第十章浮力
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考点
浮力产生的原因 决定浮力大小的因素 阿基米德原理 物体的浮沉条件 生活中的浮沉现象
考频 ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★
知识能力解读
知能解读：浮力的概念
1．浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2．浮力的施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体(或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
3．浮力的方向：浮力的方同是竖直向上的。如图中的F3所示。
知能解读：(二)浮力产生的原因
浮力是由于周围液体对物体上、下表面存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受液体的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处在液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受的竖直向上的压力大于上表面所受的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F浮?F向上?F向下。
例如：浸在水中的蜡块，受到的浮力就是水对一蜡块上、下表面的压力差；轮船船底受到水向上的压力产生了浮力；埋在水底的桥墩由于下表面没有受到水的压力，故不受浮力。
知能解读：(三)阿基米德原理
1．原理内容：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：F浮?G排?G排?m排g??液gV排?
式中?液表示液体的密度，V排是被物体排开液体的体积，g取9.8 N/kg。 3．阿基米德原理的五点透析
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入
液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。
(2)G排是指被物体排开的液体所受的重力，F浮?G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
(3)V排表示被物体排开液体的体积，当物体浸没在液体里时，V排?V物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V排?V物。
(4)由F浮?G排??液gV排可以看出，浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
(5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中?液应改为?气。 知能解读：(四)实心物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮?G
F浮?G
F浮?G
F浮?G
F浮?FN?G
?液??物 ?液??物
?液??物
V排?V排
?液??物
V排?V排
?液??物
是“下沉”过程
的最
处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用
可以停留在液
是“上浮”过程的
体的任何深度
最终状态
处
处于静态，受平衡力作用
知能解读：(五)漂浮和悬浮
1．漂浮：漂浮是指物体有一部分体积浸在液体里，另一部分体积露出液面。例如一般树木、冰块都属于在水中可以漂浮的物体，这种物体一也叫做“浮体”。浮体可以静止在液面上，也可以在液面上水平运动。
2．悬浮：悬浮是指物体在液体中既不沉底，又不露出液面，即悬浮的物体全部浸在液体里。
悬浮或静止的漂浮都是平衡状态，悬浮的物体可
在液体中的任何位置停留，悬浮在液体中的物体受到
的浮力一定等于物体的重力，F浮?G或?液gV排??液gV物，又V物?V排，所以悬浮条件是?液??物。
知能解读：(六)浮力的利用
1．轮船：轮船是用密度大于水的钢铁制成的，把它做成空心的，当它的平均密度小于水的密度时，它就会漂浮在水面上轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是轮船按设计的要求装满货物—满载时排开水的质量。 当轮船由河中驶入海中时，由F浮??液gV排变形得V排?F浮可知，海水密度大，因?液g此V排减小，即轮船上浮一些；反之，由海中驶入河中，轮船将下沉一些。但不管哪种情况，轮船的重力、浮力、排水量均不变。(如图所示)
2．潜水艇：潜水艇下潜和上浮时是靠改变它自身的重力来实现的。如图所示，潜水艇的侧面有水舱，当它下潜时，使水舱充水，于是自身重力增大，潜水艇就逐渐下沉。当水舱中充入适量的水时，潜水艇可以在水中任何位置停留，此时潜水艇所受的重力等于浮力，当潜水艇需要上浮时，可以将水排出，当潜水艇所受的重力减小到小于浮力时便会上浮，上浮到最终漂浮在水面上。
3．热气球：热气球是根据热空气密度比冷空气密度小，相同体积热空气比冷空气轻而产生浮力的原理制成的，如图所示。
4．飞艇：飞艇是热气球中的一种，如图所示，贮氢气或氦气于长椭圆形或梭形的气囊中。因为这些气体的密度比空气的密度小，所以能借空气的浮力上升。
5．密度计：密度计是测 ，如图所示，它是一支密封的玻璃管，下端装有铅粒，上端有刻度。把它放在待测液体中时，它保持竖直状态浮在液面上，液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。密度计原理是物体漂浮在液面上的条件F浮?G物，即F浮??液gV排?G物（不变），?液增大时V排减小，密度计在液面以上的体积增大。刻度线越靠下越密，密度值越大。
解题方法技巧
方法技巧：(一)浮力的计算方法
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G，再把物体浸入放体中，记下弹簧测力计的示数F，则F浮?G?F。 2．平衡法：即物体悬浮或漂浮时，物体处于平衡
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