内容正文:
第十章浮力知识点总结
第一节浮力
1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上
3.施力物体:液(气)体。
4.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。(至少要有向上的压力,才能有浮力)
5.没有浮力的情况:若下表面紧贴容器的底部或者与容器底部连成一体,则物体不受浮力作用,因为物体下方没有液体或气体,此时没有向上的压力时,不存在浮力。
6.原因法:F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)
7.称重法:F浮=G-F示(原理;同一直线上的三力平衡)(用弹簧测力计测浮力)
8.浮力的大小影响因素:液体密度和浸在液体中的体积有关。与物体的密度、物体的质量、物体所在的深度、物体的形状无关。
9.探究浮力的大小跟那些因素有关的实验的实验方法是:控制变量法。
第二节阿基米德原理
(一)探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系
1.实验误差:溢水杯内的液面与溢水口若不相平,会导致G排的测量值偏小,从而导致测量结F浮>G排
2.实验注意事项:
(1)可先将溢水杯中多加一些水。使水从溢水口溢出,当水不再出时水面和水口平齐,这样就可将小桶放在溢水口处收集物体排开的水。
(2)实验中先测空桶重再测小桶和水的总重力,避免了因桶内水有水残留而造成的误差。(空桶内有水时测出空桶重力,不影响实验的准确性)
(3)换用质量不同的物块多次测量,使结论更具有普遍性。
(4)用于测量浮力的步骤:测量物体重力和测量在液体中的拉力。
(5)测量排开液体所受重力的步骤:测量空桶的重力与测量水和桶的总重力。
3.结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力大小。
(二)阿基米德原理
1.阿基米德原理
(1)内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)公式表示:F浮 =G排 或 F浮 =ρ液V排g,
(3)公式理解:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(4)适用条件:液体(或气体)
(5)物体浸入液体的体积等于排开液体的体积,即V浸=V排。
2.对阿基米德原理的理解
(1)物体“浸在液体中”包括“全部浸入(浸没)”和“部分浸入”两种情况,无论物体是浸没还是部分浸入,在液体中都受到浮力。
(2)G排是物体排开液体的重力,而不是物体自身的重力。
(3)ρ液是指液体的密度,而不是物体的密度。浸在同种液体中,排开液体体积相同的各种不同材料的物体,无论空心还是实心,所受浮力大小都相等。
(4) V排是排开液体的体积,不一定等于物体的体积。当物体浸没在液体中时,V排 =V物,物体体积不变,排开液体体积也不变,因此浮力大小与深度无关;当物体只有一部分浸入液体中时,V排 <V物,当物体逐渐浸人液体中时,排开液体的体积增大,物体所受浮力也增大。
(5) V排与液体的体积多少没有关系,1N的水产生的最大浮力可以大于1N(排开水的体积可以比挤走水的体积大)
3.利用阿基米德原理测固体和液体密度
(1)测固体密度
①求m物。用弹簧测力计测物体重力G,求质量
②求V物。将物体浸没在水中,测出弹簧测力计的示数F,计算出物体所受浮力F浮=G-F示,求出物体体积
③物体密度(步骤:)
(2)测液体密度
①求物体完全浸没在水中受到的浮力F浮1=G-F示1=ρ水gV排
②求物体完全浸没在待测液体中受到的浮力F浮2=G-F示2=ρ液gV排
③联立①②式子,待求得测液体密度
4. 根据阿基米德原理判断物体所受浮力大小的思路
(1)两个或多个物体在同种液体中时,ρ液相同,比较V排的大小。
(2)一个物体浸没在密度不同的液体中,V排相同,比较ρ液。
第三节物体的浮沉条件及应用
(1)前提条件:只受浮力和重力。
(2)物体在液体中浮沉时各种状态
状态分析
动态(受非平衡力作用)
静态(受平衡力作用)
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
向上运动
向下运动
静止液体内部
静止在液面上
静止在容器底部
图解
受力分析
F浮>G物
F浮<G物
F浮=G物
F浮=G物
F浮+F支=G物
密度分析
ρ物<ρ液
ρ物>ρ液
ρ物=ρ液
ρ物<ρ液
ρ物>ρ液
体积分析
V排=V物(未露出液面时)
V排=V物
V排=V物
V排<V物
V排=V物
(3)说明:
①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。(因为:密度关系没有变化)(注:船这种密度不均匀的不行)
②漂浮是上浮的最终状态。从上浮到漂浮,排开液体的体积发生了变化,浮力和重力的