表面所处的深度不同，液体的压强不同，因而物体上表面所受液体的压力下表面所受液体的压力，其压力差(合力)的方向是的，大小就等于物体在液体中受到的。7．船从海里驶入河里，船的重力大小，受到的浮力大小，由于河水的密度比海水小，所以它排开水的体积(填变化情况)。[8．用线系住一个石块，提住线将石块放到水中。在石块从接触水面到全浸入水中的过程中，线的拉力将(填变化情况)；石块浸没水中后，继续往下放石块，在石块未接触容器底之前，线的拉力将(填变化情况)。9．将一个铁块侵没到水中时，铁块受的浮力是F1；将它浸没到酒精中时，受到的浮力是F2。那么，Fl和F2的关系是F1F2(填大小关系)。10．一个800g的物体漂浮在液面上，物体下表面所受液体压力方向，大小为图8-1N，物体受的浮力为图8-1二、选择题1．如图8-1所示，一个木块浮在容器中的水面上。设想将木块露出水面的部分切去并取走，那么()。A．剩下的部分木块会下沉，水对容器底的压强增大B．剩下的部分木块会上浮，水对容器底的压强减小C．剩下的部分木块不上浮也不下沉，水对容器底的压强不变2．甲、乙两个实心球分别由不同的材料制成，质量相等，甲悬浮于水中，乙漂浮在水面上，由此可以判断()。图8-2图8-2C甲受到的浮力小于乙受到的浮力D.甲浸在水中的体积小于乙浸在水中的体积3．把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部，使它们之间密合(如图8-2所示)，用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中，直到水面淹没石蜡块后放手，则()。由于石蜡块的密度比水小，所以石蜡块会上浮由于石蜡块受到水的压力是向下的，所以石蜡块不会上浮由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力，所以石蜡块不会上浮由于水对石蜡块没有压力，所以石蜡块不上浮4．如图8-7所示，有一个长方体的木块，分别以甲、乙两种方式浮在水面上，两种情况下所受的浮力分别为F甲和F乙。则F甲和F乙的关系是()。A．F甲>F乙B．F甲<F乙C．F甲=F乙D．无法确定5．一只塑料球，放在酒精中恰好悬浮，而放在水中则漂浮在水面上。该球在这两种液体中所受的浮力大小关系是()。A．在酒精中受的浮力大B．在水中受的浮力大C．所受浮力一样大D．无法确定6．下列说法中正确的是()。图8-10图8-10B．只要物体在液体中是静止的，则它所受的浮力就一定等于它的重力C．一个物体从液体中往上浮，当它露出液面继续往上浮时，浮力将渐渐变小D．如果物体在液体中匀速地竖直往下沉，说明它受的重力大于浮力7．如图8-10所示，一个重为0.2N的小球被线拉住而浸没在液体中，如果它受的浮力是1.8N，则线对球的拉力是()。A．1.8NB．1.6NC．0.2ND．ON8．两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数的减小值相同。由此可以判断()。A．两物体受的浮力一定相同B．两个物体一定是等重的C．浸在水中时，弹簧测力计示数是相同的D．两个物体一定处在液体中相同深度9．对浸没在液体中的物体来说，浮力与重力大小不相等的是()。图8-10图8-10D．沉在容器底，且对底部有压力的物体10．下列说法中正确的是()。A．如果物体浸在液体中受的浮力等于重力，物体一定悬浮在液体中B．只要物体在液体中是静止的，则它所受的浮力就一定等于它的重力C．一个物体从液体中往上浮，当它露出液面继续往上浮时，浮力将渐渐变小D．如果物体在液体中匀速地竖直往下沉，说明它受的重力大于浮力11．如图8-10所示，一个重为0.2N的小球被线拉住而浸没在液体中，如果它受的浮力是1.8N，则线对球的拉力是()。A．1.8NB．1.6NC．0.2ND．ON12．两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数的减小值相同。由此可以判断()。A．两物体受的浮力一定相同B．两个物体