浮力的那些事
学们认真作答。
填空题
1.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，装有不同的液体，两个完全相同的物体A、B分别静止在两个容器中，如图所示，此时两容器的液面相平．则两个物体受到的浮力的关系是F A_________F B；两容器中的液体对容器底部的压强的关系是p甲__________p乙．(选填“＞”、“＜”或“＝”)
2.A、B两个实心小球体积相等，密度分别为ρA和ρB，用细线连接在一起，在某种液体中静止时状态如图所示，则该液体的密度ρ=__________;将A、B中间的细线剪断后，A球将__________（选填“上浮”、“不动”或“下沉”）．
计算题
3.如下图所示，在物理学中，研究浮力是如何产生的问题时，设想有一个底面积为S、高为h的长方体物块浸没在水中，由于水对长方体上表面的压力F1和下表面的压力F2不同，从而产生了对物块的浮力.图中长方体物块的底面积为S=50 cm2，h1=10 cm，h2=30 cm.（已知ρ水=1.0×103 kg/m3）
（1）请利用浮力产生的原因推导出：F浮=ρ水gV排；
（2）求长方体物块受到水的浮力的大小.
答案及解析
1.＝＞
【解析】考查浮力与液体压强．相同的物体A、B在两种液体中分别处于漂浮和悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知，浮力F A=G、F B=G，所以F A=F B．物体A在容器甲中的液体中漂浮，所以物体A的密度ρ＜ρ甲；物体B在容器乙中的液体中悬浮，所以物体B的密度ρ=ρ乙，即ρ甲＞ρ乙；甲、乙两容器内液体的深
度相同，由于ρ甲＞ρ乙，所以液体对容器底部的压强p甲＞p乙．
2.（ρA+ρB）/2上浮
【解析】考查阿基米德原理和浮沉条件的应用．设A、B的体积均为V，小球间的细线的拉力为T，两球都浸没在水中静止，对于A球，浮力等于拉力与重力之和，根据阿基米德原理，可知ρg V=T+ρA g V①，同理，对于B球有ρg V+T=ρB g V②，联立，消去T，可得ρ=（ρA+ρB）/2；根据①式可知A球所受重力小于浮力，当细线剪断后，A球只受重力和浮力作用，合力方向向上，故A球上浮．
【技巧点拨】本题也可以将两个小球看成一个整体进行受力分析，两球受到重力和浮力的作用而处于平衡状态，总重力为ρA g V+ρB g V，总浮力为2ρg V，根据总重力等于总浮力也可以导出液体密度ρ的表达式．
3.（1）根据液体压强的计算公式可得：
长方体上表面受到压强p上=ρ水g h1，下表面受到压强p下=ρ水g h2
长方体上表面受到水的压力F上=p上S=ρ水g h1S，下表面受到水的压力F下=p下S=ρ水g h2S
长方体上下表面受到水的压力差就是物块受到的浮力，即
F浮=F下-F上=ρ水g h2S-ρ水g h1S=ρ水g(h2-h1)S=ρ水g V排
（2）根据（1）中的推导,长方体物块受到水的浮力大小为
F浮=ρ水g(h2-h1)S=1.0×103k g/m3×10N/k g×(0.3m-0.1m)×50×10-4m2=10N
【解析】（1）浮力是物体上下表面所受的压力之差，因此需利用p=ρg h分别计算出图中物块上下表面受到的压强，然后求出压力差，将其化成需要的形式即可；（2）将数据代入（1）中推导出的公式进行计算.
初三物理浮力知识点归纳
第十四章《浮力》知识点 三、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)对它竖直向上的力叫浮力。 ２．浮力方向：竖直向上，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,向上、向下的压力差即浮力。 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。 下沉悬浮上浮漂浮 F浮< G F浮= G F浮> G F浮= G ρ液<ρ物ρ液 =ρ物ρ液 >ρ物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ρ。 分析:F浮＝G 则：ρ液Ｖ排g ＝ρ物Vｇρ物=(V排/V）·ρ液=ρ液 ③悬浮与漂浮的比较 相同：F浮=Ｇ:物不同：悬浮ρ液=ρ物；Ｖ排=V物漂浮ρ液＜ρ物；Ｖ排 浮力考点及知识点 （一）浮力基本知识点 1、浮力的定义： 一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。 2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体 加题1、如图所示，根据实验现象可知：物体所受的浮力 为 N ， F 浮 === 3、浮力产生的原因（实质）：， 即浮力。 F 浮 === 继续推导得出：F 浮 === ； F 浮 === 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 悬浮 上浮 漂浮 F 浮 G F 浮 G F 浮 G F 浮 G ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 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 ρ 计算过程： 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、阿基米德原理： （1）内容： 。 （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 和物体 有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均 关。 （3）适用条件：液体（或气体） 实验2、某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理” （1）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是 ． （2）如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图 中 两个步骤测出了浮力（选填代号即可）． （3）在进行步骤C 时看到的现象是： ． （4）DE 两步可以算出小桶中水的重力，这个重力跟 相 等． （5）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究 了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德 浮力公式 运用阿基米德定律在解决一些实际问题时，应深入理解所运用的浮力公式F浮=ρ液gV排液和求重量公式G=ρgV。两式从字母看很相似，又有一定的联系，但两个式子是有区别的，应当注意几点： 1．求浮力实际上就是求物体所排开液体的重量。此处ρ液表示液体密度，决不是浸在液体中物体的密度；V排表示物体所排开的液体（或气体）的体积，它不一定等于物体的体积V。因为物体有漂浮、悬浮和浸没几种情况，只有当物体全部浸没在液体（或气体）中时，物体所排开的液体（或气体）的体积才等于物体本身的体积，即V排=V物。假如物体是漂浮的，那么V排就小于物体的体积V，V排＜V 物，这时V排+V露=V物。所以，在写浮力公式时应在F、ρ、V等字母的右下角一定用汉字注明，例如，区别开ρ液与ρ物；V物、V露与V排；G物、G液与G排的意义。 2．从公式F浮=ρ液gV排可以看出浮力的大小只跟液体的密度，物体排开这种液体的体积这两个因素有关。跟这个物体的密度、体积、形状、重量，以及这个物体在液体中是否运动等因素无关。若这个物体完全没入液体中时，它所受浮力的大小不受深度变化的影响。 3．在应用F浮=ρ液gV排液公式时，各物理量一般采用国际单位。密度ρ的单位是千克/米3，g＝9.8牛顿/千克，体积V的单位是“米3”。浮力的单位是“牛顿”。 4．计算浮力的大小时，无论物体的外形是有规则的，还是不规则的；无论物体是实心的还是空心的；也无论物体在液体中的状态怎样，它所受浮力的大小都可以通过计算排开液体的重量得到。 5．阿基米德定律及其计算式，也适用于气体。因为在大气里的物体，它所排开大气的体积就等于它本身的体积，即V排=V物。因为大气的密度是不均匀的，随着高度的增加，则空气逐渐稀薄，密度减小，在计算时应考虑ρ气的变化。 浮力测定 根据已掌握的如质量、密度、重量、体积、压力、压强、拉力等，可归纳出计算浮力的四种方式： 1．实验法之一。根据力的平衡原则，从物体在空气中的重量减去物体在液体中的重量，即得出浮力F浮=G物�G视。 2．实验法之二。根据阿基米德定律F浮=ρ液gV排液计算。 3．对于漂浮在液面或悬浮在液体中的物体，浮力等于物体的重量，即F浮=G 物。 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）对它竖直向上的力 叫浮力。 2、浮力方向：竖直向上，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，向上、向下的压力差 即浮力。F 向上—F 向下=F 浮 液体内部向各个方向都有压强 F=PS=ρghS 4、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。 (2)、公式表示：F 浮 = G 排 =ρ液gV 排 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） 5、物体的浮沉条件： (1)前提条件：物体浸在液体中，且只受浮力和重力。 (2)请根据示意图完成下空。 悬浮 下沉 上浮 漂浮 F 浮 = G F 浮 ＜G F 浮 > G F 浮 = G ρ液=ρ物 ρ液 ＜ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 例：把木块按在水里后放开，浮力的变化示意图。 (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Vg ρ物=（ V 排／V ）·ρ液= 2 3ρ液 6、漂浮物体“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 吨（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 = m g ；轮船受到的浮力F 浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。 (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。 潜艇两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会下沉。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇就会上浮。 (3)、热气球和气艇： 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。为了克服气球没有动力的缺点，人们把气球发展成为气艇（安装带螺旋桨的发动机）。 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 浮力的计算（选择题） 1、（2011?温州）将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没．下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（） A、矿泉水瓶受到水对它的浮力 B、浮力的方向竖直向上 C、排开水的体积越大，受到的浮力越大 D、浸没后，压入越深，受到的浮力越大 2、（2011?淮安）如图所示，是游玩海底世界时，小华观察到的鱼吐出气泡上升情景．气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是（） A、浮力、压强均变小 B、浮力、压强均变大 C、浮力变大，压强变小 D、浮力、压强均不变 3、（2010?泰安）将同一个正方体物体先后放入a、b、c三种液体中，物体静止时如图所示．则下列判断正确的是（） A、在三种液体中，物体受到的浮力相等 B、在三种液体中，物体受到的浮力不相等 C、液体的密度ρa＞ρb＞ρc D、在三种液体中，物体下表面受到的液体压强相等 4、（2010?柳州）如图所示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力大小正确是（） A、FA＞FB＞Fc B、FA＜FB＜Fc C、FA＞FB=Fc D、FA＜FB=Fc 5、（2010?葫芦岛）把适量的铁丝绕在筷子的一端制成一个“密度计”．如图所示，将它先后放到密度分别为ρ1、ρ2的不同液体中，静止后受到的浮力分别为F1、F2．下列关系正确的是（） A、ρ1＜ρ2，F1＜F2 B、ρl＜ρ2，F1=F2 C、ρl＞ρ2，F1＞F2 D、ρl＞ρ2，F1=F2 6、（2010?广安）在下列几种情形中，物体所受浮力增大的是（） A、从海水中走向沙滩的游泳者 B、从长江入海口驶向大海的轮船 C、正在码头装载货物的轮船 D、海面下正往深水处下潜的潜艇 7、（2010?福州）在浅海中潜入海底观光是人们旅游休闲的方式之一．人从水下2m继续下潜的过程中他受到海水的浮力和压强变化的情况是（） A、浮力逐渐变小 B、浮力逐渐变大 C、压强逐渐变小 D、压强逐渐变大 8、（2010?百色）下列四个情景中，浮力增大的物体是（） A、从河岸沙滩走入深水处的游泳者 B、从长江驶入大海的轮船 C、海面下正在下沉的潜艇 D、在码头卸载货物的货轮 9、（2009?郑州）如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果从底部缓慢放出一些水，则铅块及气球（） A、仍能静止 B、向下运动 C、向上运动 D、静止．向上或向下运动都有可能 10、（2009?宜昌）一艘轮船在海上遭遇风暴沉没，它从开始下沉到完全没入水中前，所受到的浮力变化情况是（） A、增大 B、不变 C、减小 D、无法判断 11、（2009?太原）把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中，放手后，木球悬浮而铝球下沉，静止后它们所受浮力的大小关系是（） A、F木=F铝 B、F木＜F铝 C、F木＞F铝 D、无法确定 12、（2009?莆田）下列情形中，浮力增大的是（） A、游泳者从海水中走上沙滩 B、轮船从长江驶入大海 C、海面下的潜艇在下潜 D、“微山湖”号补给舰在码头装载货物 物理浮力知识点总结 物理浮力知识点总结 一、重难点知识剖析 (一)、阿基米德原理 1、什么是浮力 液体对浸在其中的物体，具有竖直向上的托力的作用，这个作用叫做浮力。 浮力的施力物体——所浸入的液体。 浮力的受力物体——被浸入的物体。 浮力的方向——竖直向上。 2、用弹簧测力计测浮力 如图所示，此时小石块所受的浮力等于先后两次弹簧测力计的读数差，即F浮=F-F′=G-F′。 3、阿基米德原理 实验表明：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小，即： F浮=G排=m排·g=ρ液·g·V排式中ρ 液为所浸入的液体的密度，单位kg/m3;V 排为物体排开液体的体积，也就是物体浸在液体中 的体积，单位m3;g=9.8N/kg，粗略计算可取10N/kg。 4、气体的浮力 气体与液体一样，对浸在其中的物体也具有浮力的作用。 实验证明，阿基米德原理对气体同样适用，即：浸在气体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的气体受到的重力的大小。 例1、一均匀实心物体，挂在弹簧测力计下，称得其重力为 G=19.6N，当把物体没入水中后，弹簧测力计的读数减小到F′=9.8N，求： (1)该物体没入水中时所受到的浮力F浮=? (2)该物体的密度ρ=? 解答：由弹簧测力计先后两次读数G和F′可求物体受到的浮力F浮=G-F′。 进而先根据G=mg求出物体的质量是浸没于水中，所以再由阿基米德原理的数学表达式F浮=ρ液gV排，求出最后根据来求物体的密度，由于此物体 说明：F浮=G-F′是求物体所受浮力的一种方法，通常叫做“测量法”，F浮=ρ gV排是求物体所受浮力的液 另一种方法，通常叫做“公式法”，而且它的两个变式：ρ液 =常用于计算液体的密度; 用于在知道V排与V物的大小关系时，计算物体的体积V物，进而做物体密度ρ物等的计算。 常本题第②问，显然可利用 来计算物体的密度更为简单： 浸入气体和液体中的物体会受到气体和液体对它竖直向上的浮力，那么，有哪些方法可以计算浮力的大小呢？下面介绍四种计算浮力的方法。 一、压力差法 浸入气体和液体中的物体，上下表面浸入气体和液体的深度不同，上表面浸入的深度小，受到的向下压力小，下表面浸入的深度大，受到的向上压力大，从而使物体受到向上的合力，就是浮力，这是浮力产生的原因。浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力，这种计算浮力的方法称为压力差法。公式：F ＝F 向上－F 向下 例1．一个长方体的木块浸没在水中，上表面受到水向下的压力20N ，下表面受到水向上的压力50 N ，求该木块在水中受到的浮力是多大？ 解：由题意可得：F ＝F 向上－F 向下＝50N －20N=30 N 答：该木块在水中受到的浮力是30N 。 二、称重法 先用弹簧称称出物体在空气中的重量G ，再用弹簧称称出物体浸入液体中时 的重量F ，两次的示数差，就是物体受到的浮力，这种计算浮力的方法称为称重法。公式为：F 浮＝G －F 例2．铝球挂在弹簧秤下，在空气中示数为4牛，将铝球浸没在水中示数为1.8牛，则铝球在水中受到的浮力是多大？ 解：由题意可得： F浮＝G－F＝4 N－1.8 N＝2.2 N 答：铝球在水中受到的浮力是2.2 N 三、平衡法 当物体在液体表面或液体中静止时，有两种特殊的状态悬浮和漂浮，此时，在竖直方向上，物体受到向下的重力和向上的浮力是对平衡力，重力的大小等于浮力的大小，这种方法称为平衡＝G。 法。公式：F 浮 例3．“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平，参加了我国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t，是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。满载时，“武汉号”受到的浮力有多大？（g=10牛/千克） 解：由题意可知，“武汉号”漂浮在水面上，浮力等于重力，即 F ＝G＝mg＝7000×1000Kg×10N/ Kg＝70000000N 浮 答：该冰块在水中受到的浮力是70000000N。 《浮力》知识点 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）对它竖直向上的力叫浮力。 2．浮力方向：竖直向上，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，向上、向下的压力差即浮力。 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。 下沉悬浮上浮漂浮 F浮< G F浮= G F浮> G F浮= G ρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物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ρ。 分析：F浮=G 则：ρ液V排g =ρ物Vgρ物=（V排／V）·ρ液=ρ液 ③悬浮与漂浮的比较：相同：F浮=G：物不同：悬浮ρ液=ρ物；V排=V物漂浮ρ液<ρ物；V排 浮力的计算方法 一、浮力的来源 设想一个立方体浸没在水中，如图1所示，它的6个表面都受到水的压力，它的左右、前后两侧受到的压力是大小相等、方向相反的，即受力互相平衡；只有上下两个表面由于深度不同，水的压强不同，受到水的压力也因而不相等。下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2，向上和向下这两个压力之差就是液体对浸入物体的浮力。浮力的方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。 二、浮力大小的计算方法 1．两次称量求差法 由上面的分析知道，浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2，则。 例1 一个重2N的钩码，把它挂在弹簧测力计下浸没在水中时，弹簧测力计的读数是1．2N，则钩码受到的浮力是 解析由得 2．二力平衡法 把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动，它的运动状态无非有三种可能：下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动，叫做悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出液面，静止在液面上，叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的 受力平衡可知，悬浮和漂浮的物体，浮力等于重力，即而下沉后的物体还要受到容器壁的支持力，故 ，即 例2一轮船由海里航行到河里，下列说法正确的是（） A．轮船在河里受到的浮力大B．轮船在海里受到的浮力大C．轮船所受浮力不变D．无法确定浮力的大小 解析轮船由海里航行到河里，根据轮船漂浮的特点可知，其所受的浮力大小等于物体的重力，故正确答案为选项C。 3．阿基米德原理法 阿基米德原理的内容是：浸入液体中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，即 阿基米德原理法常常与二力平衡法相结合使用。 例3如图2所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出 有关浮力的计算及法 1．用公式法计算浮力。 阿基米德原理的公式：F浮=ρ液gV排=G排=m排g 例1．如图所示，在水中有形状不同，体积都是100厘米3的A、B、C、D四个物块，A 的体积有2/5露出水面，D的底面与容器底紧密贴合，求各个物块所受的浮力。 2．用弹簧称示数相减法计算浮力。 F浮=G-G’ 例2．一个金属球在空气中称时，弹簧称的读数为14.7牛顿；浸没在水中称时，弹簧称的读数为4.9 牛顿。求（1）金属球浸没在水中时所受到的浮力是多少？（2）金属球 的体积是多少？（3）金属球的密度是多少？ 3．用压力差法求浮力或求液体压力。 例3．有一个体积是2分米3的正体浸没在水中，其下表面受到水向上的压力是29.4牛顿，则正体上表面受到水向下的压力是牛顿。 4．用平衡法解浮体问题。 例4．有一木块，当它浮在水面时，露出水面的部分是它总体积的五分之二，这块木的密度是多大？ 5．用浮沉条件判定物体的浮沉情况。 例5．水雷重4400牛顿，体积是500分米3，把它浸没在水中， 则水雷将，它静止时受到的浮力是。 浮力的计算分类解析 二、基本法的运用 1．判明浮沉状况、正确选用法 虽然有上述四种计算浮力的基本法，但是并非在任情况下这些法都能单独用来求解浮力问题。如平衡法，只适用于物体漂浮和悬浮情况。因此，解题时须判明物体的沉浮状况。在判别物体的沉浮时，常常需要利用以下隐含条件： 若实心物体密度ρ物，液体密度为ρ液。 (1)当ρ物>ρ液，则物体会下沉。物体静止时必浸没于液体底部。 (2)当ρ物=ρ液，物体静止时处于悬浮状态。 (3)当ρ物<ρ液，则浸没于液体中的物体会上浮，物体静止时必漂浮于液面。 例1体积为100厘米3的铝块分别放在水中和水银中，静止时铝块所受浮力各多大？在水中时，用弹簧秤测铝块重的读数应是多少？(ρ铝=2.7*103kg/m3, ρ水银=13.6*103kg/m3) 第十章流体的力现象 一、在流体中运动 1.把具有流动性的液体和气体统称流体。 2.伯努利原理：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。 3.飞机升力产生的原因：空气对飞机机翼上下表面产生的压力差。 飞机升力产生的过程：机翼形状上下表面不对称(上凸)，使上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，因此在机翼上下表面形成了压强差，从而形成压力差，这样就形成了升力。 二、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）对它竖直向上的力叫浮力。浮力方向：竖直向上施力物体：液（气）体 2.浮力产生的原因：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。 3.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。这一原理对气体也适用。 (2)公式：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有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 【特别注意】式中ρ是谁的密度？V排一定等于物体的体积吗？ 4、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)浮力的计算方法及公式： ①称量法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力) ②压力差法：F浮= F向上－F向下（用浮力产生的原因求浮力） ③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力) ④F浮=G排或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液 体的质量或体积时常用） ⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用） 三、沉与浮 1、浸在液体中的物体，其沉浮由它在液体中受到的浮力F浮与其重力G物的大小关系决定： ①当__________时，物体上浮；②当__________时，物体悬浮; ③当__________时，物体漂浮；④当__________时，物体下沉。 2、浸在液体中的物体，其沉浮也可通过比较物体和液体的密度判断： ①当时，物体上浮；②当时，物体悬浮; ③当时，物体漂浮；④当时，物体下沉。 【注】悬浮与漂浮的比较： 相同点F浮= G 不同点悬浮ρ液 =ρ物；V排=V物 漂浮ρ液 <ρ物；V排 压强 1．压力：垂直作用在物体表面上的力叫压力。 2．压强：物体单位面积上受到的压力叫压强。它是表示压力作用效果的物理量。3．压强公式：P=F/s，式中p单位是：帕斯卡，1帕=1 N/m2，表示是物理意义是1m2的面积上受到的压力为1N。 4. F= Ps； 5．增大压强方法：(1)S不变，F 增大；(2)F不变，S 减小；(3)同时把F↑，S ↓。而减小压强方法则相反。 6．应用：菜刀用久了要磨一磨是为了增大压强，书包的背带要用而宽是为了减小压强铁路的钢轨不是直接铺在路基上而是铺在在枕木上是为了减小压强，钢丝钳的钳口有螺纹是为了增大摩擦。 7．液体压强产生的原因：是由于液体受到重力作用，而且液体具有流动性。8．液体压强特点： (1)液体对容器底部和侧壁都有压强； (2)液体内部向各个方向都有压强； (3)液体的压强随深度增加而增加，在同一深度，液体向各个方向的压强相等； (4)不同液体的压强还跟液体密度有关系。 9．液体压强计算：P=ρ液gh（ρ是液体密度，单位是kg/m3；h表示是液体的深度，指液体自由液面到液体内部某点的垂直距离，单位m。） 10．液体压强公式：P=ρgh，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无关。 11．证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。 12．大气压强产生的原因：空气受到重力作用而产生的，大气压强随高度的增大而减小。 13．测定大气压的仪器是：气压计，常见金属盒气压计测定大气压。飞机上使用的高度计实际上是用气压计改装成的。1标准大气压= 1.013×105 帕= 76 cm 水银柱高。 14．沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。高山上用普通锅煮饭煮不熟，是因为高山上的沸点低，所以要用高压锅煮饭，煮饭时高压锅内气压大，水的沸点高，饭容易煮好。 15．流速和压强的关系：在液体中流速越大的地方，压强越小。 一、固体的压力和压强 1、压力： ⑴定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。 ⑵压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F = 物体的重力G ⑶固体可以大小方向不变地传递压力。 ⑷重为G 物理第十章《浮 力》知识点总结 第一节 浮力 1、定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。 2、方向：竖直向上，施力物体：液（气）体 3、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，向上、向下的压力差 即浮力。 第二节 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。 (2)公式表示：F 浮 = G 排 =ρ液V 排g 液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，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） 第三节 物体的浮沉条件及应用 (1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F 浮 < G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 说明： ① 密度均匀的物体悬浮在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮。 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Vg ρ物=（ V 排／V ）·ρ液= 2 3ρ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 浮力知识点归纳总结（表格式） 产生原因 液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力；如下图所示。 图一浮力产生原因 知识点二阿基米德原理 阿基米德原理 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。如图（2）所示。 图（2）验证阿基米德原理 条件 物体 沉浮 条件 图示 重力与浮力的关系如图（3）所示： 图（3）物体的沉浮条件 知识点四浮力的利用 浮力知识点归纳总结 一、浮力的概念与物体浮沉的条件 1．浮力的概念：一切浸入液体的物体，都受到液体，都受到液体对它竖直向上的力，这个力叫浮力。浮力方向总是竖直向上的。（物体在空气中也受到浮力） 2．物体沉浮的条件：开始是物体浸没在液体中 （1）比浮力与物体重力大小：①f浮＜g下沉；②f浮＞g上浮； ③f g悬浮或漂浮 浮＝ （2）比物体与液体的密度大小：① ρ物＞ρ液下沉；②ρ物＜液上浮；③ ρ物=ρ液悬浮。（不会漂浮） 3．浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。 二、阿基米德原理 1．阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力。（浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力） 2．阿基米德原理公式：F浮=G排=ρ液gv排 3．计算浮力的方法 （1）称量法：浮力F浮=G－F′，(G是物体受到重力，F′是物体浸入液体中弹簧秤的读数) （2）压力差法：F浮=F下－F上 （3）阿基米德原理：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的 浮力，浮力的大小等于物体排开的液体（气体）受到的重力，写成公式：F浮=g排=ρ液gv排 （4）平衡法： 漂浮的物体：F浮=G物 悬浮的物体：F浮=G物 沉底的物体：F浮=G物－FN（FN为容器底面对物体的支持力） 三、浮力的利用 1.轮船、密度计： 利用漂浮条件工作，无论浸在哪种液体中，工作时F浮不变，液体密度ρ液大时、V排小，即浸在液体中体积小，露出体积大。用密度大于水的材料做成空心，使它能排开更多的水。这就是制成轮船的道理。 2.潜水艇： 利用浮沉条件工作。可以通过改变自身重，从而改变F浮－G重的值，来实现上浮、下潜。 3.气球、飞艇： 里面充入小于空气密度的气体后，可使浮力大于重力，等于重力或小于浮力，从而实现自由升降。 四、流体的压强与流速的关系 流速大的地方压强小；流速小的地方压强大。 五、神奇的升力 由于飞机机翼上凸下平的特殊形状，气流经机翼上方的流速比下 初中物理浮力知识点总结 定义：浮力是由液体(或气体)对物体向上和向下压力差产生的。 1、准确理解阿基米德原理： ?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。 公式表示：F浮= G排=ρ液V排g。从公式中能够看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积相关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 适用条件：液体(或气体)。 对阿基米德原理及其公式的理解，应注意以下几个问题： (1)浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。 (2)阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。 (3)当物体浸没在液体中时，V排=V物，当物体部分浸在液体中时，当液体密度ρ液一定时，V排越大，浮力也越大。 (4)阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是：F浮=ρ气gV排。 2、如何判断物体的浮沉：判断物体浮沉的方法有两种： (1)受力比较法： 浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。 F浮>G物，物体上浮; F浮 F浮=G物，物体悬浮; (2)密度比较法： 浸没在液体中的物体，只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小，就能够判断物体的浮沉。 ρ液>ρ物，物体上浮; ρ液<ρ物，物体下沉; ρ液=ρ物，物体悬浮; 对于质量分布不均匀的物体，如空心球，求出物体的平均密度，也能够用比较密度的方法来判断物体的浮沉。 3、准确理解漂浮条件：漂浮问题是浮力问题的重要组成部分，解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。 (1)因为F浮=ρ液gV排，G物=ρ物gV物，又因为F浮=G物(漂浮条件)，所以，ρ液gV排=ρ物gV物，由物体漂浮时V排ρ物，即物体的密度小于液体密度时，物体将浮在液面上。此时，V物=V排+V露。 (2)根据漂浮条件F浮=G物，得：ρ液gV排=ρ物gV物 同一物体在不同液体中漂浮时，ρ物、V物不变;物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。 4、计算浮力的方法一般归纳为以下四种： (1)根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，形状规则的物体。 (2)根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知ρ液和V排。 (3)根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力， 浮力公式一览表 ①、F 浮= G排----------------------（阿基米德原理） ②、F 浮= ρ液g v排-----------------（F浮= G排的具体表达式） ③、F 浮= F↑－F↓---------------- （浮力的实质） ④、F 浮=（P↑－P↓）S ------------（柱状体） ⑤、F 浮=︱F 前－F后︱------------（直筒型容器） ⑥、F 浮=︱P前－P后︱S ------------（直筒型容器） ⑦、F 浮= G物－F拉-----------------（在实验时，常用来测量浮力大小） ⑧、F 浮= G物-------------------------（物体处于漂浮或悬浮状态） F支=（ρ物－ρ液）g v ---------（浸没） F拉=︱ρ物－ρ液︱g v ---------（浸没） ΔF拉= ΔF支= ΔF浮= ΔF压= ΔP·S ---------（直筒型容器） 物体沉浮条件： G 物＜F 浮 或ρ 物 ＜ρ 液 ---------------（物体上浮或漂浮） G 物= F浮或ρ物= ρ液---------------（物体悬浮在液体中） G 物＞F 浮 或ρ 物 ＞ρ 液---------------（物体下沉） ∵G 物 F浮 = ρ物g v物 ρ液g v排 = ρ物 ρ浮 ------------（浸没） ∴ρ 物=G 物 F浮 ρ液ρ液= F 浮 G 物 ρ物 1. 液体对圆筒形容器底部的压力的公式：F压=G液+F浮 2. 物体在露出液面后上提的过程中，ΔF浮= ρ液g s1 s2 s1－s2 h (其中“h”为物体露出液面后物体上升的高度) 1、什么是v排？ 一、浮力定义 定义：一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。 二、浮力计算方法 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量法：F(浮)=G-F(用弹簧测力计测浮力)。 ②力差法：F(浮)=F(向上)-F(向下)(用浮力产生的原因求浮力) ③浮、悬浮时，F(浮)=G(二力平衡求浮力;) ④F(浮)=G(排)或F(浮)=ρ(液)V(排)g(阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用) ⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用) 三、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，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。 [pagebreak] 四、阿基米德原理 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。 (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) 五、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。 (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2/3ρ 分析：F浮= G 则：ρ液V排g =ρ物Vg ρ物=( V排/V)·ρ液= 2/3ρ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 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。 六、浮力的方向与产生的原因 有关浮力的计算及方法 1．用公式法计算浮力。 阿基米德原理的公式：F浮=ρ液gV排 例1．如图所示，在水中有形状不同，体积都是100厘米3的A、B、C、D四个物块，A 的体积有2/5露出水面，D的底面与容器底紧密贴合，求各个物块所受的浮力。 2．用弹簧称示数相减法计算浮力。 F浮=G-G’ 例2．一个金属球在空气中称时，弹簧称的读数为14.7牛顿；浸没在水中称时，弹簧称的读数为4.9 牛顿。求（1）金属球浸没在水中时所受到的浮力是多少？（2）金属球 的体积是多少？（3）金属球的密度是多少？ 3．用压力差法求浮力或求液体压力。 例3．有一个体积是2分米3的正方体浸没在水中，其下表面受到水向上的压力是29.4牛顿，则正方体上表面受到水向下的压力是牛顿。 4．用平衡法解浮体问题。 例4．有一方木块，当它浮在水面时，露出水面的部分是它总体积的五分之二，这块方木的密度是多大？ 5．用浮沉条件判定物体的浮沉情况。 例5．水雷重4400牛顿，体积是500分米3，把它浸没在水中， 则水雷将，它静止时受到的浮力是。 浮力的计算分类解析 二、基本方法的运用 1．判明浮沉状况、正确选用方法 虽然有上述四种计算浮力的基本方法，但是并非在任何情况下这些方法都能单独用来求解浮力问题。如平衡法，只适用于物体漂浮和悬浮情况。因此，解题时须判明物体的沉浮状况。在判别物体的沉浮时，常常需要利用以下隐含条件： 若实心物体密度ρ物，液体密度为ρ液。 (1)当ρ物>ρ液，则物体会下沉。物体静止时必浸没于液体底部。 (2)当ρ物=ρ液，物体静止时处于悬浮状态。 (3)当ρ物<ρ液，则浸没于液体中的物体会上浮，物体静止时必漂浮于液面。 例1体积为100厘米3的铝块分别放在水中和水银中，静止时铝块所受浮力各多大？在水中时，用弹簧秤测铝块重的读数应是多少？ 浮力知识点归纳总结 一、浮力的定义：一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。 二、浮力方向：竖直向上，施力物体：液体 三、浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压 力差，这就是浮力产生的原因。 四．浮力公式： （1）浮力产生的原因F浮= F向上-F向下 （2）称重法：F浮= G物- F弹 （3）阿基米德原理：F浮= G排=ρ液V排g （4）漂浮：F浮= G物 （5）悬浮：F浮= G物 五、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。 2、公式表示：F浮= G排=ρ液V排g 3.请用实验验证“浸 没在水中的合金块受到的 浮力跟它排开水的重力有 什么关系”。 答：①用测力计测 出合金块在空气中的 重力G 和空桶的重力G 1 ;②在溢水杯中倒满水，把石块浸没在溢水杯中，读出测力计示数F ;③用测力计测出桶和溢出水的总重G 2 ;④浮力F 浮=G-F ,G 排=G 2-G 1 ⑤比较F 浮和G 排 。 4.用实验验证：浸没在水中的石块，它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。 答：用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上，把石块浸没在水中的几个不同 深度，观察发现测力计示数看是否相同，如果相同，即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。 六、物体的浮沉条件： 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F 浮 < G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 七、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。公式：m 排 = m 船+ m 货 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： 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。 刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大 G F 浮 G F 浮 G F 浮 G F 浮 复习： 二力平衡：物体在受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力彼此平衡。 彼此平衡的两个力总是作用在同一物体上，并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 压力：垂直作用在物体表面上的力叫做压力。压力的方向总是垂直于物体表面。 二、浮力：一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。同样，在气体中的物体，也受到气体对它的浮力。 浮力方向：竖直向上；施力物体：液体。 浮力实质是由于周围液体对物体上下表面存在压力差而产生的，F浮= F 下– F上 浮力的来源 设想一个立方体浸没在水中，如图1所示，它的6个表面都受到水的压力，它的左右、前后两侧受到的压力是大小相等、方向相反的，即受力互相平衡；只有上下两个表面由于深度不同，水的压强不同，受到水的压力也因而不相等。下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2，向上和向下这两个压力之差就是液体对浸入物体的浮力。浮力的方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。 三、阿基米德原理：浸入液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。用公式表示就是 F浮= G排=ρ液排 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有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 四、物体在液体中三种状态的分析： 1、放入液体中的物体在液体中有三种状态：漂浮、悬浮和下沉，如 右图示 A漂浮：（由二力平衡可知）F浮= G物= G排=ρ液排此时V物> V排 B悬浮：（由二力平衡可知）F浮= G物= G排=ρ液排此时V物= V排C下沉：G物> F浮（F浮=ρ液排此时V物= V排） 2、一个密度均匀的物体放入液体中： （1）当ρ液> ρ物时，物体静止时将漂浮在液体上；（当把物体液面上的部分切除后，液面下的物体将上浮一部分） （2）当ρ液= ρ物时，物体静止时将悬浮在液体中的任意位置； （3）当ρ液< ρ物时，物体静止时将下沉到液体底部。 悬浮与漂浮的比较 相同：F浮 不同：悬浮ρ液= ρ物；V排= V物 漂浮ρ液> ρ物；V排< V物浮力基础知识点
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