内容正文:
一战成名·福建物理
命题点16 物体的浮沉条件及相关计算(必考
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2022版新课标要求
2.2.9(节选) 知道阿基米德原理,能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的有关现象.
知识梳理
1.浮力
(1)定义:无论是气体还是液体,对浸在其中的物体都有① 竖直向上 的托力,物理学中,把
这个托力叫做浮力.方向:② 竖直向上 .
(2)产生原因:浮力是由液体对物体向上和向下的③ 压力差 产生的,即F浮 =F向上 -F向下.
特别提醒 浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧
密黏合,水对其向上的压力F向上 =0,故不受浮力.
(3)影响因素:a.物体浸在液体中的体积:同一液体中,物体浸在液体中的体积越④ 大 ,
浮力越大.
b.液体密度:物体浸在液体中的体积一定时,液体密度越⑤ 大 ,浮力越大.
特别提醒
物体在液体中所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度及物体的密度和重
力无关.
2.阿基米德原理
(1)内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于⑥ 物体排开的液体 所受重力的大小.
(2)公式:F浮 =G排 =m排g=⑦ ρ液V排g .ρ液 表示液体的密度,单位是kg/m
3;V排 表示物体排
开液体的体积,单位是m3;F浮 表示浮力,单位是N.
变形公式:ρ液 =
F浮
gV排
(求液体密度);V排 =
F浮
ρ液 g
(求排开液体的体积).
(3)适用范围:对液体和气体均适用.
3.物体的浮沉条件(必考)
浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
受力示
意图
受力分析
F浮⑧ > G
(2020.21)
F浮⑨ < G
F浮瑏瑠 = G
(2020.16、
2017.20)
F浮瑏瑡 = G
(2019.21)
F浮 +F支
瑏瑢 = G
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一战成名·福建物理
续表
浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
密度、体
积关系
(实心物体)
ρ液瑏瑣 > ρ物 ρ液瑏瑤 < ρ物
ρ液瑏瑥 > ρ物
V排瑏瑦 < V物
ρ液瑏瑧 = ρ物
V排瑏瑨 = V物
(2018.22)
ρ液瑏瑩 < ρ物
V排瑐瑠 = V物
运动状态
处于动态(运动状态不断改
变),受非平衡力作用
是“上浮”过程的
最终状态
可以停留在液体
中任意深处
是“下沉”过程
的最终状态
处于静态,受平衡力作用
4.浮力的应用
(1)密度计:利用物体漂浮时F浮 =G物制成.测量液体密度时,密度计浸入液体的体积越大,待
测液体的密度就越瑐瑡 小 .原理表达式为ρ液 =
F浮
gSh,故密度计的刻度瑐瑢 不是 均匀的.
(2)轮船:把密度大于水的材料做成空心,增加排开水的体积,从而增大浮力;轮船的大小通常
用排水量来衡量,排水量是指轮船排开水的瑐瑣 质量 .
(3)潜水艇、浮沉子、奋斗者号:通过改变瑐瑤 自身的重力 来实现上浮和下潜.
(4)热气球、飞艇:充入密度瑐瑥 小于 空气的气体,如氢气、氦气或热空气.
(5)鱼:调节鱼鳔内的气体,改变鱼受到的浮力
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第1题图
即时练习
1.2021年4月23日,中国海军“长征18号”核潜艇交接入列.如图所示是潜艇在海水中悬
浮、上浮、漂浮的训练过程.下列对训练过程分析正确的是 ( B )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B.漂浮时排开的海水所受的重力最小
C.上浮过程中所受的浮力逐渐变大
D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
5.浮力的四种计算方法
图1
图2
图3
图4
(1)压力差法(定义法)(如图1):F浮 =瑐瑦 F向上 -F向下 (适用于形状规则的物体).
(2)称重法(如图2):F浮 =瑐瑧 G物 -F拉 .[2018.18(2)]
(3)阿基米德原理法(如图3):F浮 =G排 =m排g=ρ液V排g.(2021.22第二空、2019.21)
(4)平衡法(如图4):F浮 =G物 =m物g(适用于漂浮或悬浮在液体中的物体).
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一战成名·福建物理
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