浮力及应用Microsoft Word 文档

浮力及应用

知识与方法：

一．阿基米德原理

1．浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的作用力叫浮力。浮力的方向是 。

2．用弹簧测力计测浮力：（1）用弹簧测力计称出物体在空气中的重力G；（2）把物体浸没在液体中用弹簧测力计称，读出示数F；（3）浮力大小为F浮=G—F。

3．探究“浮力大小与哪些因素有关”实验——控制变量法；步骤（略）。

4．阿基米德原理：（1）内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的 。

（2）数学表达式：F浮=G排（定义式）；F浮=m排g=ρ液gV排（导出式）

（3）理解：①阿基米德原理阐明了浮力的方向和浮力的大小，还包括浮力的施力物体和受力物体。②“浸入”包括“浸没”和“部分浸”：“浸入”，V排=V物；“部分浸”，V排

二．物体的浮沉条件

判断方法：（1）从力的角度：先假定物体浸没在液体中，由G=mg算出物体的重力G，又由阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出物体受到的浮力F浮，最后比较F浮和G的大小。 （2）从密度角度：注意实心物体和空心物体的密度区别。

三．浮力大小的计算：

1.浮力计算题的解题过程：

（1）确定研究对象，认准研究的物体。

（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或匀速直线运动）。 （3）选择合适的方法列出等式。

注意：先进行受力分析（平衡时合力为零），再列出方程（组）；利用有关物理公式展开方程（F浮=ρ液gV排；G=ρgV）；解方程（组），得出结论。经常用到的一些规律和概念有： ①二力平衡条件（推广到三力平衡） ②密度的概念 ③液体内部压强的规律 ④浮力的概念 ⑤阿基米德原理 ⑥物体浮沉条件 2．计算浮力的方法：

①阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排 注意V排与V物的关系，还有利用重力公式G=ρgV计算重力G。

②实验法：F浮=G物-F 题中涉及到弹簧测力计及两次读数。 ③压力差法：F浮=F向上-F向下

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3．漂浮问题“五规律”：

①物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； ②同一物体浮在不同液体里，所受浮力相同；

③同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入得体积小；

④漂浮的实心物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； ⑤将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 4．特殊浮力问题的处理： （1）密合问题：

（2）搁浅问题：不要认为是漂浮，因底部存在压力N，应根据G=F浮+N来列式。

（3）液面升降问题：浸在液体液体中的物体所受浮力发生变化时，要引起V排变化，容器中的液面也在发生变化。液面变化的距离△h=

?hS容器。

四．浮沉条件的应用：

2．轮船的原理：

（1）轮船是根据“空心”的方法使密度大于水的材料排开更多的水的道理制成。 （2）轮船的排水量：F浮=G船+G货

3．潜水艇的潜浮原理：潜水艇靠改变 来控制潜浮的。充水，重力G增大，下潜；充适量水，使G=F浮，悬浮；排水，G减少，上浮。★因潜水艇自身体积不变，只要是浸没，V排就不变，F浮也就不变。

4．气球和飞艇的升降原理：气球和飞艇是充密度小于空气的气体，使F浮>G，上升；上升过程中，空气密度减小（F浮=ρ

液gV排），所受浮力F浮变小，直到F浮=G ，停在一定高度；放出部分气体，气囊体积

V排减小，浮力变小（F浮=ρ液gV排），F浮

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实战演练：

1．如图2所示，将甲、乙两容器放在水平桌面上，甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为ρ1的液体，乙容器中ρ2的液体。现将体积相等的A、B两物体分别放入甲、乙两容器后，物体A是悬浮，物体B漂浮且有一半体积露出液面，此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压强为P1、压力为F1，液体对乙容器底部的压强为P2、压力为F2。已知物体A与物体B的密度之比为2：3，S乙=4S

甲。则下列判断正确的是 （ ）

A．P1=P2，F1＞F2 B. P1＜P2，12F1=F2 C. 3P1=P2，6F1=F2 D. P1＞P2，F1=4F2

2．甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体。放置于水平桌面上。如图所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2。甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为P1。乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为P2。且P2=2P1。将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器均无液体溢出。液体静止后，甲、乙两容器底受到的液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2。则下列判断正确的是 （ ）（图未画出）

A．F1＞F2,ρ1＜ρ2 B。．F1=F2,ρ1＜ρ2 C。．F1＜F2,ρ1＞ρ2 D。．F1＜F2,ρ1＜ρ2 3．如图5所示，一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球，半球的底面积与容器底部紧密接触，此容器内液体的密度为ρKg/m，高度为H米，大气压强为P0帕，已知球体的体积公式是V=4πr/3，球面积公式是S球=πr，则液体对半球产生的压力为？若要把半球从水中拉起，至少要用多大的竖直向上的拉力？

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4．实心正方体木块浮在水面上，如图6所示，此时浸在水中的体积为600cm（g=10N/Kg）。求：

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5．（1）一块密度为0.9×10Kg/m的冰，浮在0℃的水中，当冰完全溶解后水面高度如何变化？ （2）一块密度为0.9×10Kg/m的0℃的冰，浮在密度是1.2×10Kg/m的液体中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？

（3）一块密度为0.9×10Kg/m的冰，放在密度是0.8×10Kg/m的液体中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？

（4）一块密度为0.9×10Kg/m的冰中有一个气泡，浮在水中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？

（5）一块密度为0.9×10Kg/m的冰中有一个小铅粒，浮在水中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？

6．利用阿基米德原理，怎样使用弹簧测力计测定木块的密度？

7．质量相等的甲、乙两实心球，密度之比为5:3，将它们放入足够多的水中，静止时两球所受浮力之比为6:7，则乙球的密度为水的密度的多少倍？

8．两个长方体A和B的体积相等，密度分别是ρA=ρB。若将A浸入水中，正好有

3333333333333325的体积露出水

面。若将B叠放在A上，B刚好完全没入水中。则A、B长方体的密度分别是多少？

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