第四讲 浮力-【暑假辅导班】2021年新九年级物理暑假精品课程（苏科版）

第四讲 浮力 【学习目标】 1.知道浮力产生的原因； 2.会利用浮力的产生原因、称重法、公式法、特殊状态法，计算浮力的大小，并解决实际问题； 3.理解阿基米德原理，知道浮力的大小只与排开液体的体积，和排开液体的密度有关； 4.理解物体的浮沉条件，能运用物体的浮沉条件解决有关问题。 【基础知识】 知识点一、浮力 1.定义：浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力，这个力就叫浮力。 2.施力物体: 液体或气体。 3.方向:竖直向上。 4.产生原因：液体对物体上下表面的压力差。 知识点二、阿基米德原理 1.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 2.公式: 知识点诠释： 1.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。 2.阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。 3.当物体浸没在液体中时， ，当物体部分浸在液体中时， ，（ ）。 4.阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是： 知识点三、物体的浮沉条件 1.物体的浮沉条件：浸没在水中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系。 （1）物体浸没在液体中时： ， ； 　　①如果 ，物体下沉， ； 　　②如果 ，物体上浮， ； 　　③如果 ，物体悬浮， 。 （2）漂浮在液面上的物体： ，展开为： ， 因为： ，所以： 。 （3）沉底的物体： ，所以： ， 。 2.浮力的应用 (1)轮船、气球、飞艇的浮沉原理——调节重力、浮力的关系： 　　①要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船，就是根据这一道理。 　　②潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。当F浮＞G时，潜水艇上浮；当水箱中充水时，自身重力增大，增大到F浮=G时，可悬浮于某一位置航行；水箱中再充水，至F浮＜G时，则潜水艇下沉。 　　③利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积，从而改变所受浮力的大小，来实现升降，气球和飞艇就是利用空气浮力升空的。 (2)密度计的原理及用途： 　　密度计是用来测定液体密度的仪器，它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的，密度计在待测液体里呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力，根据浮力公式， 　　F浮=G排=ρ液gV排，液体密度较大的时候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。如“0.8，”表示该液体密度是0.8×103kg/m3。 知识点诠释： 1.物体浮沉条件 浮沉状况 物理现象 运动状态 　条件 物液密度关系 与的关系 浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动 　　 漂浮 浮在液面上 静止在液面上 悬 悬浮 停留在液体中任何深度的地方 静止在液体中 沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动 　　 沉底 停留在容器底部 静止在容器底部 2.计算浮力的方法： （1）根据浮力产生的原因：F浮=F向上－F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。 （2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。 （3）称重法：F浮=G物－F拉，将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡。 （4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。 　注：运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。 【考点剖析】 类型一、浮沉条件的应用 例1.甲、乙两只完全相同的杯子盛有浓度不同的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时两液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则（　　） A．鸡蛋在盐水中所受浮力F甲＞F乙 B．鸡蛋在盐水中所受浮力F甲＜F乙 C．盐水的密度ρ甲＞ρ乙 D．盐水对杯底的压强p甲＜p乙 【答案】D 【解析】由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，由于物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故A、B错误； 根据浮沉条件可知：物体悬浮时ρ甲=ρ物，物体漂浮时ρ乙＞ρ物，所以ρ甲＜ρ乙，故C错误；由于两杯中液面相平根据p=ρgh可知：p甲＜p乙，故D正确，故选D。 【总结升华】本题考查了物体浮沉条件和液体压强公式的应用，一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系，同时要搞清不同状态下（漂浮、悬浮）物体所受重力与浮力的大