浮力培优辅导训练.pdf

浮力培优辅导 一、知识要点 （1）浮力及阿基米德原理 浮力产生的原因 浸没在液体 ( 或气体 ) 中的物体受到液体 ( 或气体 ) 对它向上和向下的压力差， 就是物体所受的浮力， 即 F 浮 =F 向上 －F 向下 。 浮力的方向总是竖直向上的。 (2) 阿基米德原理 ①内容：浸在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。 浮 排 排 液 排 ②公式： F =G =m g= ρ gV 在公式中， ρ液表示液体的密度， V 排表示排开液体的体积， g=9.8 N/kg ，得出的 F 浮单位是 N。由公式可知， 浮力的大小决定于液体的密度 ρ液 和排开液体的体积 V 排 ，而与物体的密度、形状、体积、深度等无关。 ③适用范围：阿基米德原理适用于液体和气体。 （3 ）物体的浮沉条件 浮沉条件 浸没在液体里的物体的浮沉，决定于它受到的浮力和重力。 当 F 浮 ＞G物 时，物体上浮； 当 F 浮 ＜G物 时，物体下沉； 当 F 浮=G物 时，物体处于悬浮状态，可以在液体中任何深度静止。 漂浮：如果一个物体漂浮在液面上，则 F 浮 =G物 。 （4 ）物体的浮沉与密度的关系 根据物体的浮沉条件，由阿基米德原理 F 浮= ρ液 gV 排 ，及 G物 = ρ物 gV 物可得： ①浸没在液体中的物体（ V 排=V 物 ）： 当 ρ ＜ ρ 时，物体上浮； 物 液 当 ρ物 ＞ ρ液时，物体下沉； 物 液 当 ρ = ρ 时，物体悬浮。 ②对于漂浮在液面上的物体（ V 排 ＜V 物 ）： 由 F 浮=G物得： ρ物 ＜ ρ液 。 （5 ）浮力的利用 利用方法 要让密度大于液体密度的能漂浮在液面上， 必须把它做成空心的， 使它能排开更多的液体， 增大可以利用的 浮力。 实例 ①轮船： 轮船就是把密度大于水的物质做成空心的， 使它漂浮在水面上来利用浮力的。 轮船的大小通常用它 的排水量 ( 排开水的质量 ) 来表示。当轮船由河流驶入海洋时，由于液体密度变大，而浮力不变（ F 浮 =G船 ），使轮 船排开的体积变小，因此会浮起一些。 ②潜水艇：潜水艇浸没在水中时，由于排开水的体积不变，所受浮力不变，因此它的上浮和下潜只能通过改 变自身的重力来实现。 ③气球、飞艇：气球、飞艇里面充装的是密度小于空气的气体，其上升和下降通常是通过改变自身的体积来 改变所受的浮力来实现的。 ④密度计： 密度计是用来测量液体密度的仪器， 它是利用物体的漂浮条件制成的。 同一密度计在不同液体中 漂浮时，所受浮力都等于其重力，但排开液体的体积不同，液体密度越大，排开的体积越小，因此密度计上越往 上，刻度值越小，且刻度线间的间隔越小。 （6 ）浮力的计算 .. 称量法 1 2 把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数 F ，再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数 F ，则 F 浮 =F1－F2 。适用于在液体中下沉、漂浮及悬浮的物体受到的浮力的计算，不能计算正在液体中上浮的物体所受的 浮力。 压力差法 浸没在液体中的物体受到液体对它向上和向下的压力 F 向上 、F 向下 ，则 F 浮 =F 向上 －F 向下 。 此法适用于深度已知、形状规则的柱体。 平衡法 当物体悬浮（ V 排 =V物 ）或漂浮（ V 排 V物 ）时，物体处于平衡状态，由二力平衡的条件得， F 浮 =G物 。 公式法 根据阿基米德原理得 浮 排 排 液