新人教版八年級下冊物理第10章內(nèi)能知識點(diǎn)全面總結(jié)

10 浮力10.1 浮力知識點(diǎn)1、什么是浮力（1）浮力：浸在液體（或氣體）中的物體受到向上的力叫做浮力。注意：①“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（浸沒）”兩種情況，也就是說浸在液體內(nèi)部和浮在液體表面的物體都受到浮力，浸在氣體中的物體也受到浮力。②浮力的施力物體是液體或氣體，受力物體為浸在液體或氣體中的物體。③浮力的方向總是豎直向上的。（2）稱重法測浮力先在空氣中用彈簧測力計(jì)測出物體的重力G，在把物體浸在液體中讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F拉，彈簧測力計(jì)兩次示數(shù)的差就是浸在液體中的物體所受的浮力大小，即F浮=G-F拉。知識拓展：稱重法測浮力的受力分析物體浸在水中時(shí)，受到三個(gè)力的作用——重力G彈簧測力計(jì)的拉力F拉和浮力F浮，其中重力方向豎直向下，彈簧測力計(jì)的拉力和浮力的方向都是豎直向上的，根據(jù)力的平衡原理可知，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的向上的力與受到的向下的力相等，即F浮+F拉=G，所以F浮=G-F拉。知識點(diǎn)2、浮力產(chǎn)生的原因（1）探究：浮力產(chǎn)生的原因位置深度壓強(qiáng)壓力圖示前、后兩個(gè)面相等由公式p=ρgh知，ρ、h相同，因此前、厚兩個(gè)面受到的壓強(qiáng)相等由公式F=pS知，p、S相同，因此前、后兩個(gè)面受到的壓力F前=F后，且二力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，作用在同一直線上，因此F前、F后是一對平衡力左、右兩個(gè)面相等相等F左、F右是一對平衡力上、下兩個(gè)面上表面所處液體的深度小于下表面所處液體的深度上表面所受壓強(qiáng)小于下表面所受壓強(qiáng)上表面所受壓力F1小于下表面所受壓力F2，即F1＜F2，F(xiàn)差=F2-F1總結(jié)歸納：浮力是由于液體對物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的，即F浮=F向上-F向下。浮力的方向總是豎直向上，與重力方向相反。（2）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，我們應(yīng)了解兩種特殊情況。①當(dāng)物體部分浸入液體中時(shí)，上表面不受液體壓力，則F浮=F向上。②若浸沒在液體中的物體下表面和容器底緊密接觸，則液體對物體向上的壓力F向上為零，物體將不受浮力的作用，只受向下的壓力，如在水中的橋墩、深陷在淤泥中的沉船等不會受到水的浮力。（3）關(guān)于浮力的兩個(gè)問題①浮力的方向總是豎直向上。②一切浸入液體或氣體中的物體，都受到液體或氣體對他豎直向上的浮力；無論物體的形狀如何，怎樣運(yùn)動，只要是浸在液體或氣體中（除物體下表面與容器底緊密接觸外），都會受到液體或氣體豎直向上的浮力。知識點(diǎn)3、決定浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)探究：浮力大小跟那些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟蛔兞亢妥兓繄D示現(xiàn)象分析1物體浸沒的深度的關(guān)系同一物體浸沒在液體中的體積相同，液體密度相同，使物體浸沒在液體中的深度不同①④⑤兩種情況下彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同根據(jù)F浮=G-F拉，物體所受浮力相同，浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)2物體浸在液體中的體積的關(guān)系液體的密度相同，同一物體，浸在液體中的體積（排開液體的體積）不同①③④兩種情況下彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同根據(jù)F浮=G-F拉，物體所受浮力不同，說明物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)3液體密度的關(guān)系物體浸在液體中的體積（物體排開液體的體積）相同，同一物體，液體的密度不同②⑥⑦兩種情況下彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同根據(jù)F浮=G-F拉，物體在水和酒精中所受浮力不同，說明物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)。4物體密度的關(guān)系物體的體積相同，浸沒在液體中的體積（排開液體的體積）相同，液體的密度相同，物體的密度不同①②⑤⑥兩種彈簧測力計(jì)的示數(shù)差相同物體所受的浮力與物體的密度無關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，物體所受的浮力就越大。注意：①“物體浸在液體中的體積”也就是物體排開液體的體積，因?yàn)榻氲奈矬w體積排開了本來處于這一位置的液體。②物體浸在液體中的體積逐漸變大，物體受到的浮力也隨著增大，這表明物體受到的浮力的大小與浸在液體中的體積有關(guān)，不能理解為浸沒在液體中的深度有關(guān)。③浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與物體的材料、密度、形狀以及液體的多少、物體浸沒在液體中的深度、物體在液體中的運(yùn)動狀態(tài)等因素?zé)o關(guān)，只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)。④在此實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用了控制變量法。浮力的大小與液體的密度、物體排開液體的體積等多個(gè)因素有關(guān)，當(dāng)研究浮力的大小與液體的密度之間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持物體排開液體的體積等其他因素不變。10.2 阿基米德原理知識點(diǎn)1、阿基米德的靈感（1）阿基米德在洗澡時(shí)發(fā)現(xiàn)：物體浸在液體中的體積等于它排開的液體的體積。（2）影響物體所受浮力大小的因素是液體的密度與物體排開液體的體積，物體排開液體的體積越大，液體的密度越大，他所受的浮力就越大。根據(jù)密度知識可知，排開液體的體積一定時(shí)，液體的密度越大，由知排開液體的質(zhì)量越大，則排開液體的重力就越大?？梢?，浮力的大小跟排開液體所受的重力密切有關(guān)。知識點(diǎn)2、浮力的大?。?）實(shí)驗(yàn)探究：浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系提出問題：物體所受浮力的大小跟它排開的液體所受的重力有什么樣的定量關(guān)系呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①浸在液體中的物體所受浮力的大小可以用彈簧測力計(jì)測出；先測出物體所受的重力，在讀出物體浸在液體中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，兩者之差就是浮力的大小。②物體排開液體所受的重力可以用溢水杯和彈簧測力計(jì)測出；溢水杯中盛滿液體，再把物體浸在液體中，讓溢出的液體流入一個(gè)小桶中，桶中的液體就是被物體排開的液體，用彈簧測力計(jì)測出排開液體所受的重力。③比較浮力的大小與排開液體所受重力的大小之間的數(shù)量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過程：①將小石塊用細(xì)線系住，掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，測出其所受的重力G；②將小燒杯用細(xì)線系好，掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，測出其所受的重力G1；③將水倒入溢水杯中，使水面恰好到達(dá)溢水杯的溢水口，將一個(gè)小燒杯放在溢水口下水能正好流入小燒杯的位置，然后將小石塊慢慢地浸入水中，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1；④利用公式F浮=G-F，算出小石塊此時(shí)在水中受到的浮力；⑤測出此時(shí)小燒杯和溢出的水所受的總重力G2，并算出溢出的水所受的重力G排=G2-G1；⑥換用不同質(zhì)量的小石塊，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，再做幾次試驗(yàn)，將數(shù)據(jù)填入表。實(shí)驗(yàn)序號小石塊所受的重力G/N小石塊浸在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F/N小石塊受到的浮力F浮/N小燒杯所受的重力G1/N小燒杯和溢出的水所受的總重力G2/N溢出的水所受的重力G排/N12.21.40.81.01.80.821.71.10.61.01.60.633.62.31.31.02.31.3探究歸納：小石塊受到的浮力等于溢出的水所受的重力。（2）阿基米德原理的內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力。公式：（3）應(yīng)用阿基米德原理時(shí)，應(yīng)注意以下六點(diǎn)。①阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。計(jì)算浸在氣體中的物體所受浮力的公式為。②阿基米德原理闡明了浮力的三要素：浮力作用在浸在液體（或氣體）里的物體上，其方向是豎直向上的，其大小等于物體排開的液體（或氣體）受到的重力的大小，及。③原理中所說的“浸在液體里的物體”包含兩種狀態(tài)：一是物體全部浸入液體里，即物體浸沒在液體里；二是物體的一部分浸入液體里，另一部分露在液面以上。④是指被物體排開的液體（或氣體）所受的重力，表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開的液體（或氣體）所受的重力。還可推導(dǎo)出，指物體排開的液體（或氣體）的質(zhì)量。⑤表示被物體排開液體（或氣體）的體積，當(dāng)物體浸沒在液體（或氣體）里時(shí)，；當(dāng)物體只有一部分浸入液體（或氣體）里時(shí)，。⑥由可以看出，浮力大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而跟物體本身的材料、體積、密度、形狀、在液體中的深度、在液體中是否運(yùn)動、液體的多少等因素?zé)o關(guān)。知識拓展：二次稱重法測物體的密度（1）器材：彈簧測力計(jì)、物塊、細(xì)線、燒杯、水。（2）步驟：①在空氣中用彈簧測力計(jì)測出物塊的重力G；②將物塊浸沒于水中并讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F拉；（3）結(jié)論：由平衡條件可知F浮=G-F拉，又根據(jù)阿基米德原理可知，所以又因?yàn)槲飰K在水中全部浸入，所以，則10.3 物體的浮沉條件及應(yīng)用知識點(diǎn)1、物體的浮沉條件上浮下沉懸浮漂浮沉底沉底（與底面緊密接觸）F?。綠F?。糋F浮=GF浮=GF浮+F支=GF壓+G=F浮處于動態(tài)（運(yùn)動狀態(tài)不斷改變），受非平衡力作用可以停留在液體中的任何深度處是“上浮”過程的最終狀態(tài)是“下沉”過程的最終狀態(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力作用（1）當(dāng)物體受到的浮力大于重力時(shí)，則物體就會上浮，由于物體浸沒在液體中，因此物體排開液體的體積與物體自身的體積相等，即浸沒在液體中的物體（實(shí)心物體），如果它的密度小于液體的密度，物體上浮。物體在重力和浮力的共同作用下，在液體中向上運(yùn)動——上浮。隨著物體不斷上升，物體將有一部分體積開始漏出液面，物體所受的浮力也隨之減少，一直減少到浮力等于重力時(shí)，就不在上浮，物體的上浮運(yùn)動結(jié)束并處于平衡狀態(tài)，即漂浮在液面上，此時(shí)排開液體體積小于物體體積，液體密度大于物體密度。（2）當(dāng)物體受到的浮力小于重力時(shí)，物體就會下沉，知道接觸容器底部，此時(shí)排開液體體積等于物體體積，液體密度小于物體密度。物體在液體中向下運(yùn)動——下沉，直至容器底部對物體產(chǎn)生一定的支持力為止，這時(shí)物體在重力、浮力、支持力的作用下處于平衡狀態(tài)，下沉運(yùn)動結(jié)束。由此可知，下沉運(yùn)動是由不平衡狀態(tài)變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)的過程。特殊情況下，也可能出現(xiàn)物體的下表面與容器底密合，這時(shí)物體的下表面不可能再受到液體向上的壓強(qiáng)，所受的浮力為零，物體在重力、液體壓力和支持力的作用下處于平衡狀態(tài)，物體好像被容器底牢牢地“吸住”一樣。如在河床上砸木樁，木樁的下表面不受液體的壓強(qiáng)，因而不受液體浮力的作用。（3）當(dāng)物體受到的浮力等于重力時(shí)，此時(shí)二力平衡，物體將懸浮在液體中，此時(shí)排開液體體積等于物體體積，液體密度等于物體密度。懸浮和漂浮有相似之處，也有重要區(qū)別。相似之處：物體都處于平衡狀態(tài)，所受的重力和所受的浮力為一對平衡力。重要區(qū)別：①物體在液體中的位置不同，物體懸浮時(shí)可以靜止在液體內(nèi)部任何地方，物體漂浮時(shí)靜止在液體表面。②實(shí)心物體處于懸浮狀態(tài)時(shí)，其密度與液體密度相等，其體積等于排開液體的體積；實(shí)心物體處于漂浮狀態(tài)時(shí)，其密度小于液體密度，其體積大于排開液體的體積。（4）浮力大小的計(jì)算方法①稱重法：把物體掛在彈簧測力計(jì)上，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)G，再把物體浸入液體中，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F拉，則F浮=G-F拉。②壓力差法（浮力產(chǎn)生的原因）：F浮=F向上-F向下，該方法適用于高度已知的形狀規(guī)則的正方體、長方體或圓柱體。③公式法（阿基米德原理）：F浮=G排=m排g=ρ液gV排，普遍使用于計(jì)算任何形狀的物體受到的浮力。④平衡法：物體漂浮或懸浮時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮=G。知識點(diǎn)2、浮力的應(yīng)用（1）增大或減小浮力的方法由阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，浸在液體中的物體，受到的浮力大小是由液體密度和排開液體的體積決定的，所以增大浮力的方法有：①增大液體密度，如在水中加鹽并攪拌，當(dāng)鹽水的密度大于雞蛋的密度時(shí)，沉底的雞蛋會浮起來；②增大物體排開液體（或氣體）的體積，如飛艇、體積龐大的萬噸巨輪等。減小浮力的方法有：①減小液體的密度，如漂浮在鹽水中的雞蛋，可以采用加清水的方法來減小液體的密度，當(dāng)液體密度小于雞蛋的密度時(shí)，雞蛋下沉；②較小物體排開液體（或氣體）的體積，如飛艇降落時(shí)，通過將輔助氣囊中的氣體放出，使飛艇排開空氣的體積減小，較小空氣浮力，當(dāng)浮力小于飛艇的重力時(shí)，飛艇降落。（2）浮沉條件的應(yīng)用①輪船工作原理：空心法，及把密度比水大的鋼鐵制成空心的，能使它排開更多的水，增大可利用的浮力，從而漂浮在水面上。同一艘輪船，不論在海里航行，還是在河里航行，都處于漂浮狀態(tài)，F(xiàn)浮=G，即浮力大小不變，而F浮=ρ液gV排，因此液體密度變小時(shí)，排開液體體積變大，當(dāng)輪船由海水駛?cè)牒铀畷r(shí)，液體密度變小，排開液體體積變大，因此輪船應(yīng)沉下去一些，吃水線升高。輪船的大小通常用排水量表示，拍水量是輪船裝滿貨物時(shí)排開水的質(zhì)量。排水量=船自身的質(zhì)量+滿載時(shí)貨物的質(zhì)量，即m排=m船+m貨。②潛水艇潛水艇是靠改變自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮或下潛的。潛水艇浸沒在水中時(shí)排開水的體積不變，所以浸沒后受到的浮力不變，但艇內(nèi)有兩個(gè)水艙，向水艙充水時(shí)，潛水艇變重，逐漸潛入水中。當(dāng)水艙充水后潛水艇重等于同體積的水重時(shí)，可以懸浮在水中。當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時(shí)，潛水艇變輕，從而上浮。③氣球和飛艇氣球和飛艇里充入的是密度小于空氣的氣體，在空氣中受到向上的浮力和向下的重力。