(完整版)初中物理浮力知识点汇总
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《浮力》知识点 浮力
1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体。
3.浮力产生的原因(实质):液(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。
4.物体的浮沉条件:
(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
下沉 悬浮 上浮 漂浮F 浮 < G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物
(3)说明:
①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成
大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为ρ。
A
l h
分析:F 浮 =G 则:ρ液V 排g =ρ物Vg ρ物=(V 排/V )·ρ液=ρ
液
③悬浮与漂浮的比较:相同:F 浮 =G :物不同:悬浮ρ液=ρ物 ;V 排
=V 物漂浮ρ液<ρ物;V 排<V 物
④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F 浮 与G 或比较ρ液与ρ
物。
⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G ,浸在密度为ρ的液体中,
示数为F 则物体密度为:ρ物=G ρ/(G-F )。
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液
面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面
下降。
5.阿基米德原理:
(1)内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)公式表示:F 浮 =G 排=ρ液V 排g ,从公式中可以看出:液体
对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体
的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)适用条件:液体(或气体)
6.漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
7.浮力的利用:
(1)轮船:
工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。
单位t,由排水量m可计算出:排开液体的体积V排=m/ρ;排开液体的重力G排=m;轮船受到的浮力F浮=mg,轮船和货物共重G=mg。
(2)潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
(4)密度计:
原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
8.浮力计算题方法总结:
(1)确定研究对象,认准要研究的物体。
(2)分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
计算浮力方法:
①读数差法:F浮= G-F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法:F浮= F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)
③漂浮、悬浮时,F浮=G (二力平衡求浮力;)
④F浮=G排或F浮=ρ液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物体
排开液体的质量或体积时常用)
⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)
9.如何正确认识液体压强公式P=gh
静止液体内部压强的特点是:
液体内部向各个方向都有压强;
压强随深度的增加而增大;
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
液体的压强还跟液体的密度有关。
液体内部的压强之所以有以上特点,是因为液体受到重力且具有流动性。
正是由于液体受到重力作用,因此在液体内部就存在着由于
本身重力而引起的压强。
推理和实验都可得出,液体内部的压强公式为P=。
gh ρ ⑴公式P=的物理意义:
gh ρP=是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体gh ρ的密度、液体
深度有关,而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。
⑵公式P=的适用范围:
gh ρ这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,
尽管有时固体产生压强恰好也等于,例如:
gh ρ将一密度均匀,高为h 的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:
P=
gh S
gsh S gV S G S F ρρρ====但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用P=来计算。
但对液体来说无论液体的形状如何,都可以用gh ρP=计算液体内某一深度的压强。
gh ρ ⑶公式P=和P=
的区别和联系gh ρS
F
P=
是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体、S
F
还是气体都是适用的。
而P=是通过公式P=结合液体的具
gh ρS
F
体特点推导出来的,只适合于计算液体的压强。
⑷由于液体具有流动性,则液体内部的压强表现出另一特点:液
体不但对容器底部有压强而且对容器侧壁也有压强,侧壁某一点受
算出该处受到的压强。
例1解:坦克对冰面的压力F=G=mg=20⨯
受力面积S=2m 2=4m 2
2⨯P=Pa Pa m
N S F 5
42
5107
109.441096.1⨯<⨯=⨯=行驶。
例2平地面上,若把乙、丙中的阴影部分切除后,试比较甲、乙、丙对
水平地面的压强大小?
解:圆柱体对地面的压强: P=
S
sgh S G S F ρ==gh ρbcde 产生的压强与甲、乙相等,但acde 大于bcde 部分产生的压强。
由此可知:P 甲=P 例3:如右上图所示的容器内装有水,试比较A 、B 、C 各点由液体
产生的压强p A 、p B 、p C 的大小。
解:由于液体的密度相同,本题关键是弄清A 、B 、C 各点的深
度。
深度是指从自由液面到该处的竖直距离,从图中可知:
h 4=15cm -5cm =10cm=0.1m h B =15cm=0.15cm h C =15cm -10cm =5cm =0.05m
故p B > p A >p C
例4:在马德堡半球实验中,若每个半球的截面积
S=cm 2,那么拉开马德堡半球至少要用多大外力F?(大4104.1⨯气压强P0=Pa )51001.1⨯解:由公式P=
可知大气对半球面的压力S
F
F=PS=N =Pa ×cm 2=N
51001.1⨯4104.1⨯510414.1⨯例5:在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中,
管高出水银面h=50cm ,如图所示,问:⑴管内顶部受到多大的压强?
方向如何?⑵如果在管顶部开一个出现什么情况?(大气压为76cm 汞柱)
解:⑴管内顶部受到的压强为:76cmHg -50cmhg =26cmHg 方向
是竖直向上。
银柱下降到管内外水银面一样高。
例6:如图所示,密度为0.6×103理知识,至少计算出与木块有关的8解:⑴木块下表面受到水的压强p 2310m -⨯⨯300Pa
=33330.610/31.010/5
V kg m V kg m ρρ⨯===⨯木排木水
⑶木块的底面积:()2
22525S h cm cm ===木⑷木块的体积:()3
33
5125V h cm cm ===⑸木块排开水的体积:3333125755
5
V V cm cm =⨯=排木
=⑹木块受到的浮力
3363110/10/75100.75F gV kg m N kg m N
ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水排⑺木块的物重:0.75G F N ==浮木⑻木块的质量:0.750.07510/G N
m kg
g N kg
=
=
=木
木。