2025年中考物理一轮复习第十二讲 浮力.docxVIP

第十二讲浮力

思维导图

知识梳理

1.浮力的定义

浸在液体(或气体)里的物体受到竖直向上的托力，这个托力叫做浮力.浮力的方向竖直向上(或与重力方向相反).浮力的施力物体是液体(或气体).

2.阿基米德原理

浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被排开的液体所受到的重力.其表达式为：

F丙

(1)本原理包含三点内容

①浮力的施力者和受力者；

②浮力的方向；

③浮力的大小.

(2)物体所受的浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状均无关.

(3)如果物体只有一部分浸在液体中，它所受的浮力的大小也等于被物体排开的液体的重量.

(4)阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体.物体在气体中所受到的浮力大小，等于被物体排开的气体的质量.

※当物体全部浸入液体(或气体)时：V排=V

3.浮力的四种常规计算方法

(1)浮力产生的原因法(或压力差法)：F

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)，浸没在液体中的物体的下表面受到液体向上的压力为F下，上表面受到液体压力为F?，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肉=

(2)称重法:F

把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数G示，则F

(3)原理法(公式法)：F

这是计算浮力的最基本的方法，只要ρ液和V排已知，即可利用F追

(4)平衡法：对漂浮在液面或悬浮在液体中的物体，由于重力等于浮力，只要测出物体的重力，就可以得到所受浮力的大小，F

①当物体处于漂浮或悬浮状态，只受重力和浮力，F肉

②当物体在三个力的作用下处于平衡状态时，也可以利用三个力的关系求出浮力.

4.物体的浮沉条件及判断方法

(1)浮沉条件(受力分析角度)

上浮

下沉

漂浮

悬浮

沉底

F浮G物

F浮G物

F浮=G物

F浮=G物

F浮+F支=G物

物体处于动态，受非平衡力作用

物体处于静态，受平衡力作用

(2)物体浮沉的判断方法

判断方法

比较F深和G物

比较ρ液和ρ物

上浮

F浮G物

ρ液ρ物

悬浮

F浮=G物

ρ液=ρ物

下沉

FipG物

ρ液ρ物

5.浮沉条件的应用

(1)密度计

密度计是用来测量液体密度的，密度计在不同的液体中所受浮力相同，因此在密度大的液体中排开的液体的体积小，所以密度计刻度上小下大.

(2)轮船

轮船在不同的水(如江水、海水)中都处在漂浮状态，所受浮力相等.轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量.

排水量(m排)和轮船质量(m船)、货物的质量(m物)的关系：

F

G

m

※一艘船从江河淡水驶入海水后浮力不变，但V排减小；反之，从海水驶入淡水，浮力不变，V排增大.

(3)潜水艇

靠改变自身重力实现浮与沉.潜水艇在水下时浮力不变，充水时，重力增大，当重力大于浮力则下沉；排水时，重力减小，当重力小于浮力时上浮.

注意：潜水艇潜水状态从江河淡水驶入海水后V排不变，浮力增大；反之，从海水驶入淡水，V排不变，但浮力减小.

(4)气球

升空时，气球里充密度小于空气的气体；返回时，放出一部分气体，使气球的体积变小，浮力减小且小于重力.

热气球的升降原理：充入加热后的空气，球内空气密度减小，气球上升；停止加热，热空气冷却，球内密度增大，气球下降.

(5)盐水选种原理：配制一定浓度的盐水，使其密度小于优质种子的密度而大于劣质种子的密度，籽粒饱满的种子密度较大而沉底，籽粒不饱满的种子密度较小而上浮.

6.用阿基米德原理测密度

(1)测固体密度：称出物体在空气中的重量，而后把物体完全浸在水中，称出物体在水中的重量，两次重量之差便是物体在水中所受浮力，根据阿基米德原理便可算出物体的密度.

a.测密度大于水的固体密度——天平(缺量筒)

器材：天平、金属块、水、细绳、烧杯

步骤：①用调节好的天平称出金属块的质量m?；

②用天平称出装满水后烧杯和水的质量m?；

③用细绳系住金属块放入水中，当停止溢水后将金属块取出，用天平称出烧杯和剩下水的质量m?.

表达式：ρ=

b.测密度小于水的固体密度——量筒(缺天平)

器材：木块、水、细针、量筒

步骤：①往量筒中注入适量水，读出体积为V?；

②将木块放入水中，静止漂浮后读出体积V?；

③用细针插入木块使完全浸入水中，读出体积为V?.

表达式：ρ=

(2)测液体密度：称出某一物体在空气中的重量、在水中的重量及在被测液体中的重量，根据物体在水中重量与在空气中重量之差用阿基米德原理可算出物体的体积即排开被测液体的体积，根据物体在空气中的重量与在被测液体中的重量之差可以知道物体所排开的被测液体的重量，于是便可算出液体的密度.

a.测未知液体密度方法一

器材：弹簧测力计、水、待测液