2024年中考物理一轮复习讲义 考点17 浮力、阿基米德原理

考点17 浮力、阿基米德原理 1.了解浮力产生的原理。 2.会进行浮力的相关计算。 3.理解影响浮力大小的因素。 4.掌握阿基米德原理。 一、浮力 （1）定义：浸在液体（或气体）中的物体会受到向上的力，这个力叫做浮力。 （2）浮力的施力物体是液体（或气体），方向是竖直向上。 （3）浮力产生的原因：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）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F浮=F上–F下。 注意：若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。 二、决定浮力大小的因素 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关；还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 注意：弹簧测力计下挂着一个物体，当物体逐渐浸入水中时，弹簧测力计的示数逐渐减小，物体受到的浮力逐渐增大。将一个空心的金属球浸没在水中并上浮，随着露出水面的体积逐渐增大时，球所受的浮力将逐渐变小，球所受的重力不变，当球浮在水面静止时，所受浮力和它的重力相等。 三、浮力的计算 1．称重法：把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F，则F浮=G–F。 2．原理法（根据阿基米德原理）：利用阿基米德原理，F浮=G排=m排g=ρ液gV排，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。 3．漂浮或悬浮条件：物体漂浮或悬浮时，物体处于平衡状态：F浮=G。 注意：（1）计算浮力时，可以依据物体所处状态和题目已知条件选择适当的方法来计算； （2）将阿基米德原理与物体漂浮、悬浮条件结合在一起来计算浮力大小； （3）漂浮、悬浮的物体F浮=G排=G物，m排=m物。 四、阿基米德原理 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 （1）实验器材：溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。 （2）实验步骤： ①如图甲所示，用测力计测出金属块的重力； ②如图乙所示，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水； ③如图丙所示，测出小桶和物体排开的水所受的总重力； ④如图丁所示，测量出小桶所受的重力。 结论1.内容：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重力。 2.公式： 注意：在应用阿基米德原理时应注意：①“浸在”包含两种情况：一是物体有一部分浸在液体中，此时V排=V浸入<V物；二是物体全部没入液体中，此时V排=V浸入=V物。 ②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”，这里要注意浮力本身是力，只能和力相等，很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量，不具有可比性；这里所受的重力，不是物体所受的重力，而是被排开液体所受的重力。 ③由F浮=ρ液gV排，可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状，与在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。 ④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。即F浮=G排=ρ气gV排。 计算浮力的基本方法 1.用弹簧测力计测浮力即称量法：把物体挂在弹簧测力计上，记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G(G是物体受到重力)，再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数F2，则物体在液体中受到的浮力F浮=F1-F2 2.用浮力产生的原因求浮力即压力差法：浸没在液体中的物体受到液体向上的压力为F1，向下的压力为F2，则物体受到液体对其向上的浮力F浮=F1-F2 3.用漂浮或悬浮的条件求浮力即平衡法：物体漂浮或悬浮在液体中时，均有F浮=G。G为物体自身的重力，F浮为液体对物体的浮力。 4.用阿基米德原理求浮力即公式法：F浮＝G排或F浮＝ρ液 V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。 考向1 浮力 【母题1】（真题来源：景县期末）如图所示，体积相同的两圆锥体浸入水中，则两圆锥体受到的水的压力差相比　　 A．底面朝下的锥体受到的压力差较大 B．底面朝上的锥体受到的压力差较大 C．一样大 D．无法确定 【分析】由图可知，底面朝下和底面朝上两种浸法排开液体的体积关系，利用可判断两种情况下锥体受到水的浮力的大小；浮力大小等于液体对物体上下两个表面的压力差。 【解答】解：由图可知，底面朝下和底面朝上两种浸法排开液体的体积相同，由可知，两种情况下椎体受到水的浮力的大小相同，由浮力产生的原因可知，受到水的上下压力差的大小相同。 故选：。 1．（真题来源：永年区校级期末）关于浮力，下列说法中正确的是　　 A．只有浮在液体表面上的物体才受到浮力 B．只要下沉的物体就不会受到浮力