第九章 浮力（思维导图+知识清单）-2021年中考物理一轮复习备课一体化资源

第九章 浮力 一、浮力 1. 定义：液体和气体对浸在其中的物体都有 竖直向上 的力，这个力叫做浮力． 2. 产生原因：如图所示，浸在液体(或气体)中的物体，其上、下表面受到液体(或气体)对它的压力不同，且向上的压力 大于 向下的压力，这个 压力差 就是物体受到的浮力，公式为F浮＝F向上－F向下，当物体漂浮时，F向下＝0 N. F向上 F向下 F向上 3. 影响因素：物体浸在液体(或气体)中的 体积 越大，液体(或气体)的 密度 越大，物体受到的浮力越 大 ．浮力的大小跟物体的形状、密度以及浸在液体(或气体)中的深度等因素无关． 二、阿基米德原理 1. 内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的 重力 . 2. 公式：F浮＝G排＝m排g＝ ．ρ液表示液体密度，单位为kg/m3；V排表示物体排开液体的体积，单位为m3 (注：当物体部分浸入液体时V排＜V物，当物体完全浸没时V排＝V物) 3. 变形式：求液体密度：ρ液＝ ；求排开液体的体积：V排＝ . 4. 适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体． 三、物体的浮沉条件 1.物体的浮沉条件 浸没在液体中的物体，浮沉情况由重力和浮力的大小关系共同决定。对物体进行受力分析，物体在悬浮时，重力和浮力是一对平衡力，若是上浮，则浮力大于重力，若是下沉，则浮力小于重力；漂浮时物体处于平衡状态，重力等于浮力。 浮力表达式：F浮=ρ液gV排，重力表达式：G=mg=ρ物gV物 ①物体浸没在液体中，有上浮、下沉以及悬浮三种情况，都满足V排=V物。 上浮：F浮>G，ρ液gV排>ρ物gV物，ρ液>ρ物 下沉：F浮<G，ρ液gV排<ρ物gV物，ρ液<ρ物 悬浮：F浮=G，ρ液gV排=ρ物gV物，ρ液=ρ物 ②物体漂浮时，物体部分浸入液体中，V排<V物。 漂浮：F浮=G，ρ液gV排=ρ物gV物，V排<V物，ρ液>ρ物 ③判断物体浮沉条件，有两种方法：比较F浮与G大小关系或比较ρ液与ρ物的大小关系。 ④切片问题：密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把同一物体切成大小不等的两块放入同一液体中，则大块、小块都悬浮（或漂浮），即浮沉情况没有发生改变，和没有切割前相同，因为物块切割前后密度始终没有发生改变。此时的浮沉情况可由密度来进行判断。 2.浮沉条件的应用 （1） 轮船 ①工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，使它能排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用； ②轮船可以漂浮在水面上，轮船的重力小于浮力，也可以根据浮沉条件中密度关系进行分析：轮船的平均密度小于水的密度； ③同一搜轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，浮力均等于重力，所以浮力不变，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，由于海水和河水的密度不同，，故轮船在海水里排开的体积小于河里，即河里吃水深度（吃水线）大于海里。轮船的排水量=船自身重量+满载时货物的重量 （2） 潜水艇 靠改变自重来实现上浮或下沉的。当潜水艇需要下潜时，就打开两侧的水舱，当水舱注水后，潜水艇重力变大，超过水的浮力，它就开始下沉。当潜水艇需要上浮时，就启动压缩机，用高压的空气将水舱内的水排出，潜水艇自身重力减小，就可以上浮。 （3） 气球和飞艇 热气球和飞艇通过加热空气或氢气、氦气等措施，使球内密度小于球外空气密度到一定程度，从而使气球上升到空中，若要使充有氦气或氢气的气球降回地面，可以放出球内的一部分气体，使气球体积缩小，减小浮力；对于热气球，只要停止加热，热空气冷却，气球体积就会缩小，浮力减小。 （4） 密度计 密度计示数不均匀，刻度值呈上小下大特点分布。同一支密度计在测量不同液体时，受到的浮力都相同，均等于密度计的重力（二力平衡），但若液体密度大，则密度计浸入体积小，若液体密度小，则浸入体积大。故密度计上刻度示数为上小下大。 （5）排水量：F浮=排水量（千克）×g 轮船的满载重量，一般是以排水量表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平衡条件得：船受到的总F浮=G总=排水量（千克）×g，就是船排开水的重，即是浮力，又等于船、货的总重力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ $$