《浮力必考知识点梳理及疑难突破》-2022-2023学年教科版物理八年级下学期

浮力必考知识点梳理及疑难突破 ◆知识梳理 一、浮力的认识 1.浮力 ①定义：液体和气体对浸在其中的物体都有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。浮力的施力物体是液体或气体。 ②浮力的方向：总是竖直向上的。 提醒：“浸在”包括“部分浸入（如图甲）”和“全部浸入（浸没）（如图乙）”两种情况。 2.浮力的产生 ①浮力产生的原因：浸在液体中的物体上、下表面的压力差，就是浮力产生的原因，用公式表示，即： F浮=F向上－F向下 ②两种特殊情况： a.当物体部分浸入液体中时，上表面不受液体压力，则：F浮=F向上； b.若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，则液体对物体向上的压力F向上为零，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等不受水的浮力。 注意：自然沉底的物体不属于和容器底部“紧密接触”，因此自然沉底的物体也是受到浮力的。 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，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。 2.公式： F浮=G排=ρ液gV排 大鸡排 肉鸡味 ρ液：为液体的密度。 当物体全部浸入时，V排=V物，此时受到的浮力最大，且与深度无关； 当物体部分浸入时，V排<V物，此时V排等于物体浸入液体中的体积。 阿基米德原理同样也适用于气体，节日里放飞的气球就是由于受到了空气对它的浮力而飞上天空的。 3.称重法测浮力 （1）用弹簧测力计测出物体的重力G； （2）把物体挂在弹簧测力计下，然后把物体浸在液体中，读出弹簧测力计示数F拉； （3）物体所受的浮力大小F浮=G－F拉。 4.探究阿基米德原理 探究实验：探究浮力大小与物体排开水的多少的关系 ①使用弹簧测力计测出空桶受到的重力G1，如图a； ②使用弹簧测力计测出物体受到的重力G，如图b； ③将物体浸入到倾斜装满水的烧杯中，读出弹簧测力计的示数F示，如图c；④测出被排开水的重力为G排，如图b、d； ⑤计算出F浮=G－F示并与G排比较。 三、物体的浮沉条件 1.物体浮沉条件的内容 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G F浮+N=G 实心体 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 V排<V物 ρ液=ρ物 V排=V物 处于动态（运动状态不断改变），受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态 处于静态，受平衡力作用 2.浮沉条件的应用 （1）轮船是利用增大排开水体积的办法增大可利用的浮力。轮船从长江驶入大海，浮力变大；靠岸加载货物，浮力变大。 （2）潜水艇：通过对水舱充水和排水，改变自身重力，实现上浮、悬浮或下沉。在水面以下，上浮或下沉过程中，浮力大小不变；逐渐浮出水面的过程中，浮力变小；潜水艇从江底驶入海底，浮力变大。 （3）气球和飞艇是利用充密度小于空气的气体，使它受到的浮力大于重力而升空。 （4）密度计：用来测定液体密度的仪器，使用时漂浮在液面上，相同密度计在不同液体中受到的浮力相等，都等于密度计的重力；密度计露出液面的体积越多，说明被测液体的密度越大。 ◆疑难突破——两种易错浮力计算公式对比 平衡法：F浮=G物 排液法：F浮=G排=ρ液gV排 三球重力均为G，比较浮力大小？ 由平衡法：FA=FB=G，FC<G ∴ FA=FB>FC 三球体积均为V，比较浮力大小？ 如图，排液体积：VA<VB=VC ∴ FA<FB=FC ρ物<ρ酒<ρ水，比较m排大小？ 物块在水中或酒精中均漂浮，浮力等于重力 ∴ m水=m酒精 ρ酒<ρ水<ρ物，比较m排大小？ 物块在两种液体中均沉底 ∴ m水>m酒精 求物体所受浮力大小？ F浮=G物=40N 求物体所受浮力大小？ F浮=ρ液gV排 → V排=4×10-3m3 → V物 → ρ物 木箱状态不明，先计算木箱密度： 若ρ箱<ρ水，则漂浮 F浮=G物=mg 若ρ箱>ρ水，则沉底 F浮=ρ液gV 求绳子的拉力？ F拉+G=F浮 → F拉=F浮－G 求浮力？ F浮=ρ液gV排 V排等于正方体的体积 相同密度计 比较浮力大小？ 由平衡法可知浮力相等 比较A、B两种液体密度大小？ 由阿基米德原理公式可知，液体密度与排开液体的体积成反比 所以B液体的密度更大 木块有露出水面，求木块的密度？ F浮=G物 ρ液gV排=ρ物gV物 掌握控制变量思想 分辨公式能用的前提条件 ◆经典例题 1.称重法测浮力 如图所示，手提弹簧测力计，下面挂一个重物，记下此时的示数，将重物部分浸入水中，可观察到弹簧测力计的示数将_______，随着重物浸入水中部分的增加，示数将_______。待