内容正文:
第3讲 浮力
知识精讲
考点1:浮力与计算
1.浮力定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它 的力叫浮力.
(1)方向:总是 .
(2)施力物体:
(3)称重法测浮力:F浮= .
(4)产生原因:
① 表述:液(气)体对物体向上、向下的 即为浮力;
② 公式:F浮=
2.阿基米德原理内容:浸在液体(气体)中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于 .
(1)公式:F浮=G排=
① 物体排开液体的体积V排就是指物体浸在液体中部分的体积;
② ρ液是液体的 ,而非物体的密度,V排是 的体积,而非 的体积;
③ 从公式可知:液体对物体的浮力与液体的 和物体 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)适用条件: .
拓展:当物体全部浸没在液体中时,物体排开液体的体积等于物体的体积;当物体只有一部分浸没在液体中时,物体排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积.
求浮力大小的四种方法:
(1)产生原因:F浮 = F向上-F向下.
(2)称重法:F浮 = G-F.
(3)阿基米德原理法:F浮 = G排 = m排g = ρ液gV排 .
(4)二力平衡法:当物体悬浮在液体中或漂浮在液面上时,F浮 = G物.
考点2:物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件:(先假设物体浸没在液体中)
(1)比较物体的重力和所受浮力的大小:
① F浮 G,下沉;②F浮 G,悬浮或漂浮;③ F浮 G,上浮.
(2)比较物体的密度和液体的密度的大小:
①ρ物 ρ液,下沉;②ρ物 ρ液,悬浮;③ρ物 ρ液,上浮.
(3)浮沉条件的应用:
①轮船:采用空心的办法使船漂浮在水面上以增大轮船排开水的体积;
②潜水艇:靠改变自身的 来实现上浮和下潜;
③气球和飞艇:靠充入密度比空气小的氢气、氦气或热空气来实现升空.
④密度计:利用物体的 条件来进行工作。刻度线从上到下,对应的液体密度越来越 .
专题一:利用浮力计算密度
一、利用弹簧测力计
1. 测固体物块(如石块)的密度:
(1)用弹簧测力计测出物体的重力G;
(2)将物块完全浸没在水中,不触碰杯底和杯壁,记录拉力F;
(3)利用公式计算石块的密度。
2. 测未知液体(如盐水)的密度:
(1)用弹簧测力计测出物体的重力G;
(2)将物块完全浸没在水中,记录拉力F1;
(3)将物块完全浸没在盐水中,记录拉力F2;
(4)利用公式计算液体的密度。
二、利用天平
1. 测固体物块(如石块)的密度:
(1)用天平测出石块的质量m;
(2)烧杯中放入适量的水,用天平测量其质量m1;
(3)用细线把石块拴住,完全浸没在水中,且不触碰杯底和杯壁,添加砝码,使天平再次平衡,记录质量m2;
(4)利用公式计算石块的密度。
2. 测未知液体(如盐水)的密度:
(1)烧杯中放入适量的水,用天平测量其质量m1;
(2)用细线把石块拴住,完全浸没在水中,且不触碰杯底和杯壁,添加砝码,使天平再次平衡,记录质量m2;
(3)烧杯中放入适量的盐水,用天平测量其质量m3;
(4)用细线把石块拴住,完全浸没在水中,且不触碰杯底和杯壁,添加砝码,使天平再次平衡,记录质量m4;
(5)利用公式。
三、利用量筒
1. 测固体物块(如石块)的密度:
(1)量筒中放入适量的水,使塑料碗漂浮在水面上,记录体积V1;
(2)将石块用细线拴住放在塑料碗中,使其漂浮,记录体积V2;
(3)将石块从塑料碗中取出,使其浸没在量筒中的水中,记录体积V3;
(4)利用公式计算石块的密度。
专题二:压强、浮力、密度的相关比较
物块体积、液体深度、容器相同
1、 同液不同物
物体所受浮力: Fa Fb
物体密度: ρa ρb
液体对容器底的压强: p甲 p乙
容器对桌面的压力: F甲 F乙
2、 同物不同液
物体所受浮力: Fa Fb
液体密度: ρ甲 ρ乙
液体对容器底的压强: p甲 p乙
容器对桌面的压力: F甲 F乙
真题演练
1、(2022临沂中考14题)我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨,于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水