专题10 浮力-【起飞计划】2024年中考物理一轮单元复习（人教版）

专题10 浮力 知识点一、浮力 1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上的托力，这个力就是浮力。 2.浮力产生的原因：上、下表面受到液体对其的压力差，这就是浮力产生的原因。 3.称重法测量浮力：浮力=物体重力-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′ 4.决定浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。与浸没在液体中的深度无关。 知识点二、阿基米德原理 1.阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。公式：F浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 2.正确理解阿基米德原理 ⑴阿基米德原理阐明了浮力的三要素：浮力作用点在浸在液体（或气体）的物体上，其方向是竖直向上，其大小等于物体所排开的液体（或气体）受到的重力，即F浮=G排液。 ⑵“浸在”既包括物体全部体积都没入液体里，也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况；“浸没”指全部体积都在液体里，阿基米德原理对浸没和部分体积浸在液体中都适用。 ⑶“排开液体的体积”V排和物体的体积V物，它们在数值上不一定相等。 当物体浸没在液体里时，V排=V物 ，此时，物体在这种液体中受到浮力最大。 如果物体只有一部分体积浸在液体里，则V排＜V物 ，这时V物=V排+V露。 ⑷根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排-。即F浮的大小只跟ρ液、V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。 ⑸阿基米德原理也适用于气体：F浮=ρ气gV排，浸在大气里的物体，V排=V物。例如：热气球受到大气的浮力会上升。 知识点三、物体的浮沉条件及应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件 (1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。 (2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。 F浮与G物的关系 ρ液与ρ物的关系 漂浮 F浮＝G物 ρ液﹥ρ物 上浮 F浮﹥G物 ρ液﹥ρ物 悬浮 F浮＝G物 ρ液＝ρ物 下沉 F浮﹤G物 ρ液﹤ρ物 2.应用 (1)轮船 ①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量：轮船满载时排开的水的质量。m排＝m船+m满载时的货物 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水或排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)， 通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3.浮力大小的计算方法：①称量法：F浮=G-F拉； ②压力差法：F浮=F向上-F向下； ③阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ④平衡法：F浮=G物（悬浮或漂浮） 考点一．探究浮力大小与哪些因素有关 1．（2023•东西湖区模拟）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N，若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（　　） A．物体A的密度为3.2×103kg/m3 B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0N C．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N D．实验丁中，容器底部受到物体A的压力等于0.3N 2．（2023•沙坪坝区校级二模）小开要探究“影响浮力大小的因素”，图1是他的实验过程。 （1）图1B中，物体受到的浮力为 N：由图1A、B、C三图可知，浮力大小与 有关；由图1A、 三图可知，浮力大小与浸没深度无关； （2）由图1A、D、E三图可知，浮力大小与 有关；还可以算出盐水的密度为 g/cm3； （3）小开受上面实验的启发，制作了一个测质量的装置，如图2甲。刻度标在底面积为100cm2透明薄壁柱形容器外壁，先加水至“0g”刻线处，再将被测物体放入水中漂浮时，水位处对应的刻度值即为被测物体的质量。则“0g”刻线上方1cm处对应的刻度值为 g； （4）利用该装置还可测量物体密度：将物体A放入水中，如图2乙所示，静止时示数为m1；然后将物体B放在A上方，如图2丙所示，静止时示数为m2；最后将物体B放入水中，如图2丁所示