初中物理复习 浮力及阿基米德原理

第二十六讲浮力及阿基米德原理

模块一浮力的产生

【一、知识点】

1．生活中的浮力

躺在死海上看杂志的美女、漂浮在水面上的小舟都受到水给他们的浮力

孔明灯和热气球受到空气的浮力

2．浮力的定义

浸在液体中的物体受到液体向上的力，这个力叫做浮力。

3．浮力的方向：竖直向上。

4．浮力的施力物体：液体。

5．实验探究：用弹簧测力计测金属块受到的浮力

实验现象：铝块侵入水中时，弹簧测力计的示数变小了。

实验结论：

(1)侵入水中的铝块受到了浮力的作用。

(2)弹簧测力计示数减小的值，就是铝块所受到的浮力大小。

6．浮力产生的原因

(1)浸在液体中的物体上下表面有压力差。

(2)公式：F浮＝F向上－F向下

注意：

○1浮力的产生一定有液体对它产生向上的压力，而液体对它产生向下的压力可能没有，例如漂浮的物体只受到液体对它向上的压力，这个压力大小就等于浮力。若物体的下表面与容器底面密切接触，这时物体的下表面不可能再受到液体向上的压力，因而所受浮力为零，例如桥墩就不受浮力。

○2液体压强又是由于液体的重力产生的，在没有重力的环境中，物体浸在液体中，不受浮力。

7．探究决定浮力大小的因素

(1)在水中用手指按乒乓球

把乒乓球逐渐按进水中的过程中，手上的力逐渐变大，水位逐渐上升

(2)铁块的在液体中的浮力变化

(3)实验结论

○1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，跟物体浸没在液体中深度无关。

○2物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

【二、例题精讲】

【例1】★

如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是()

A．A物体一定受浮力的作用

B．B物体一定受浮力的作用

C．C物体一定受浮力的作用

D．D物体一定受浮力的作用

考点：浮力产生的原因．

解析：A、由图可知，水对A物体上下表面产生了的压力差，故A物体一定受浮力的作用；

B、B物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对B物体上下

表面产生了的压力差，故B物体也受浮力的作用；

C、C物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对C物体上下

表面没有产生压力差，故C物体不受浮力的作用；

D、由图可知，水对D物体上下表面产生了的压力差，故D物体受浮力的作用．

答案：C

【测试题】

下列物体没有受到浮力作用的是()

A．在水中嬉戏的小鸭B．在蓝天飞翔的老鹰

C．深海潜游的鲸鱼D．深入河底的桥墩

考点：浮力产生的原因．

解析：A BC中的物体浸在液体或气体中，因为液体、气体有流动性，因此液体或气体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力．故ABC选择中的物体均受浮力作用；

D中的桥墩由于底面埋在地下，不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用．

答案：D

【例2】★

如图所示，长方体物块浸没在水中，所受浮力是10N，下表面受到的压力是15N，上表面受到的压力是N．

考点：浮力产生的原因．

解析：F

=10N，F下表面=15N，

浮

利用公式F浮=F下表面﹣F上表面得：

F上表面=F下表面﹣F浮=15N﹣10N=5N

答案：5N

【测试题】

如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10N，上表面受到水向下的压力为4N，则物体下表面受到水向上的压力为()

A．4N

B．6N

C．14N

D．7N

考点：浮力产生的原因．

解析：根据浮力产生的原因：F

=F向上-F向下

浮

则F向上=F浮+F向下=10N+4N=14N．

答案：C

【例3】★

如图所示，一个重为10N的铁块用轻质细线系着浸没在水中，静止时铁块排开水的重力为6N，则铁块受到的浮力是N；细线对铁块的拉力是N．

考点：浮力大小的计算；力的合成与应用．

解析：（1）物体完全浸没，所受浮力等于排开的水所受的重力，为6N；

（2）∵G=F浮+F拉，

∴绳子的拉力：

F拉=G-F浮=10N﹣6N=4N．

答案：6、4

【测试题】

如图所示，弹簧秤吊着实心金属块A浸没在水中，金属块A处于静止状态，弹簧秤的示数为5牛，拉力的方向竖直向上，则物体受到的重力()。

A．一定为5牛B．一定大于5牛C．可能为5牛D．可能小于5牛

考点：力的合成与应用．

解析：金属块受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F

、竖直向上的拉力F，

浮

金属块静止，处于平衡状态，由平衡条件得：G=F+F浮=5N+F浮＞5N，故B正确；答案：B

模块二阿基米德原理

【一、知识点】

1．阿基米德原理

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

===

r

F G m g gV

排排排排

注：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体

2．计算浮力的方法

(1)下表面压力差法

(2)阿基米德原理法

(3)受力分析法（最常见的有弹簧测力计称重法）

3．如何让沉在水底的鸡蛋浮起来？

要想使鸡蛋浮起来，必须使鸡蛋所受到的浮力变大，由阿基米德原理可知，鸡蛋排开液体的等于鸡蛋的体积，g一定，故可以改变液体的密度来增大鸡蛋所受到的浮力，从而体积V

排

使鸡蛋浮起来，最简单的方法就是往水里添加食盐（盐水的密度比水大）。

【二、例题精讲】

【例4】★

把体积相等的铁块和铝块浸没在水中，比较它们受到的浮力是()

A．它们受到的浮力相等

B．铝块受到的浮力大

C．铁块受到的浮力大

D．无法判定

【测试题】

将质量相等的实心铁块和铜块浸没在水中（ρ铁＜ρ铜），它们的体积为V铁和V铜，受到的浮

【拓展题】

潜艇在海面下巡航，潜水艇的体积为2000m3，此时潜水艇受到的浮力为N，当它继续下潜时受到的浮力，受到海水的压强（填“变大”、“变小”或“不变”）．（ρ33