初中物理浮力知识点汇总
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《浮力》知识点
浮力
1.浮力的定义:全部浸入液体(气体)的物体都遇到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体。
3.浮力产生的原由(本质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。
4.物体的浮沉条件:
(1)前提条件:物体淹没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请依据表示图达成下空。
下沉悬浮上调飘荡
F < G
浮F= G F > G F = G
浮浮浮
ρ液<ρ物ρ液 =ρ
物ρ液>ρ物
ρ液 >ρ
物
(3)说明:
①密度平均的物体悬浮(或飘荡)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或飘荡)。
②一物体飘荡在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体整体积的1/3,则物体密度为ρ。
剖析: F浮 =G 则:ρ液 V 排 g =ρ物 Vgρ物=(V 排/V)·ρ液 =ρ液
③悬浮与飘荡的比较:相同:F浮 =G:物不一样:悬浮ρ液 =ρ物;V 排 =V 物飘荡ρ液 <ρ物;V 排<V 物
④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与 G或比较ρ液与ρ物。
⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示
数为 F 则物体密度为:ρ物=Gρ/ (G-F)。
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面
不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面降落。
5.阿基米德原理:
(1)内容:浸入液体里的物体遇到向上的浮力,浮力的大小等
于它排开的液体遇到的重力。
(2)公式表示: F 浮 =G排=ρ液 V 排 g,从公式中能够看出:液体
对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积相关,而与物体的
质量、体积、重力、形状、淹没的深度等均没关。
(3)合用条件:液体(或气体)
6.飘荡问题“五规律”:(历年中考频次较高)
规律一:物体飘荡在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:同一物体在不一样液体里,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不一样液体里飘荡,在密度大的液体里浸入的
体积小;
规律四:飘荡物体浸入液体的体积是它整体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:将飘荡物体所有浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
7.浮力的利用:
(1)轮船:
工作原理:要使密度大于水的资料制成能够飘荡在水面上的物体
一定把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。
单位t ,由排水量 m 可计算出:排开液体的体积V 排=m/ ρ;排开液体的重力G排=m;轮船遇到的浮力 F浮 =mg,轮船和货物共重 G=mg。
(2)潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上调是靠改变自己重力来实现的。
(3)气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘扬,人们把气球发展成为飞艇。
(4)密度计:
原理:利用物体的飘荡条件来进行工作。
结构:下边的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度愈来愈大
8.浮力计算题方法总结:
(1)确立研究对象,认准要研究的物体。
(2)剖析物体受力状况画出受力表示图,判断物体在液体中所处的
状态 (看能否静止或做匀速直线运动 )。
(3)选择适合的方法列出等式(一般考虑均衡条件)。
计算浮力方法 :
①读数差法: F 浮 = G-F(用弹簧测力计测浮力 )。
②压力差法: F 浮 = F向上- F向下(用浮力产生的原由求浮
力)③飘荡、悬浮时, F 浮 =G (二力均衡求浮力; )
④F 浮 =G 排或 F 浮=ρ液 V 排 g (阿基米德原理求浮力,知道物体排
开液体的质量或体积经常用)
⑤依据浮沉条件比较浮力(知道物体质量经常用)
9.怎样正确认识液体压强公式P=gh
静止液体内部压强的特色是:
液体内部向各个方向都有压强;
压强随深度的增添而增大;
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
液体的压强还跟液体的密度相关。
液体内部的压强之所以有以上特色,是因为液体遇到重力且具有流动性。
正是因为液体遇到重力作用,所以在液体内部就存在着因为本身重力而惹起的压强。
推理和实验都可得出,液体内部的压强公式为P=gh 。
⑴公式P=gh 的物理意义:
P=gh 是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体
的密度、液体
深度相关,而与所取的面积、液体的体积、液体的总重没关。
⑵公式P=gh 的合用范围:
这个公式只合用于计算静止液体的压强,不合用于计算固体的压强,
只管有时固体产生压强恰巧也等于gh ,比如:
将一密度平均,高为h 的圆柱体放在水平桌面上,桌面遇到的压强:
P= F G gV gsh gh
S S S S
但这不过一种特别状况,不可以由此以为固体对支持物产生压强都能够用P=gh 来计算。
但对液体来说不论液体的形状怎样,都能够用P
=gh 计算液体内某一深度的压强。
⑶公式P=gh 和P=F
的差别和联系S
P=F
是压强的定义式,也是压强的计算公式,不论对固体、液体、S
仍是气体都是合用的。
而P=gh 是经过公式P=F
联合液体的详细S
特色推导出来的,只适合于计算液体的压强。
⑷因为液体拥有流动性,则液体内部的压强表现出另一特色:液
体不只对容器底部有压强并且对容器侧壁也有压强,侧壁某一点遇到的压强与同深度的液体的压强是相等的,相同是用P=gh 能够计算出该处遇到的压强。
例 1:封冻的江河水面能够蒙受的最大压强是7 105 ,一辆
20t 的
Pa
坦克能够在冰面上行驶吗?(每条履带跟地面的接触面积是2m2)
解:坦克对冰面的压力 F=G=mg=20 103
9.8N 1.96 10
5。
N
受力面积 S=2 2 m 2=4m 2
对冰面的压强
a b c
F
1.96 10 5
N
e d
4
5
甲
乙 丙
P=
2
4.9 10 Pa
7 10 Pa ,所以坦克能冰面上
4m
图3
S
行驶。
例 2:如右上图所示,甲、乙、丙三个完整相同的圆柱体竖放在水平川面上,若把乙、丙中的暗影部分切除后,试比较甲、乙、丙对水平
地面的压强盛小?
解:圆柱体对地面的压强: P=
F
G sgh gh
S
S S
从上式可知截面积不变的柱体对水平支承面的压强与柱体的体积
粗细、重量等没关,只与柱体的高度、密度相关:
C 甲、乙、丙是同种物质,密度相同,高度相同,由 P= gh
15厘米
A
10厘米
5厘米
B
可知甲、乙对地面的压强相等,丙中的柱体(部分)
bcde
图4
产生的压强与甲、乙相等,但 acde 部分产生的压强盛于 bcde 部分产生的压强。
由此可知: P 甲 =P 乙<P 丙 。
例 3:如右上图所示的容器内装有水,试比较 A 、B 、C 各点由液体产
生的压强 p A 、p B 、p C 的大小。
解:因为液体的密度相同, 此题重点是弄清 A 、B 、C 各点的深度。
深度是指从自由液面到该处的竖直距离,从图中可知:
h 4=15cm -5 cm =h B
h C =15cm -10cm =5 cm =
故 p B > p A >p C
例 4:在马德堡半球实验中, 若每个半球的截面积S=
104 cm
2
,那么拉开马德堡半球起码要用多大外力F?(大气压强P=
105 Pa )
解:由公式P= F
可知大气对半球面的压力
S
F=P S=N =1.01 10 5 Pa ×1.4 10 4
cm 2
=1.414 10 5 N
例 5:在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中,管超出水银面 h=50cm ,如下图,问:⑴管内顶部遇到多大的压强?
方向怎样?⑵假如在管顶部开一个出现什么状况?(大气压为76cm
汞柱)
解: ⑴管内顶部遇到的压强为: 76cmHg - 50cmhg =26cmHg
方向
是竖直向上。
⑵假如在管顶部开一个小孔, 管内外相通都为一个大气压, 水银
柱降落到管内外水银面相同高。
例 6:如下图,密度为×103kg/m 3 的正方体木块, 放入盛有
h=50厘米
水的容器中,此时,木块的下表面距水面 3cm ,请依据所学的物理
知识,起码计算出与木块相关的 8 个物理量。
( g 取 10N/kg )
图8
解 : ⑴ 木 块 下 表 面 受 到 水 的 压 强
p 下
水
gh 1 103 kg / m 3
10N / kg 3 10 2 m 300Pa
⑵ 木 块 的 边 长 : 因 为 木 块 漂 浮 , 所 以 F 浮
G 木
, 则
V 排
3
3
木
10 kg / m
3 , h 1 3
, h 5cm 。
V 木
水
103 kg / m 3 5 h
5
⑶木块的底面积: S 木 h 2
2
25cm 2
5cm
⑷木块的体积: V
h
3
5cm 3
125cm
3
⑸木块排开水的体积: V 排
3
V 木 =
3
125cm 3
75cm 3
5
5
⑹
木 块
受 到 的 浮 力
初中物理浮力知识点汇总F浮水gV排 1 103 kg / m310N / kg 75 10 6 m3
⑺木块的物重:
⑻木块的质量:G木F浮0.75 N
m木
G木0.75 N
g 10N / kg。