浮力规律及其应用
第十章+浮力+第三节+物体的浮沉条件及应用知识点及练习+2022--2023学年人教版八年级物理下册
第十章浮力第三节物体的浮沉条件及应用知识点及练习本节知识点:物体的浮沉条件及应用⑴前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
⑵说明:①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)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(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为2/3ρ。
分析:F浮=G 则:ρ液V排g =ρ物Vg ρ物=(V排/V)·ρ物=2/3ρ液③悬浮与漂浮的比较相同:F浮=G 不同:悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮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,冰化为水后液面下降。
漂浮问题“五规律”:一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;即:V排:V物=ρ物:ρ液五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
练习一、单选题1.农村常用盐水选种,它的依据是下列物理量中的哪一个物理量的不同而区分种子的优劣()A.形状B.密度C.体积D.质量2.如图所示,一个中学生佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上。
该同学受到水的浮力大小符合实际的是()A.50N B.150NC.500N D.5000N3.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的()A.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等B.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等C.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等D.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等4.同一支密度计分别放在甲、乙两种不同的液体中,静止后如图所示,密度计受到的浮力分别为F甲、F乙,液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则()A.F甲=F乙,ρ甲>ρ乙B.F甲=F乙,ρ甲<ρ乙C.F甲<F乙,ρ甲=ρ乙D.F甲>F乙,ρ甲=ρ乙5.悬浮在水中的潜水艇能够上浮,是通过下列哪种方法来实验的?()A.减小浮力B.增大浮力C.减小自身重力D.增加自身重力6.将一枚鸡蛋放入均匀盐水溶液中,静止时如图所示。
浮力
计算题
一个物体的体积是0.4dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少? 如果这个物体重4N,它在水中将是上浮、下沉还是悬浮?
密度是0.6×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取 g=10 N/kg,求: (1)木块重力; (2)木块受到的浮力; (3)木块排开水的体积; (4)木块露出水面的体积.
A、B两个不同材料做成的球都漂浮在水面,它们露出水面的体积分别是各 自体积的1/2和1/3,则A、B两球的密度之比为( C ) A. 2:3 B. 3:2 C. 3:4 D. 4:3
选择题(基础)
一只密封的箱子,体积为4dm3,质量是5kg,不慎掉入河水中,箱子在水 中最后将(C ) A. 漂浮 B. 悬浮 C. 沉入水底 D. 无法判断
同步练习
巩固训练
选择题(基础)
完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程,其浮力大小的变 化情况是(C ) A. 浮力不断变大,但小于重力 B. 浮力不变,但浮力大于重力 C. 浮力先不变,后变小且始终大于重力,直到最后静止时,浮力等于重力 D. 浮力先大于重力,后小于重力
一个密度均匀的物体悬浮在水中,如果将其截去一半,则它将(C ) A. 上浮 B. 下沉 C. 悬浮 D. 以上都有可能
计算题
某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个“土密度 计”。当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把 它放入某液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm.若试管和沙 子的总质量为30g,试管的横截面积为1.5cm2,水的密度为 1×103kg/m3.求:
(1)试管在水中漂浮时受到的浮力; (2)在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
选择题(基础)
浮力的计算
12.一只烧杯内盛满水,将一个小球轻轻放入杯中,溢出了共9.8牛 的水,则( D )
A.杯底受到水的压强将变大 B.小球的重力为9.8牛 C.小球的体积为1×10-3米3 D.小球受到的浮力是9.8牛
求: (1)物块受到的浮力;
(2)物块浸在水中的体积。
14.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧 杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮 力进行了探究.如图表示探究过程及有关数据.
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟
有关.
(2)分析图__ __,说明浮力大小跟液体密度有关.
(1)航母设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)水面下4m处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为60 kg的舰载机飞行员来到航母的 水平甲板上,若双 脚与甲板的接触面积是0.04m2, 则他双脚站立时对甲板的压强是多 少?
8.(2019 北京中考)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时 弹簧测力计的示数F1 =2. 6 N。将物块的一部分浸在水中,静止时弹 簧测力计的示数 F2=1.8N,如图所示。已知水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3 ,g取10 N/kg.
(2)由于物体处于静止状态,受力平衡,则 GA=F 浮+F 拉=3N+1.5N= 4.5N,质量 mA=GgA=104N.5/Nkg=0.45kg,
则物体的密度ρA=mVA=3×0.1405-k4gm3=1.5×103kg/m3.
(3)容器内水和容器的重力 G′=m′g=0.7kg×10N/kg=7N,以容器、水以 及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小 F=G′+F 浮=7N+3N =10N,容器对桌面的压强 p=FS=100×101N0-4m2=1000Pa.
物体浮力实验探索物体浮力产生和作用的原理
实验结果显示,体积较大的物体受到的浮力较大,说明浮力与物体体积成正比 。
物体浸没深度与浮力关系
物体部分浸没时浮力与深度的关系
当物体部分浸没在水中时,随着浸没深度的增加,物体受到的浮力逐渐增大。这 是因为浸没深度增加使得物体排开水的体积增大,从而导致浮力增大。
物体完全浸没后浮力与深度的关系
实验数据记录
01
详细记录不同物体在液体中的浮力表现,包括物体质量、体积
、液体密度和浮力大小等关键数据。
数据分类整理
02
按照实验条件和物体特性对数据进行分类,以便后续分析和比
较。
数据预处理
03
对数据进行清洗和筛选,去除异常值和无效数据,确保数据准
确性和可靠性。
数据可视化呈现
图表展示
利用图表直观展示实验数据,如浮力与物体质量、体积和液体密度 之间的关系图,以便观察和分析数据趋势。
热气球升空原理
01
02
03
浮力产生
热气球内空气经加热后膨 胀,密度减小,产生向上 的浮力。
加热方式
通过燃烧器对空气进行加 热,提高气球内空气温度 。
控制升降
通过调节燃烧器的火焰大 小,控制气球内空气温度 ,从而控制浮力大小,实 现热气球的升降。
氢气球与氦气球比较
浮力来源
氢气球和氦气球均利用比空气轻 的气体(氢气或氦气)产生浮力
。
安全性
氢气易燃易爆,存在安全隐患;而 氦气稳定且不易燃,安全性较高。
成本与效果
氢气相对便宜,但安全隐患大;氦 气价格较高,但安全稳定,升空效 果好。
孔明灯升空原理
浮力产生
孔明灯内的燃料燃烧产生 热量,使灯内空气加热后 膨胀,密度减小,产生向 上的浮力。
浮力
漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
F浮 G
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
F浮 G
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小; F浮=G排=ρ g v排 v排 = F浮 / ρ g
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,
h
N
m2 F浮 ρgv物 ρgv排 G排 F向上 - F向下
F浮 G
F浮 G F
物体的浮沉条件: 前提:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
下沉 F浮 < G
悬浮 F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物
上浮 F浮 > G
ρ液 >ρ物
漂浮 F浮 = G
ρ液 >ρ物
判断物体浮沉(状态)有两种方法:
(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要 被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。(取g =10N/kg)
解: 容器中水的积为:V水= SH =3.9×10-3m3
正方体的体积为VA= L3=1.728×10-3m3
(1)A受到的浮力为:F浮=ρ水gVA5/6=14.4N。 设A放入水中后水深为H′,则有 SH′= V水+VA5/6,所以H′=0.178m。 此时水对容器底部的压强p =ρ水gH′=1.78×103Pa。
(2)初始A浸入水中深度为h0=5L/6=10cm。 当绳子刚被拉断时有:14.92N= G-F浮,所以F浮′=10.08N。 设此时A浸入水中深度为h,则有F浮′=ρ水gL2h 所以h =7cm,Δh = h-h =3cm。
4.1物体沉浮条件及其应用(解析版)
一、物体浮沉的条件(1)从密度的角度。
浸没在液体中的物体,上浮、下沉时物体的运动状态在改变,物体受到非平衡力作用;悬浮、漂浮、沉底时,物体可以处于静止状态,物体受到平衡力作用。
漂浮:物体一部分浸在液体中,另一部分在液面上方,此时浮力等于重力。
悬浮:物体可以停留在液体的任何深度处,物体全部浸没在液体中,此时浮力也等于重力。
沉底:物体下沉过程的最终状态,物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。
当ρ物<ρ液时,物体上浮后漂浮;当ρ物=ρ液时,物体悬浮;当ρ物>ρ液时,物体下沉后沉底。
(2)从力的角度。
当F浮>G物时,物体上浮后漂浮(此时F浮=G物);当F浮=G物时,物体悬浮;当F浮<G物时,物体下沉后沉底。
【温馨提示】①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
【微点拨】如何调节浮力的大小:木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了可利用的浮力。
牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。
采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
二、浮力的应用(1)轮船①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海,其受到的浮力不变。
②根据F浮=ρ液gV排,同一艘轮船从大海行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以V排必增大,即船身稍下沉。
③排水量:船满载货物时排开水的质量。
(2)潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变。
它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。
阿基米德的浮力定律
阿基米德的浮力定律阿基米德的浮力定律是描述物体在液体中所受浮力的规律,由古希腊物理学家阿基米德提出。
该定律认为,在一个静止的液体中,浸没在其中的物体所受到的浮力大小等于液体中所排斥的重量。
这个定律的形式化表述是:浮力等于物体排开液体的重量。
这个浮力的大小取决于液体的密度、物体的体积和受力对象所处的深度。
阿基米德的浮力定律是许多实际应用的基础,如船只的浮力,潜水员的浮力调节,漂浮在水面上的物体等。
下面,我将从实际生活中的例子来探讨阿基米德浮力定律的应用。
1. 船只的浮力船只的设计利用了阿基米德的浮力定律。
船只的体积较大,当它浸没在水中时,其所受到的浮力等于经水排开的重量。
根据阿基米德的定律,浮力大于船只自身的重量,船只就能浮在水面上。
这样,人们可以利用船只在水上航行,进行运输和旅行。
2. 潜水员的浮力调节潜水员在深水中进行工作或探索时,需要根据实际需求调节自身的浮力。
他们使用气瓶中的空气来调节浮力。
当潜水员需要上浮时,他们会往气瓶中注入更多的空气,增加所受到的浮力,从而上浮到水面;当潜水员需要下潜时,他们会释放部分空气,减少浮力,使自己能在水中保持稳定的深度。
3. 水上漂浮的物体阿基米德的浮力定律也可以解释为什么一些物体可以漂浮在水面上。
例如,一个木块会浮在水中,因为其密度小于水的密度。
根据阿基米德定律,木块所受到的浮力等于排开的水的重量,大于自身的重量,所以它能浮在水面上。
而相反,如果一个物体的密度大于水的密度,那么它将下沉到水底。
除了这些例子,阿基米德的浮力定律在许多其他领域也有广泛的应用。
例如,工程设计中需要考虑建筑物的浮力以确保其稳定性;研究水下潜艇的设计需要考虑浮力的调节;在油井开采过程中,需要考虑到地下液体的浮力等等。
总结起来,阿基米德的浮力定律是一个重要的物理定律,它描述了物体在液体中所受的浮力等于排斥液体的重量。
这个定律在船舶设计、潜水员操作以及物体漂浮等方面都有实际应用。
理解和应用这个定律,可以帮助我们更好地认识自然界中的现象,并在实际生活中做出合理的决策和设计。
漂浮的八个规律
漂浮的八个规律浮力公式的推算F 浮=F下表面-F上表面=F向上-F向下=P向上-P向下=ρ液-ρ液=ρ(H-h)=ρ液=ρ液V排g=m排液g=G排液当物体悬浮在液体上时(当未受外力时),F 浮=G物稍加说明:(1)“F 浮=F下表面-F上表面”一般作为浮力产生原因,在同步学习(平时的考试)中,考一道填空或选择。
在中考中不常出现,如果出现也只是考一道题。
还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时,别忘了想想它。
(2)“F 浮=F下表面-F上表面”与“F浮=ρ液gV排=G排液”的联系,明白就够了,不会考。
(其实这就是“兔兔r”说的形状不规则的物体,不好用“F 下表面-F上表面”,所以不考。
)(3)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。
但这也没有什么可“推算”的——直接由阿基米德原理把文字表述变成式子就行了:浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液=m排液•g =ρ液gV排(4)给出沉浮条件(实心物体)ρ物>ρ液,下沉,G物>F浮ρ物=ρ液,悬浮,G物=F浮(基本物体是空心的)ρ物<ρ液,上浮,(静止后漂浮)G物<F浮ρ物<ρ液,漂浮,G物<F浮(因为是上浮的最后境界,所以ρ物<ρ液)ρ物>ρ液,沉底,G物=F浮+F杯底对物的支持力(三力平衡)(5)给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式如果漂浮(这是重要前提!),则:ρ物∶ρ液=V排∶V物。
其中,V物=V排+V露它的变形公式1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露证明:∵漂浮∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V 排∶V物(交叉相乘)另外液体还可以产生比自身重力大的浮力物体在液体中排开液体的重力等于物体所受浮力但是液体可以产生比自身重力大的浮力排液量是一个抽象的概念排开的液体是当液体凝固时,将固体拿出,用同种液体将空档填满,用来填充的液体量就是排开的液体量所以产生十牛的浮力不一定需要十牛重的液体,液体可以产生比自身重力大的浮力。
浮力计算-解题方法总结
浮力计算-解题方法总结浮力计算 解题方法总结一 ①压力差:根据浮力产生的原因,浮力F浮=F 向上-F 向下表面压力差,一般用于已知物体在液体中的深度,且形状规则的物体。
针对性练习:1.如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮.若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来.此实验说明了( )A .大气存在压强B .连通器原理C .浮力产生的原因D .液体的压强与液体的密度和深度有关2、一圆柱形桥墩的体积是20m 3,浸入水中的体积是总体积的3/5,则桥墩受到水的浮力为 N3.一个长方体的木块浸没在水中,上表面受到水向下的压力20N ,下表面受到水向上的压力50 N ,求该木块在水中受到的浮力是_______.4.长方体物块浸在水中,受到的浮力为98N ,已知上表面受到的压力是50N 则下表面受到的压力为_____5.将体积是1dm 3的物体浸没在水中,当它受到水的向上压力是30N 时,它受到水向下的压力是______N ,此时物体所受浮力是______N .当物体在水中的深度变化后,它受到水向下的压力变为30N 时,它受到水向上的压力是______N ,此时浮力是______N .(g=10N/kg)二 称重法:利用两次侧重之差计算。
若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G 和F 示,则物体在液体中所受浮力为F 浮=G-F 示。
此法常称为重差法。
1、重为4牛的物体,挂在弹簧秤上,当物体浸没在水中时,其示数为2.55牛,则物体受到的浮力为 牛。
G如受到了向上的托力F 示2. 挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N ,当它全部浸没在水中时, 测力计的示数是6.9N , 铁块受到的浮力是 N ,如果铁块刚好有一半体积露出水面,铁块受到的浮力_______N ,测力计的示数是_____N 。
3.用弹簧测力计拉着一个石块,把石块慢慢浸没入水中,在这个过程中拉力F 与石块浸没的深度h 的关系图像是( )4.质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。
《浮力》单元知识点总结
《浮力》单元知识点总结一、浮力的定义:一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。
二、浮力方向:竖直向上,施力物体:液体三、浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力差,这就是浮力产生的原因。
四.浮力公式:(1)浮力产生的原因F浮= F向上-F向下(2)称重法:F浮= G物- F弹(3)阿基米德原理:F浮= G排=ρ液V排g(4)漂浮:F浮= G物(5)悬浮:F浮= G物五、阿基米德原理:1、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2、公式表示:F浮= G排=ρ液V排g3.请用实验验证“浸没在水中的合金块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系”。
答:①用测力计测出合金块在空气中的重力G和空桶的重力G 1 ;②在溢水杯中倒满水,把石块浸没在溢水杯中,读出测力计示数 F ;③用测力计测出桶和溢出水的总重G 2 ;④浮力F 浮=G-F ,G 排=G 2-G 1 ⑤比较F 浮和G 排 。
4.用实验验证:浸没在水中的石块,它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
答:用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上,把石块浸没在水中的几个不同深度,观察发现测力计示数看是否相同,如果相同,即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
六、物体的浮沉条件:下沉 悬浮 上浮 漂浮 F 浮 < G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = Gρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物七、浮力的利用:1、轮船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。
公式:m排= m 船+ m 货2、潜水艇:工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3、气球和飞艇: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。
浮力的知识点
浮力的知识点【浮力的知识点】引言:浮力是物体在液体中或气体中受到的向上的力,它是由于液体或气体的压力差引起的。
浮力是一个重要的物理概念,对于理解物体在液体中的浮沉、浮力平衡以及设计浮力相关设备等都具有重要意义。
本文将深入探讨浮力的定义、原理、应用以及对生活、科学和工程领域的启示。
一、浮力的定义和原理1. 浮力的定义:浮力是物体在液体或气体中所受到的向上的力。
根据阿基米德定律,浸没在液体中的物体所受到的浮力大小等于该物体排开的液体的重量。
2. 浮力的原理:浮力是由于液体或气体对物体的压力不均匀引起的。
在液体中,物体受到上方液体施加的压力相对较小,而下方液体施加的压力相对较大,造成了向上的浮力。
这是因为下方液体受到上方液体压力的增加,从而使下方液体产生的压力较大。
二、浮力的应用1. 飞行器:在航空工程中,浮力是设计飞行器的关键之一。
飞机的机翼形状和倾斜角度可以利用浮力原理来产生升力,使飞机获得足够的升力,从而实现飞行。
2. 潜水艇:潜水艇利用浮力原理来控制潜水和浮出水面。
通过控制潜艇内部的浮力罐充气或放气,可以调整潜艇的浮力,实现下沉和浮起。
3. 救生衣和浮标:救生衣和浮标通过充气或其他机制来产生浮力,以帮助溺水者或需要紧急救援的人保持在水面上,防止沉没。
4. 气球和风筝:气球和风筝依靠充气产生的浮力来升空。
利用大气中比较低密度的气体,如氦气或氢气,可以使气球或风筝获得足够的浮力,从而升空飞行。
三、浮力对生活、科学和工程的启示1. 生活中:浮力的理解可以帮助我们理解浮沉现象,如为什么物体能在水面上浮起、为什么气球可以升空等。
了解浮力也有助于我们做出更合理的决策,如正确使用救生衣、了解潜水器材等。
2. 科学研究中:浮力是许多物理实验和科学研究的基础,例如浮力的研究对于液体的压力分布、物体的浮沉条件、气体的扩散等都有重要意义。
3. 工程领域:在工程设计中,浮力的应用不仅体现在飞行器和潜水器上,还包括船舶设计、管道传输等方面。
密度与浮力物体浮力的计算与浮力原理的研究
密度与浮力物体浮力的计算与浮力原理的研究密度与浮力:物体浮力的计算与浮力原理的研究密度与浮力的关系一直以来都是物理学中的重要研究方向。
本文将探讨密度与浮力的计算,并深入研究浮力原理。
一、密度与浮力的定义和计算方法密度是指物体的质量与体积的比值,通常用符号ρ表示。
计算密度的公式为:ρ = m / V其中,ρ表示密度,m表示物体的质量,V表示物体的体积。
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的浮力。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于被物体排开的液体的重量,即:F = ρ * g * V其中,F表示浮力,ρ表示液体的密度,g表示重力加速度,V表示被物体排开的液体的体积。
由此可见,密度是计算浮力的重要参数之一。
当物体的密度大于液体或气体的密度时,物体将下沉;当物体的密度小于液体或气体的密度时,物体将浮起。
二、浮力原理的研究浮力原理是描述物体在液体或气体中浮力作用的基本原理。
根据浮力原理,浮力的大小与物体排开的液体或气体的体积有关,与物体的质量无关。
实验证明,在相同的液体或气体中,相同体积的物体所受的浮力大小是相等的。
例如,如果两个物体都排开了相同体积的液体,那么它们所受的浮力大小也是相等的。
此外,浸没在液体或气体中的物体所受浮力的大小还与液体或气体的密度有关。
密度越大的液体或气体,所产生的浮力越大。
通过浮力原理的研究,我们可以推导出很多有关浮力的重要定律,如阿基米德定律和浮力与排开的液体或气体的体积之间的关系。
三、浮力的应用浮力不仅在物理学领域有重要的应用,也在我们的日常生活中发挥着重要作用。
1. 生活中的浮力应用浮力使得船只能够浮在水面上,大大方便了人们的交通运输。
此外,浮力也用于设计和制造各种浮力救生设备,如救生圈和救生衣,保障人们在水中的安全。
2. 工程应用在工程领域中,浮力原理被广泛应用。
例如,建筑物的基础设计需要考虑地下水位的影响,以确保建筑物在地基中具有足够的浮力来抵抗水压力。
此外,空气中的浮力也用于设计和制造气垫船和飞行器等交通工具。
中考物理知识点专题总结—浮力(考前必看)
中考物理知识点专题总结—浮力(考前必看)一、思维导图二、知识点总结知识点一:浮力1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。
如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。
而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。
下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方-F向下。
向总是竖直向上的,即F浮=F向上【微点拨】对浮力产生原因的说明(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。
如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。
如:桥墩、拦河坝等因其下底面,故物体不受浮力作用。
可见产生同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0—F向下>0,即F向上>F向下。
当F向上=0或F向上≤F向下时,浮力的必要条件是:F浮=F向上物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。
因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
3.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
【知识点详解】浮力的概念1.浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。
由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。
压强大小相等、方向相反,并与深度成正比;同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。
(完整版)浮力专题知识点总结
《浮力》1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它__________的力叫浮力。
2、浮力方向:______________,施力物体:________________.3、浮力产生的原因:液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,___________________即浮力。
4、浮力计算公式的推导(根据浮力产生的原因)5、阿基米德原理:(1)、内容:________________________________________________________.(2)、公式表示:F浮= G排=ρ液V排g从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的_______和物体______________有关,而与物体的_______________________________等均无关。
(3)、适用条件:液体或气体6、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)三种状态时物体密度和液体密度的关系①漂浮②悬浮③下沉(3)、说明:①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)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(或漂浮)。
这是为什么?___________________________________②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为多少?③悬浮与漂浮的比较相同: F浮= G不同:悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮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,冰化为水后液面下降。
为什么?7.漂浮问题“五规律”:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
关于浮力的知识点
关于浮力的知识点
一、浮力的定义
浮力(buoyancy)是指对被浸透的物体施加的支助力,也称漂浮力,是指物体漂浮在不同密度的相对流体中,或者说是物体浸没于液体中所产生的一种内力,它是人们利用流体力学知识建立的概念,主要用于解释物体在各种不同程度的浸入液体中(包括气体在内)时产生的漂浮现象。
二、浮力的产生原因
浮力的产生主要是由于物体与其周围介质的密度不同。
介质内的微粒质量运动的规律为:当其运动成一定形状,以及物体在其中时,其内部的介质压强、流速均会发生变化,并会产生一种“内力”,这就是浮力。
三、浮力的计算公式
浮力的计算公式有两种:
1、Archimedes定律
F = ρVg,其中F为物体产生的浮力,ρ为介质的密度,V为物体的体积,g为重力加速度。
2、Buoyancy Equation
dB = ρVg, 其中dB为物体在介质中浮力的变化,ρ为介质的密度,V为物体的体积,g为重力加速度。
四、浮力的应用
1、用于船舶的漂浮
浮力是船只在流体中能够漂浮的力,船体下方有一个负载物(水),它会施加一种抗竖直的支撑力,从而起到支撑船体的作用,使船体能够靠浮力浮起。
2、用于鱼类的新陈代谢
在水中,鱼类会受到浮力的支撑,鱼类通过腮鳍的摆动,游动的效果能够达到杠杆原理,腮鳍摆动产生的力使鱼体得以上下移动,这样的运动模式可以促进鱼体血液的循环,促进鱼体的新陈代谢。
完整版)中考浮力压强专题
完整版)中考浮力压强专题本专题将介绍浮力的产生原因、测量方法、阿基米德原理的应用、物体的浮沉条件及其应用,以及浮力的应用。
浮力规律总结如下:一、漂浮问题“五规律”:1.物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;2.同一物体在不同液体里,所受浮力相同;3.同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;4.漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;5.将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
二、沉底问题“五规律”:1.物体漂浮在液体中,所受的浮力小于它受的重力;2.同一物体在不同液体里,所受不同相同,液体密度越大浮力越大;3.同一物体在不同液体里沉底,排开液体的体积相同,都等于物体的体积;4.物体沉底时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物体的质量,等于液体的密度乘以物体的体积。
三、排水问题:1.如果液体密度一定时,知道浮力可求排水量,反之也可求浮力。
2.如果液体密度一定时,排水量的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与重力加速度的乘积。
3.在同一中,排水量的变化量等于液体深度变化量乘以的底面积。
4.在同一液体中,排水量等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。
5.物体放入液体中时,排水量等于液体的底面积乘以液体上升的高度。
四、浮力与上下表面的压力:1.浮力是上下表面压力的合力。
2.应用:一般用上述公式求不规则图形受到液体给它的压力。
五、浮力与压强:1.当物体浸入液体中时,如果物理在液体中向下运动时,浮力的变化量等于液体对底的压力变化量。
压强变化量等于压力(浮力)变化量除以底面积。
2.当物体漂浮时,液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积,反之浮力等于物理底面受到压强乘以物体的底面积。
六、密度计原理:密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同,可以应用浮力相等列方程。
以上规律都是在液体中的情况,需要注意的是,如果物体在空气中,则不会受到浮力的作用。
浮力漂浮规律讲义
浮力——漂浮规律的应用
教学内容
一,规律总结 1,漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里,所 受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入 液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全 部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
针对练习
1,(2012•随州)如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块 A, 在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸 没在 液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间细线突 然断 开,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最 后取 出木块A,液面又下降了h3.由此可判断A与B的密度比为( )
器里的水面下降了0.5cm(如图乙所示,忽略水的蒸发),若容器的底 面积为10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3. 求:(1)甲图中冰和小石块总共受到的浮力是多大?(2)冰熔化成水 后,水对容器底的压强减少了多少?(3)石块的密度是多少?
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长
度h1(如图所示).
④
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(ρ水=1.0g/cm3,F浮=ρ
液gV排)
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了
(2)密度计是利用
条件工作的.被测液体的密度越大,密
度计排开液体的体积
(选填“越小”或“越大”).
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=
甲乙丙 图8-15
浮力公式推算
=pF 浮=0(物体所受公式推算假设有一正方体沉于水中,F 浮=p gh2*S- p gh1*S (可适用于完全或稍微浸没在水中) =p 液gV 排(通用) =G 排液当物体悬浮或漂浮时,F 浮=0物=mW g说明(1) h2为正方体下表面到水面 距离,hl 为正方体上表面到水面距离,A h 为正方体之高。
(2)“F 浮=p 液gV 排=0排液”最重要。
F 浮=p 液gV 排的公式推导:浮力=排开液体所受重力(3)给出沉浮条件(实心物体,如果是空心物体,则下面公式中的密度表 示物体的平均密度,即物体的总质量除以总体积得到的结果)对于浸没在液体中的物体1. 若F 浮>0物,即p 物<p 液,物体上浮2. 若F 浮<G 物,即p 物>p 液,物体下浮3. 若F 浮=0物,即p 物=p 液,物体悬浮4. p 物>p 液,沉底,G 物=F 浮+F 杯底对物的支持力(三力 平衡) 露排比公式如果漂浮(这是重要前提!),贝U:p 物:p 液=V 排:V 物。
其中,V 物=V 排+V 露它的变形公式1 .(p 液-p 物):p 液=V 露:V 物2. p 物:(p 液-p 物)=V 排:V 露 证明:•••漂浮 重力)排液=m 排液g = p 液gV 排所以有F 浮+G=0•••F浮=0物,即p液gV排=p物gV物,即p液V排=p物V物,即p物:p 液=V 排:V物(交叉相乘)四种公式示重差法(称重法):F浮=G-F拉(空气中重力减去弹簧测力计拉力)(用弹簧测力计)公式法:F浮=6排=mS* g=p液gV排漂浮法:F浮=6物(又叫平衡法)压力差法:F浮=FJ -FT (上下压力差)特例:当物体和容器底部紧密接触时,即物体下部没有液体。
此时物体没有受到液体向上的压力,即F浮=0阿基米德原理物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力。
即F浮=G 液排=p液gV排。
(V排表示物体排开液体的体积)理论应用1 •如何调节浮力的大小木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
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导
(2015.成都中考B卷)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块
用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮
在水面上,且有2/5的体积露出水面,如图乙所示.下列说法正确
的是(
)
A. 甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3
B. 甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
学展评
【变式训练1】(2019.枣庄)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成
简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处
于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别
是F甲、F乙,甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则( D)
A.F甲<F乙
B.F甲>F乙
C.ρ甲>ρ乙
D.ρ甲<ρ乙
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规律四:
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就 是液体密度的几分之几;(排物比公式)
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规律五:
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对 物所示,将重为10N的正方体木块放入装
满水的烧杯中,静止后木块浸入水中的体积占总体积的3/5,则下
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【例1】【2019.常州】水平台面上有两个同规格烧杯,分别盛有甲、乙两种 液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、
A 乙液面刚好相平,此时,设A物体受到的浮力为F浮A,甲液体对烧杯底部的压
强为p甲;B物体受到的浮力为F浮B,乙液体对烧杯底部的压强为p乙,则( )
A.F浮A=F浮B p甲>p乙 B.F浮A=F浮B p甲<p乙 C.F浮A<F浮B p甲>p乙 D.F浮A<F浮B p甲<p乙
三、液面变化问题 1、漂浮在水面上的冰融化,液面如何变化?
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结论:液面不变
2、漂浮在盐水上面的冰融化,液面如何变化呢?
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结论:液面升高 (巧计:南北极冰川融化,海平面上升)
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【例4】(2019.达州)将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放
入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的
测
【测2】(2019.衡阳)如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图象,将相同 的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块静止时,两容器液
面相平,下列说法正确的是( AD )
A. a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体 B. 木块在a容器内排开液体的质量较大 C. a、b两容器底部受到液体的压强相等 D. a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等
列判断正确的是(
A) CD
A. 木块所受的浮力是10N
B. 若要将木块全部浸入水中,需要再施加4N的压力
C. 木块的密度为0.6×103kg/m3
D. 放入木块前后,烧杯底受到水的压强不变
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【变式训练2】(2016.盐城校级模拟)如图所示,一物体浸入水中,
C 有1/5体积露出水面,若放入某液体中刚好完全浸没,则ρ水:ρ液等于
二、三个基本模型
三、液面变化问题
判天地之美 析万物之理
体积V露= 面将
1V/,当10冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水 (选填“升不高变”、“降低”或“不变”)。
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【变式训练4】(2019.锦州)如图所示,水平桌面上一盛有盐
水的容器中漂浮着一冰块(ρ盐水>ρ水),冰块熔化前后,下
列说法正确的是(
AC)D
A. 冰块漂浮时,所受浮力等于重力
B. 冰块熔化后,容器对桌面的压强增大
C. 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5
D. 甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压
力
一、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)
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规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;(F浮=G物)
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规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同; 规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
() A. 5:1 B. 1:5 C. 5:4 D. 4:5
二、三个基本模型
GB=ρ液gVA露
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F拉=ρ液gVA露
F压=ρ液gVA露
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【例3】(2015.成都中考B卷)在水平桌面上有一个盛有水的容器, 木块用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终 漂浮在水面上,且有2/5的体积露出水面,如图乙所示.下列说法 正确的是( A C ) A. 甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3 B. 甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等 C. 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5 D. 甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压 力
小结
一、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;(F浮=G物) 规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同; 规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小; 规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度 的几分之几;(排物比公式) 规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大 的浮力。
C. 冰块熔化后,液体对容器底的压强不变
D. 冰块熔化后,容器中盐水的密度变小
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【测1】(2018.常德)在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计, 将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观 察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )
A. A CB. B
C. C D. D
第 10 章 流体的力现象
第5节 浮力规律及其应用
成都市实验外国语学校五龙山校区物理组
导
温故而知新:
计算浮力的方法: 1.称重法:F浮=G-F拉 2.压力差法:F浮=F向上-F向下 3.平衡法:(漂浮或悬浮)F浮=G物 4.公式法:F浮=ρ液gV排
导 那么,在浮力这一节,初了上述的几种规律以外, 还有没有其他的规律呢?