《2023年中考物理一轮单元复习讲义(人教版)》专题10 浮力(原卷版)
专题 10 浮力
【思维导图】
【知识点回顾】
知识点一、浮力
1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上的托力,这个力就是浮力。
2.浮力产生的原因:上、下表面受到液体对其的压力差,这就是浮力产生的原因。
3.称重法测量浮力:浮力=物体重力-物体在液体中的弹簧秤读数,即 F浮=G-F′
4.决定浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体
的密度有关。与浸没在液体中的深度无关。
知识点二、阿基米德原理
1.阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。公式:F浮
=G 排。
(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G 排=m 液g=ρ 液gV 排。
(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
2.正确理解阿基米德原理
⑴阿基米德原理阐明了浮力的三要素:浮力作用点在浸在液体(或气体)的物体上,其方向是
竖直向上,其大小等于物体所排开的液体(或气体)受到的重力,即 F浮=G 排液。
⑵“浸在”既包括物体全部体积都没入液体里,也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部
分体积露出液面的情况;“浸没”指全部体积都在液体里,阿基米德原理对浸没和部分体积浸在液
体中都适用。
⑶“排开液体的体积”V排和物体的体积 V物,它们在数值上不一定相等。
当物体浸没在液体里时,V排=V 物 ,此时,物体在这种液体中受到浮力最大。
如果物体只有一部分体积浸在液体里,则 V排<V物 ,这时 V物=V 排+V 露。
⑷根据阿基米德原理公式 F浮=ρ 液gV 排-。即 F浮的大小只跟 ρ液、V排有关,而与物体自身的重
力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改
变。
⑸阿基米德原理也适用于气体:F浮=ρ 气gV 排,浸在大气里的物体,V排=V 物。例如:热气球受
到大气的浮力会上升。
知识点三、物体的浮沉条件及应用
1.浸在液体中物体的浮沉条件
(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮
的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸
入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。
F浮与G物的关系 ρ液与ρ物的关系
漂浮 F浮=G物ρ液﹥ρ物
上浮 F浮﹥G物ρ液﹥ρ物
悬浮 F浮=G物ρ液=ρ物
下沉 F浮﹤G物ρ液﹤ρ物
2.应用
(1)轮船
①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的
浮力,故轮船能漂浮在水面上。
②排水量:轮船满载时排开的水的质量。m排=m船+m 满载时的货物
(2)潜水艇
原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水或排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来
实现上浮、下潜或悬浮的。
(3)气球和气艇
原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),
通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。
3.浮力大小的计算方法:①称量法:F浮=G-F 拉; ②压力差法:F浮=F 向上-F 向下;
③阿基米德原理法:F浮=G 排=m 排g=ρ 液gV 排; ④平衡法:F浮=G 物(悬浮或漂浮)
【例题精析】
[例题1] (2022•淄博)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所
示。下列说法正确的是( )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
[例题2] (2022•东营)两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的
液体。将体积相同、密度不同的实心小球 A、B分别放入容器中静止,A球沉底,B球漂浮,
如图所示,h1<h2,且两种液体对容器底的压强相等,则( )
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