内容正文:
浮力
1.浮力
(1)定义:浸在液体中的物体受到________的力,这个力叫做浮力。
(2)方向:______________________。
(3)产生原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力____________。
向上
竖直向上
不同
知识梳理
2.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________。
(2)数学表达式:F浮=__________=__________。
(3)阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于__________。
重力
G排
ρ液gV排
气体
3.物体的浮沉条件
(1)物体的浮沉取决于它浸没在液体中受到的__________和__________的大小。
①当F浮________G物时,物体上浮;
②当F浮________G物时,物体下沉;
③当F浮________G物时,物体悬浮。
浮力
重力
>
<
=
(2)比较实心物体的________与液体________的大小,也可以判断物体的浮沉。
①当__________时,物体上浮或漂浮;
②当__________时,物体下沉或沉底;
③当__________时,物体悬浮。
密度
密度
ρ物<ρ液
ρ物>ρ液
ρ物=ρ液
4.计算浮力的四种方法
(1)根据浮力产生的原因求浮力,即______________。
(2)利用实验称重法求浮力,即__________________。
(3)利用阿基米德原理求浮力,即____________________________。
(4)利用物体的浮沉条件(平衡法)求浮力,即____________(前提是物体______________)。
5.浮力的应用
轮船、潜水艇、热气球、密度计等是物体的浮沉条件及阿基米德原理的实际应用。其中轮船的排水量指轮船满载时排开水的质量。
F浮=F下-F上
F浮=G-F
F浮=G排=ρ液gV排
F浮=G物
悬浮或漂浮
考点1.阿基米德原理
【例1】空心金属球重12 N,体积为 1.0 dm3。若把它轻轻地放入足够大且装满了水的容器里,则金属球受到的浮力大小为________N,从容器中溢出的水的质量为________kg。(g取10 N/kg)
考点突破
解析 水虽然足够多,但金属球为空心,把它放入水里未必浸没,所以需要根据相关数据先判断金属球的浮沉,然后才能作出下一步的判断。假设金属球浸没水中,则有F浮=G排=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N<12 N,所以该金属球下沉。因为F浮=G排=m排g,所以m排==1 kg。
答案 10 1
1.小杰看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是他进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )。
第1题图
A.下降 B.上升
C.不变 D.无法判断
B
变式练习
考点2.物体的浮沉条件及应用
【例2】如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且对容器底有压力。比较甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系,正确的是( )。
A.ρ甲<ρ乙
B.ρ甲>ρ乙
C.F甲=F乙
D.F甲<F乙
解析 由图可知,鸡蛋在甲、乙两种液体中分别处于悬浮和沉底状态;鸡蛋悬浮时,鸡蛋受到的浮力和自身的重力相等;鸡蛋沉底时,浮力要小于重力,故鸡蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,即F甲>F乙。根据ρ液<ρ物时物体下沉、ρ液=ρ物时物体悬浮可知,乙液体的密度小于甲液体的密度,即ρ甲>ρ乙。综上所述,B正确。
答案 B
2.用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进、排气管体积),然后将模型放入水中,使
其上浮或下沉。下列说法正确的是( )。
第2题图
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
D
变式练习
【例3】下列装置属于利用浮力升空的是( )。
A.飞机 B.飞艇
C.风筝 D.火箭
解析 飞机和风筝是自身上、下方空气流速不同,存在压力差,形成向上的升力实现升空。火箭是靠气体的反冲作用获得动力而升空。飞艇工作时,