浮力知识一网打尽,浮力专题详解

浮力知识一网打尽,浮力专题详解

勃然大怒 2025-01-06 香港游戏 2 次浏览 0个评论

浮力概念

1、浮力:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。

2、浮力方向:竖直向上,原因是液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力,向上的压力差即浮力。

浮力产生的原因

(一)浸在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差,这个压力差是物体受到的浮力。

(二)浸在气体中的物体,受到气体对物体向上和向下的压力差、这个压力差是物体受到的浮力。

浮力方向

浮力的方向是竖直向上。

浮力大小

(一)称量法

利用弹簧测力计测浮力,即先用弹簧测力计测量物体重力G,将物体挂在弹簧测力计下浸入液体中,弹簧测力计示数为F,物体所受浮力F浮=G-F,本种类型题一般称为浮力大小与物重关系型。

解题时要注意:

(1)测力计示数变化即为浮力大小;

(2)物体浸在液体中,不一定受到浮力;

(3)浸入和浸没的区别。

(二)原理法

F浮=F↑-F↓。

(1)根据浮力产生原因求浮力;

(2)浮力等于物体上下表面的压力差。

(三)阿基米德原理法

F浮=G排=ρ液gV排。

(1)阿基米德原理是求浮力的普遍方法;

(2)物体排开液体的体积一般不等于物体的体积,排开液体的体积是指物体在液体中所占空间的大小,即物体下表面到液面间的距离与物体横截面积的乘积;

(3)阿基米德原理也适用于气体。

浮沉条件

(一)前提条件:物体只受浮力和重力。

(二)浮沉条件:

1、F浮>G——物体上浮

2、F浮<G——物体下沉

3、F浮=G——物体悬浮或漂浮

(三)浮沉条件应用

1、根据物体的浮沉条件,用控制变量法判断物体浮沉(同体积的不同物体,密度大的易下沉;同密度的不同物体,体积小的易下沉)。

2、根据已知物体浮沉状态,判断所受浮力与重力的大小关系,上浮:F浮>G,悬浮、漂浮:F浮=G,下沉:F浮<G。

3、根据物体浮沉状态改变时,浮力与重力的关系,由物体的浮沉条件,结合阿基米德原理,判断物体密度与液体密度的关系,上浮:ρ物<ρ液,悬浮、漂浮:ρ物≤ρ液,下沉:ρ物>ρ液。

4、根据物体密度与液体密度的关系,由阿基米德原理结合物体的浮沉条件,可以分析出物体在液体中的状态。

浮力的利用

(一)轮船

1、原理:F浮=G,F浮=ρ液gV排=G排=m排g=m物g,因为F浮=G,所以m排=m物,即:排开液体的质量等于物体的质量。

2、通过调节自身重力实现浮沉。

3、轮船采用空心,增大排开液体的体积,实现浮沉。

(二)潜水艇

1、原理:F浮=G,通过改变自身重力实现浮沉。

2、潜水艇是靠改变自身重力实现浮沉的。

3、潜水艇是靠改变自身重力实现浮沉的,浮沉与F浮无关。

(三)气球和飞艇

1、原理:F浮=G,通过改变自身重力实现浮沉。

2、气球和飞艇是靠改变自身重力实现浮沉的。

3、气球和飞艇是靠改变自身重力实现浮沉的,浮沉与F浮无关。

(四)密度计

1、原理:F浮=G,漂浮。

2、刻度特点:上小下大,上疏下密。

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3、测量原理:F浮=G排=ρ液gV排,因为F浮=G,液越大,V排越小。

(五)热气球

1、原理:F浮=G,通过加热,使气球内空气密度小于空气密度,实现浮沉。

2、热气球是靠改变自身密度实现浮沉的。

3、热气球是靠改变自身密度实现浮沉的,浮沉与F浮无关。

浮力的计算

(一)称量法

F浮=G-F

(二)原理法

F浮=F↑-F↓

(三)阿基米德原理法

F浮=G排=ρ液gV排

(四)浮沉条件法

F浮=G

(五)漂浮、悬浮

F浮=G

(六)漂浮法

F浮=G

(七)阿基米德原理法变形

V排=F浮/ρ液g

G排=F浮

ρ排=F浮/gV排

(八)漂浮法变形

G物=F浮

ρ物=F浮/gV物

V物=F浮/ρ物g

浮力的综合

(一)确定浮力大小

1、称重法。

2、原理法。

3、阿基米德原理法。

4、浮沉条件法。

5、漂浮、悬浮法。

(二)确定浮力方向

1、物体上浮时,浮力方向竖直向上。

2、物体下沉时,浮力方向竖直向上。

3、物体悬浮、漂浮时,浮力方向竖直向上。

(三)确定物体密度

1、漂浮、悬浮法。

2、阿基米德原理法变形。

3、漂浮法变形。

(四)确定物体状态

1、漂浮、悬浮法。

2、阿基米德原理法变形。

3、漂浮法变形。

(五)确定液体密度

阿基米德原理法变形。

(六)确定排开液体体积

阿基米德原理法变形。

(七)确定排开液体质量

阿基米德原理法变形。

(八)确定排开液体体积变化

阿基米德原理法变形。

(九)确定浮力变化

1、物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。

2、物体所受浮力大小与液体的密度有关,密度越大,浮力越大。

3、物体所受浮力大小与物体所在深度无关。

4、物体所受浮力大小与物体运动状态无关。

(十)确定物体质量

漂浮法变形。

(十一)确定物体体积

漂浮法变形。

(十二)确定物体体积变化

阿基米德原理法变形。

(十三)确定物体密度变化

阿基米德原理法变形。

(十四)确定物体密度与液体密度关系

阿基米德原理法变形。

(十五)确定物体状态变化

阿基米德原理法变形。

(十六)确定物体浮沉变化

阿基米德原理法变形。

(十七)确定物体所受合力

1、物体漂浮时,所受合力为零。

2、物体悬浮时,所受合力为零。

3、物体下沉时,所受合力向下。

4、物体上浮时,所受合力向下。

(十八)确定物体所受合力变化

1、物体漂浮时,所受合力不变。

2、物体悬浮时,所受合力不变。

3、物体下沉时,所受合力向下。

4、物体上浮时,所受合力向下。

(十九)确定物体所受压力

1、物体在液体中,所受压力方向竖直向下。

2、物体在液体中,所受压力大小与液体密度、物体排开液体体积有关。

3、物体在液体中,所受压力大小与物体所在深度有关。

4、物体在液体中,所受压力大小与物体运动状态无关。

(二十)确定物体所受压力变化

1、物体在液体中,所受压力大小与液体密度、物体排开液体体积有关。

2、物体在液体中,所受压力大小与物体所在深度有关。

3、物体在液体中,所受压力大小与物体运动状态无关。

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