中考物理浮力复习学案.doc

第十章 浮力 一、考点知识梳理 （一）浮力 1、浮力 (1)定义：浸在液体(或气体)中的物体会受到向上的力，这个力叫做浮力。 (2)浮力的施力物体是液体(或气体)，方向是竖直向上。 练习：轮船、鸭子等能浮在水面上，是由于受到水向上的浮力。而在水中搬石头比在空气中搬石头轻，也是由于石头受到了浮力的作用。 (3)浮力产生的原因：浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)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。 注意：所谓尽早液体中的物体，既包括漂浮在液体表面的物体，也包括沉入液体中的物体，但不包括浸在液体中但下表面不在液体中或与容器下表面结合紧密的物体。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。 (3)利用弹簧测力计测浮力: 根据力的平衡原理，因为物体浸在水中时，受到三个力的作用——重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮，其中重力方向竖直向下，弹簧测力计的拉力和浮力的方向都是竖直向上，根据同一直线上力的合成，可知F浮=G- F拉。这样利用称重法可测浮力的大小。 练习：一个物体挂在弹簧测力计下，示数为30N，浸没在水中时，示数为20N，则物体所受浮力的大小为10N，方向是竖直向上。此时物体受重力、拉力和浮力的作用，物体所受的力的施力物体分别为地球、挂钩和液体。 2、决定浮力大小的因素 (1)物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关；还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 注意：在判断浮力大小时，要首先根据浮力产生的原因确定物体是否受到浮力作用，不能误认为只要物体浸在液体中就受浮力作用。 (2)弹簧测力计下挂着一个物体，当物体逐渐浸入水中时，弹簧测力计的示数逐渐减小，物体受到的浮力逐渐增大。将一个空心的金属球浸没在水中并上浮，随着露出水面的体积逐渐增大时，球所受的浮力将逐渐变小，球所受的重力不变，当球浮在水面静止时，所受浮力和它的重力相等。 注意：所谓“物体排开的液体的体积”是指物体浸入液体的部分的体积，这部分体积排开了本来处于这一位置的液体。物体浸入液体中的体积逐渐变大，物体受到的浮力也随着增大，这表明物体受到的浮力的大小与浸没在液体中的体积有关，不能理解为与浸没在液体中的深度有关。 (二)阿基米德原理 1、阿基米德的灵感 (1)两千多年前，古希腊学者阿基米德跨进盛满水的浴缸时，看见浴缸里的水向外溢，他想到：物体浸在液体中的体积，就是物体排开液体的体积，从而找到了测量王冠体积的方法，最终准确鉴定出王冠是否由纯金制成。 (2)物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，它所受的浮力就越大。因此，我们推想，浮力的大小跟物体排开液体的质量密切相关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此可以进一步推想，浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。 2、阿基米德原理 (1)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,读出这时弹簧测力计的示数为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； ③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)内容： 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 练习：浸在水中的苹果受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于苹果排开的水所受的重力。 (3)公式：F浮=G排=ρ液gV排 (4)从阿基米德原理可知：浮力的只决定于液体的密度、物体排开液体的体积（物体浸入液体的体积），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。 注意：阿基米德原理当中提到的体积是浸入液体中的物体排开的液体的体积，也就是物体浸入到液体里的那部分物体的体积。当物体全部浸没时，V排=V物，当物体部分浸入液体中时，V排V物。原理中所说的密度指的是物体浸入到什么物质当中，这种物质的密度，而不是浸入的物体的质量。 3、浮力大小的计算方法 (1)称重法 把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F，则F浮=G-F。 (2)压力差法 这是利用浮力产生的原因，F浮=F向上-F向下，该方法适用于高度已知的形状规则的正方体、长方体或圆柱体。 (3)公式法 这是利用阿基米德原理，F浮=G排=m排g=ρ液gV排，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。 (4)平衡法 即物体漂浮或悬浮时，物体处于平衡状态：F浮=G。 (三)物体的浮沉条件及应用 1、物体的浮沉条件 状态 F浮与G物 V排与V物 对实心物体ρ物与ρ液 上浮 F浮＞G物 V排=V物 ρ物ρ液 下沉 F浮＜G物 ρ物ρ液