中考物理 浮力复习 人教新课标版

浮力一、基础知识 （一）浮力的产生 （二）阿基米德原理 （三）计算浮力的方法 （四）物体的浮沉条件 （五）应用 二、典型应用 三、习题 （一）掌握篇 （二）提高篇 答案【基础知识】：一、浮力的产生： 浸在液体中的物体受到液体向上托起的力叫做浮力。

当一个正立方体浸在液体中处于某一位置A 时，如图1所求，由于上，下两表面的深度不同，所受液体的压强不同，下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强，从而使物体受到向上的压力大于向下的压力，这两个压力的差就是液体对物体的浮力。

物体处于位置B ，则浮力就是物体受到的向上的压力。

浮力既是压力差。

二、阿基米德原理 1、文字表述 浸在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、数学表达式 F G gV 浮排液排·==ρ 3、几点说明 （1）本定律包含三点内容：①浮力的施力者和受力者；②浮力的方向；③浮力的大小。

（2）物体所受的浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状均无关。

（3）适用范围：本定律对于物体在液体或气体中都适用。

三、计算浮力的方法： 1、根据浮力产生的原因计算 如果上下表面都与水面相平行的规则物体，且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度，便可根据深度计算压强，再算出上、下压力差，即浮力来。

2、应用阿基米德原理计算 这是计算浮力的最基本的方法，只要ρ液和V 排已知，或者可以由其他条件求得，即可利用F G gV 浮排排·=进行计算。

3、利用平衡条件计算浮力（1）当物体处于漂浮或悬浮状态，只受重力和浮力，F G 浮物=。

如果知道重力或根据其它条件求出重力，即可求出浮力。

（2）当物体在三个力的作用下处于平衡状态时，也可以利用三个力的关系求出浮力，例如，挂在弹簧秤上的物体浸入液体中时，F G F 浮拉=-（F 拉为物体浸在液体中时弹簧秤的示数）。

又如，漂浮在液体表面的物体，下面还挂着另一个物体，则物体受到的浮力F G F 浮物拉=+，只要知道G 物和由其它条件得到另一物对它的拉力F 拉，即可求出浮力。

四、物体的浮沉条件 1、物体浮沉条件的分析与表达 讨论物体的浮沉问题的前提有二。

一是物体浸没在液体中，二是物体只在重力和浮力物体浮沉条件的表达式中物的密度是指平均密度。

浸没在液体中的物体，若受力不平衡，合力不等于零，则物体的运动状态将发生改变，下沉的物体下沉到底时，将受到底部的支承力的作用，当三力平衡即F F G 浮支物+=时，物体静止于液体底部；上浮的物体上升至液面，部分体积露出时，F 浮逐渐减小，直至F G 浮物=时，物体将漂浮于液面，处于平衡状态。

2、漂浮与悬浮的比较漂浮与悬浮的共同点：二者都是平衡状态F G 浮物=。

漂浮与悬浮的不同点：漂浮物体的ρρ物液<，V V 排物<，是浮物体的ρρ物液=，V V 排物=。

五、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用 1、船 船属于漂浮物体，F G 浮物=。

轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量。

根据轮船的排水量，即可求出轮船受到的浮力。

F G m g 浮排液排水·==2、潜水艇、气球、飞艇 潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮，不同之处只是控制的方法不同。

潜水艇是利用改变自重，实现它的上浮和下潜。

气球和飞艇的升空和下降，主要是靠改变它们所受浮力来实现的。

【典型应用】： 1、必须弄清楚的一些概念（1）物重G 与弹簧秤的示数弹簧秤的示数显示了，物体拉弹簧的力F 2，或弹簧拉物体的力F 1的大小，F 1和F 2是一对作用力和反作用力。

在浮力问题中通常弹簧的示数，就给出了F 1。

如图2，物体在空气中静止，F 1与G 二力平衡。

如果物体浸在液体中静止，F 1、F 浮、G 三力平衡，此时F F G 1+=浮。

（2）物重G 与物体排开的液重G 排 G m g g V 物物物物·==ρG m g g V 排排液排·==ρ当物体完全浸没，V V G g V 排物排液物，·==ρ。

（3）浸在（浸入）与浸没（没入）浸在（浸入）是指物体一部分在液体中，或物体全部在液体中的两种情况。

浸没（没入）是指物体全部在液体中的一种情况。

（4）上浮、漂浮、悬浮物体只受重力和浮力作用下，如果F G 浮物>物体向上运动的状态叫做上浮；如果F G 浮物=，物体静止在液面上的状态叫做漂浮，如果F G 浮物=物体没入液体中静止叫做悬浮。

（5）物体的密度ρ物与液体的密度ρ液。

（6）物体的体积V 物，物体排开液体的体积V 排，物体露出液面的体积V 露。

如图3所示，物体漂浮在液面上，V 物是物体的体积，V 排是物体浸入液体中的体积，V 露是物体露出液面的体积。

所以V 物=V 排+V 露。

2、浮力的计算 例1：体积相同的铁球、铝球和木块，浸在液体中的情况如图4所示，则比较它们受到的浮力： A ．铁球受到的浮力最大 B ．铝球受到的浮力最大 C ．木块受到的浮力最大 D ．它们受到的浮力一样大 分析与解：根据阿基米德原理F gV 浮液排·=ρ可知，物体受到浮力的大小由两个因素决定，一是液体的密度ρ液，二是排开液体的体积V 排。

铁球 、铝块、木块浸在同一种液体中，ρ液相同，且它们的体积相同，全部浸没在液体中V V 排物=，因此它们排开液体的体积相等，所以铁球、铅块、木块受到的浮力一样大。

正确答案应为D 。

说明：铁球、铝块、木块三个物体的密度不同，重力不同，形状不同，浸在液体中不同深度的地方，但却受到同样大小的浮力。

说明浮力说明大小与组成物体的物质的密度，物体的重力、物体的形状及全浸物体在液体中的深度都无关。

例2：一个物体重为88.2牛，将其放入密度为08103.⨯千克/米3的液体中静止，受到的浮力为78.4牛，若此物体放入水中静止时，受到的浮力为 牛。

分析与解：判断物体有浮沉有两种方法：（1）受力比较法：物体静止在水中，有三种情况，如果F G 浮物=，可能漂浮或悬浮，如果F G 浮物<，物体处于沉底静止状态。

本题G 物牛=882.，静止在ρ液千克米=⨯081033.的液体中受到浮力F 浮牛=784.则物体在此液体中沉底静止。

（2）密度比较法：计算出物体的密度，与水的密度相比较，确定其浮沉。

根据上个状态可计算V V F g物排浮液·牛千克米牛千克===⨯⨯ρ78408109833...=-1023米∴牛牛千克米千克米∵物物物水ρρρ==⨯=⨯<-G gV 882981009102333...∴物体在水中静止时一定漂浮。

∴浮力与重力平衡，'==F G 浮牛882.例3：如图5所示，A 、B 两物体静止在水中，则： A ．两物体受到的浮力一定相等。

B ．两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大。

C ．两物体的密度不等，B 物体的密度大。

D ．两物体的重力不等，B 物体的重力大。

分析与解：两个物体静止在水中，其中A 物体漂浮，B物体悬浮。

则它们受到的浮力都与其重力相等。

但题目中没有提供它们重力是否相等的条件，因而就不能从F G 浮物=比较物体受到的浮力的大小。

题目中也没说明，A 、B 两个物体体积大小的情况，因而就不能根据F gV 浮液排·=ρ来比较物体受到的浮力，也就不能推断出重力的大小。

A 、B 、D 三个选项都是错误的。

本题的正确答案应是C ，这是利用物体的密度与液体的密度相比较得出的。

A 物体漂浮：ρρA <液；B 物体悬浮：ρρB =液。

液体的密度相同∴∴液ρρρρρB AB A =>>。

说明：由于漂浮和悬浮物体在液体中受到的浮力都等于它们受到的重力，所以常常将这两种情况混淆。

因而在分析问题时，不但要注意抓住这两类现象的相同点。

同时还要特别注意抓住它们之间的不同点，这正是解题的关键。

漂浮物体V V 排物物液，<<ρρ。

而悬浮的物体V V 排物=，ρρ物液=。

例4：弹簧平下挂一金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧秤的示数是29.4牛，这个金属块所受的重力是多少？（已知金属的密度为7.0×103千克/米3）。

分析与解：浮力问题的一般解题步骤： （1）通过审题明确研究对象，确定它所处的状态。

若物体浸没在液体中，V V 排物=；若物体浮在液面上，V V V 排露物+=，因此V V 排物<。

（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。

（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值，进行计算，得出结果。

例题中弹簧秤下面挂着的金属是研究对象。

当金属块浸没在水中时，受到浮力、拉力、重力的作用。

其受力示意图如图6所示。

G F F 金浮拉=+将公式、数值代入ρρ金水拉·千克米牛千克千克米牛千克牛米gV gV F VV V =+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+∴=⨯-7010981010982940510333333......已知ρ金、V ，就可推导计算金属块的重力。

G gV 金金千克米牛千克米牛==⨯⨯⨯⨯=-ρ70109805103433333....例5：一木块浮在水面上，露出水面的体积为32厘米3，把露出水面的部分截去后，原水下部分又有24厘米3体积露出水面，求：（1）木块的体积。

（2）木块的密度。

分析与解： 审题确定研究对象所处状态，画出状态图分析研究对象受力情况画出示意图。

解法一： 木块被截前后受力分别如图7（甲）（乙）所示。

其中（甲）图中V V 排木厘米=-323，（乙）图中'=-V V 木木厘米323，V V 排乙木厘米厘米=--322433（甲）图中F G 浮木= （乙）图中'='F G 浮木代入公式展开ρρρρρρρρ水排木木水排木木水木木木水木木木·（厘米）………（厘米）（厘米）……gV gV gV gV g V gV g V g V 1233332156322=='⎧⎨⎪⎩⎪∴-=-=-⎧⎨⎪⎩⎪()() （1）－（2）式得：ρρρρρ水木木水水厘米·厘米厘米厘米·千米米克厘米g g ⨯=⨯∴===⨯=2432243234075100753333333.. 代入（1）式()132075333克厘米厘米克厘米木木V V -=⨯.V 木厘米=1283解法二：漂浮物体F G 浮物= ∴ρρ液排物物··gV gV =∴V V 排物物液=ρρ即漂浮体静止时，被液面分成两部分，其中V 排与物体整体V 物之比为物体密度与液体密度之比，而且无论如何切割物体，因为物体密度均匀，密度不改变，那么剩余部分静止时，被液面分成两部分的体积比不变。