中考物理总复习讲义--浮力.doc

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中考物理《浮力》总复习—讲义
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一、知识详解
浮力
定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力叫浮力。
方向：无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。图1
1、产生原因：如图1所示则正方体的前后、左右、上下六个表面都要受到水的压强和压力，由于左右两个侧面和前后两侧面对应部分在水中的深度相同，受到水的压强大小相等；作用在左右、前后侧面上的压力也大小相等，且方向相反，彼此平衡。但是上下两表面由于在水中的深度不同，受到水的压强也不等，上表面的深度小，压强小；下表面的深度大，压强大；所以下表面受到的向上的压力F上大于上表面受到的向下的压力F下，水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力，即F浮＝F上－F下.
如果物体浸在其他液体中，所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生的.
浸在液体中的物体，只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面紧密贴合,
不受到液体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时,才不受到液体的浮力作用,这是一种
特殊情况.图2
漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受到的浮力就等于液体对物体向上的压力.
2、用弹簧秤测浮力
有一铁块要测量出它在水中所受的浮力,可把铁块用细线系好挂在弹簧秤上,记下此时弹簧秤的示数G，然后把铁块浸入水中，则弹簧秤的示数减少，再记下此时弹簧秤的示数G弹，那么弹簧秤减少的示数，即两次弹簧秤的示数差，就等于铁块浸入在水中时所受浮力的大小，即：F浮＝G－G弹.
3、用阿基米德原理计算浮力
(1).阿基米德原理的内容：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力.
(2).阿基米德原理的数学表达式：
F浮＝G排＝液gv排
式中G排即为被液体排开的液体的重，单位是N；液是物体所浸入的液体的密度，其单位必须用kg/m3；v排表示被物体排开的液体的体积，单位必须用m3，g＝9.8N/kg（或取10N/kg）.
(3).由阿基米德原理可知，浮力F浮的大小只跟液体的密度液、物体排开液体的体积v排有关，跟物体本身的形状、构成物体的材料的密度无关，此外和物体在液体中的情况，如物体浸没在液体中的深度、容器中液体体积的多少、物体在液体中是静止还是运动等，都无关.
(4).阿基米德原理也适用于气体，这就是：浸没在气体里的物体受到的浮力大小，等于它排开的气体所受到的重力.即：F浮＝G排气＝ρ气gv排
4.物体漂浮在液面的条件
如图3所示，物体漂浮在液面，则其竖直方向上受到两个力的作用：竖直向下的重力
G和竖直向上的浮力F浮,由于物体静止在液面，因此它所受的重力G和浮力F浮应是
一对平衡力，它们的大小相等.图3
所以，物体漂浮在液面的条件是：
F浮＝G物.
因为F浮＝液gv排，G物＝物gv物.可得关系式：液gv排＝物gv物.
5.物体在液体中的浮沉条件
如图4所示，浸没在液体中的物体，在竖直方向上受到两个力作用：竖直向下重力G和竖直向上浮力F浮。物体在液体中究竟是上浮、下沉还是悬浮，由物体所受的重力G和浮力F浮的大小关系来决定.
当F浮与G不平衡时，物体的运动状态就要发生变化：
当F浮＞G时,物体上浮,直到F浮与G大小相等时静止在液面,即漂浮时为止;
当F浮＜G时,物体下沉,直到静止在容器底部时为止.图4
当F浮＝G时,物体所受的浮力和重力是一对平衡力,物体可悬浮在液体中的任意位置,保持静止或
匀速直线运动状态.
6.利用物体和液体的密度关系判断物体的浮沉：
由阿基米德原理可得：F浮＝液gv排
物体的重力大小为：G物＝物gv物.
当物体浸没在液体中，v排＝v物.
整理后可得：
当液＝物时，则物体漂浮、悬浮：
当液＞物时，则物体上浮；
当液＜物时，则物体下沉.
7.浮力的作用
轮船:轮船是采用“空心”法而浮在水面的，它所受到的浮力等于船的总重.
轮船的排水量是指轮船满载时排开的水的质量，即：排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量.
潜水艇：靠改变自身的重而实现上浮、下沉或停留在水中.
飞球和飞艇：利用空气的浮力升入高空.
密度计：是利用物体漂浮在液面的条件工作的，即F浮＝G物.
例：密度计上标的刻度是被测液体的密度与水的密度之比，且大的刻度值在下面，小的刻度值在上面.
用同一只密度计测量酒精和水的密度，密度计在酒精中受到的浮力在水中受到的浮力，在酒精中露出的体积在水中露出的体积．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
密度计是用来测量液体密度的一种仪器，使用时漂浮在液面上，自身重力等于排开液体的