《浮力》知識(shí)總結(jié)

1、 8/8浮力一、知識(shí)概述（1）知道浸在液體里的物體要受到一個(gè)向上的浮力，知道浮力產(chǎn)生的原因；（2）會(huì)用彈簧秤測(cè)量物體受到的浮力的大小，理解阿基米德原理，會(huì)用阿基米德原理計(jì)算浮力有關(guān)的題目。二、重難點(diǎn)知識(shí)精析（一）浮力的大小與阿基米德原理1、浮力大小的測(cè)量。用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)物體在空氣中的重力G，再將物體浸入液體中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，則前后兩次的讀數(shù)之差就是物體在該液體中受到的浮力，即F浮=GF.2、阿基米德原理：浸在液體中所受到的浮力，大小等于它排開的液體所受的重力，這就是阿基米德原理。3、浮力的計(jì)算：阿基米德原理用公式表示為：F浮=G排或F浮=液V排g公式中符號(hào)的意義及單位：F浮

2、浮力N；液液體的密度kg/m3；V排物體排開液體的體積m3.在已知液體的密度和物體排開液體的體積時(shí)，可用這個(gè)公式計(jì)算出物體受到的浮力。例1、一均勻?qū)嵭奈矬w，掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，稱得其重力為G=19.6N，當(dāng)把物體沒入水中后，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)減小到F=9.8N，求：（1）該物體沒入水中時(shí)所受到的浮力F浮=？（2）該物體的密度=？解析：由彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次讀數(shù)G和F可求物體受到的浮力F浮=GF。進(jìn)而先根據(jù)G=mg求出物體的質(zhì)量，再由阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式F浮=液gV排，求出，由于此物體是浸沒于水中，所以，最后根據(jù)來求物體的密度。（1）F浮=GF=19.6N9.8N=9.8N（2）由于物體浸沒于水中

3、，所以則說明：F浮=GF是求物體所受浮力的一種方法，通常叫做“測(cè)量法”，F(xiàn)浮=液gV排是求物體所受浮力的另一種方法，通常叫做“公式法”，而且它們的兩個(gè)變式：常用于計(jì)算液體的密度；常用于在知道V排與V物的大小關(guān)系時(shí)，計(jì)算物體的體積V物，進(jìn)而做物體密度物等的計(jì)算。本題第（2）問，顯然可利用，來計(jì)算物體的密度更為簡(jiǎn)單：例2、一容積為4.5m3的氣球，里面充滿氫氣，已知球殼的質(zhì)量為800g，不計(jì)球殼的體積，問至少用多大的力拉住才能使其不至升空？（空氣=1.29kg/m3, 氫氣=0.09kg/m3,取g=10N/kg解析：氣球在空氣中要受到浮力，球內(nèi)氫氣和球殼要受到重力，設(shè)所求拉力為F，對(duì)氣球作如圖所

4、示的受力分析，依題意應(yīng)有，F(xiàn)浮=G氫氣G殼F.G殼=m殼g=0.8kg10N/kg=8NG氫氣=氫氣gV球=0.09kg/m310N/kg4.5m3F浮=空氣gV球=1.29kg/m310N/kg4.5m3則：F= F浮G氫氣G殼=58.05N4.05N8N=46N即：至少需要46N的力拉住它才能使其不至升空。說明：當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用，對(duì)它進(jìn)行受力分析并作出受力分析圖，可以直觀地表示出幾個(gè)力的大小與方向關(guān)系，通常運(yùn)用力的平衡的知識(shí)，再進(jìn)行求解。本題中，氫氣球受到的豎直向上的浮力F浮，應(yīng)與它受到豎直向下的氫氣的重力G氫氣，球殼的重力G殼和所需最小拉力F這三個(gè)力的合力平衡，從而得到F浮G氫氣G

5、殼。例3、一木塊浮在水面上時(shí)，有體積露出水面，將該木塊放入另一液體中，靜止時(shí)有體積浸在液體中，求木塊和另種液體的密度。解析：依題意畫出兩種情況下的木塊狀態(tài)圖，圖甲中，木塊浮在水面上，木塊所受到的重力應(yīng)等于木塊受到的水的浮力即：G=F?。ㄋ┱归_：。圖乙中，木塊受到的重力也等于木塊所受液體的重力，G=F?。ㄒ海归_說明：浮力問題中，應(yīng)用物體漂浮或懸浮時(shí)G=F浮建立等量關(guān)系求解的題目占有極大的比例。本題是一個(gè)典型代表，解答這類題目，依題意畫出狀態(tài)圖，建立物體受力平衡的方程式求解，是解題的一般方法，有的題目，還需要依題建立方程組來求解。例4、今有一質(zhì)量為386g，體積為30cm3的金質(zhì)球，求它在下

6、列情況下所受到的浮力：(1)在盛有足夠深水的容器中靜止時(shí)；(2)在盛有足夠深水銀的容器中靜止時(shí)。(金=19.3103kg/m3,水銀=13.6103kg/m解析：解答本題，不可盲目套用公式F浮=液gV排，因?yàn)殡m然金水, 金水銀,但此金質(zhì)球是否在水和水銀中靜止時(shí)都下沉至容器底，并不由金與水，水銀的相對(duì)大小來決定，而是取決于金質(zhì)球的平均密度。（1）因?yàn)榍蛩?所以此球在水中應(yīng)下沉，在盛有足夠深的盛水容器中靜止時(shí)，球浸沒在水中V排（水）=V球，故球所受水的浮力：（2）因?yàn)榍蛩y,所以此球在水銀中自然靜止時(shí)應(yīng)處于漂浮狀態(tài)，故球所受水銀的浮力：說明：（1）解答物理問題要結(jié)合特定物理情景，具體問題，具體分析

7、，不可生搬硬套，亂用物理公式。（2）本題第二問求浮力，運(yùn)用的是前面提到的實(shí)驗(yàn)法F浮=GF公式法F浮=液gV排，壓力差法F浮=F向上F向下之外的第四種方法，不妨稱之為“平衡法”，即當(dāng)物體漂浮或懸浮時(shí)有F浮=G. 中考解析一、中考要求本章是力學(xué)中的重要章節(jié)之一，也是中考命題的主要內(nèi)容，在各省市的中考物理試卷中，考查本章內(nèi)容的題目較多，一般占到38分，個(gè)別試卷占到十余分。因?qū)W習(xí)本章知識(shí)和解題過程中，要用到前面幾章學(xué)過的知識(shí)，對(duì)推理和分析能力的要求也較高，所以，學(xué)習(xí)本章節(jié)要結(jié)合復(fù)習(xí)前面的知識(shí)進(jìn)行，注意培養(yǎng)分析問題和理論推理的能力。對(duì)本章內(nèi)容的命題多數(shù)都比較難，能出到23題，而且以計(jì)算題形式出現(xiàn)的比例較

8、大，今后中考中，考查阿基米德原理，物體浮沉條件及壓強(qiáng)等知識(shí)綜合運(yùn)用的計(jì)算題是個(gè)熱點(diǎn)。二、中考真題回放例1、（廣西）把一小球放入盛滿酒精（酒精=0.8103kg/m3）的溢水杯中，它沉入容器底部，從杯中溢出8g酒精，若將該小球放入盛滿水的溢水杯中，它漂浮在水面上，從杯中溢出水的質(zhì)量（）A大于8gB等于8gC小于8gD無法判斷解析：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精對(duì)它的浮力小于小球的重力，即G排m酒精=8g.本題易錯(cuò)選B，這是由于沒有正確分析出浮力關(guān)系所致，則應(yīng)選A.例2、（全國(guó)物理競(jìng)賽題）小明在一根均勻木桿的一端纏繞少許鉛絲，使得木桿放在液體中可以豎直漂浮，從而制成一支密度計(jì)，將它放入水中，

9、液面到木桿下端的距離為16.5cm；再把它放到鹽水中，液面到木桿下端的距離為14.5cm.如果所用鉛絲的體積極小，可以忽略，小明測(cè)得的鹽水密度是多少？解析：本題看起來?xiàng)l件很少，似乎很難下手，但你一旦注意題目中的兩種情況皆為漂浮，立即抓最簡(jiǎn)單的力平衡式，再具體分析各力，問題即可迎刃而解。設(shè)密度計(jì)的橫截面積為S，密度計(jì)在水中的浮力：F浮=水gV排=水gh水S密度計(jì)在鹽水中的浮力：F浮=鹽水gV排=鹽水gh鹽水SF浮=G， F浮=GF浮= F浮即：水gh水S=鹽水gh鹽水S例3、如圖所示，在大盆中盛有水，水面上漂著一個(gè)小燒杯，燒杯中放著一個(gè)小物塊，試分析在下列情況下，把小物塊拿出來再放入大盆中的水里

10、后，水面高度怎樣變化？（1）小物塊的密度小于水的密度（物水）解析：這三種情況下，小物塊放入水中靜止后會(huì)漂浮、懸浮或沉底。無論哪些情況，要判斷水面高度的變化，其中就是要判斷水面下的總體積，它包括水的體積和沒入水中的物體體積之和，其具體思路如下： 可見，通過判斷水中所有物體所受到的總浮力的變化情況，即可判定水面的高度變化。（1）若物水，物塊沉底，總浮力減小，水面高度降低。思考題：一小塊冰漂浮在水面上，當(dāng)它全部熔化后，水面高度怎樣變化？冰塊漂浮時(shí)，F(xiàn)浮=G冰，冰全部熔化后，變成“水球”（即水制小球），其密度等于液體（水）的密度，在水中呈懸浮狀態(tài)，F(xiàn)浮=G水球，可見它所受到的浮力不變，液面高度不變。例

11、4、一個(gè)實(shí)心小球先后放入盛有足夠多的水和足夠多的酒精的兩個(gè)容器中，小球受到的浮力分別是0.9N和0.8N，酒精的密度為0.8103kg/m3.（1）分析小球在水中和在酒精中的浮沉狀態(tài)。（2）小球的密度。解析：（1）假設(shè)小球在水中和在酒精中都不沉底（即漂浮或懸?。?，根據(jù)二力平衡的條件有，小球在水中和在酒精中所受的浮力，都等于小球的重力，則浮力相等。這與題設(shè)條件相矛盾，所以小球在水中和在酒精中至少有一次是沉底的。又假設(shè)小球在水中和在酒精中都不漂浮在液面上（即懸浮或沉底），根據(jù)阿基米德原理，有F水=水gV排水=水gV球F酒=酒gV排酒=酒gV球這與題設(shè)條件相矛盾，所以小球在水中和在酒精中至少有一次是

12、漂浮在液面上。由以上分析可知，小球在水中和在酒精中只能是一次漂浮而另一次沉底；又因?yàn)樗疲孕∏蛟谒幸欢ㄊ瞧?，在酒精中一定是沉底。?）因?yàn)樾∏蛟谒衅?，在酒精中沉底，根?jù)二力平衡的條件和阿基米德原理，有F水=G球=球gV球F酒=酒gV球酒=酒gV球課外拓展氣球小史法國(guó)的蒙格爾費(fèi)兄弟從裊裊上升的炊煙得到啟示，他們把濃煙裝進(jìn)糊制的大紙袋中，做成了最早的熱氣球。1783年9月的一天，兄弟倆讓熱氣球攜帶著一只羊、一只鴨、一只雞，升到了450m的高空兩個(gè)月后，他們首次乘熱氣球成功升到900m的高度，開辟了人類航空的歷史。1783年12月1日，法國(guó)學(xué)者理查得利用性能更好的氫氣球上升到了2000m

13、的高度以后，科學(xué)家們用密閉式吊艙代替過去使用的敞開式吊艙，使人乘氣球到達(dá)了二萬多米的高度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人氣球探測(cè)器代替了有人駕駛的氣球。氣球上攜帶著各種儀器，可以把得到的資料用無線電波及時(shí)發(fā)回地面。（1）最早的熱氣球是誰制作的？熱氣球的成功制作是從哪里獲得“靈感”的？（2）法國(guó)學(xué)者理查得做成的世界上第一個(gè)氫氣球，體積是620m3，該氣球在地面附近受到的浮力約多大？（空氣的密度為1.29kg/m3）（3）在節(jié)日里氫氣球飄向高空，越來越小，逐漸看不見了。設(shè)想，氣球最后可能怎樣。根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)作出預(yù)言，并簡(jiǎn)述理由。答案：（1）法國(guó)的蒙格爾費(fèi)兄弟裊裊上升的炊煙（2）F浮=空氣gV=1.29kg/m3620m310N/kg=7998N（3）有兩種可能。一種可能是因高空中的氣體逐漸稀薄，壓強(qiáng)降低，氣球上升過程中，球內(nèi)