⑴ 初中物理計算浮力大小知識點歸納
浮力現象我們怎麼學習呢?在初中就開始學習了,我們一定要把握好機會把這部分內容學.我整理了相關資料,希望能幫助到您。
初中物理浮力知識點歸納總結
1、浮力
1、浮力的定義:
一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力叫浮力。
2、浮力方向:
豎直向上,施力物體:液(氣)體
3、浮力產生的原因(實質):
液(氣)體對物體向上的壓力大於向下的壓力,向上、向下的壓力差即浮力。
4、物體的浮沉條件:
(1) 前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。
(2) 請根據示意圖完成下空。
錯解:根據阿基米德原理,F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N
辨析:很明顯這樣分析是錯誤的,因為浮力是物體受到液體向上和向下的壓力差,這塊凸出的岩石和河底是完全結合在一起的,下面根本就沒有水,因此也就談不上受到浮力的作用,所以這塊凸出的岩石受到的浮力為零。
正確答案:它受到浮力是0N。
六、不注意觀察,整體思考、前後綜合能力差
例6 在公園平靜的湖水中,經常能看到從湖底,產生的氣泡向上升,則氣泡在水中向上升的過程中,下列說法正確的是( )
A.氣泡所受的液體壓強不變
B.氣泡所受的液體壓強變小
C.氣泡所受的浮力變大
D.氣泡所受的浮力不變
錯析:氣泡在水中向上升的過程中,離液面越來越近,所處的深度變小,故氣泡所受的液體壓強變小;而氣泡排開的水的體積不變,故所受的浮力不變。
答案:B D
辨析:上述分析的前一部份是正確的,後邊的分析不夠准確,主要原因是同學們平時不注意觀察,前後知識的綜合能力不強。細心的同學會發現氣泡上升時會越來越大,因為氣泡上升時所受的液體壓強變小,而質量一定的氣體,壓強越小體積越大,這樣,氣泡排開的水的體積越來越大,受到的浮力越來越大。
⑵ 初中物理:實驗探究:浮力的大小和哪些因素有關
浮力指物體在流體(包括液體和氣體)中,各表面受流體(液體和氣體)壓力的差(合力)。公元前245年,阿基米德發現了浮力原理。浮力的定義式為F浮=G排(即物體浮力等於物體下沉時排開液體的重力),計算可用它推導出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液體密度,單位千克/立方米;g:重力與質量的比值g=9.8N/kg在粗略計算時,g可以取10N/kg,單位牛頓;V排:排開液體的體積,單位立方米)。液體的浮力也適用於氣體。
簡介
物體在液體中所受浮力的大小,只跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關,與物體本身的密度、運動狀態、浸沒在液體中的深度等因素無關。在水中,雖然比水密度大的物體會下沉,比如石頭、鐵塊;比水密度小的物體會上升,比如塑料、木頭,但是它們本身的浮力不變。在其他液體和氣體中也存在同樣的規律。
例如木頭能在水中漂浮,輪船能在大海中航行都是浮力的貢獻。浮力來源於物體上表面和下表面的壓力差。浮力的方向和重力相反,可以簡單地這樣理解:重力要把所有想跑的物體拉回地面,而浮力是幫助物體離開地面。
五千多年前的來自希臘的偉大的無私的物理學家阿基米德雖然是偶然發現的這一定論,但那是不是說鐵做的東西就永遠無法漂在水面上了呢?上面舉的例子都是實心的物體。如果我們把鐵塊做成一個空心的東西,就像生活中看到的輪船或者是鐵皮做的油箱,它們還是可以浮在水面上的。任何一個物體只要它在水中排開水的重量大於它自己的重量,它就能在水中漂浮。比如我們戴上救生圈就能浮在水中就是因為救生圈幫我們「排開」了更多的水。
氣體對物體的浮力
為了能夠飄在空中,我們就需要尋找比空氣更輕的東西。大家首先想到了氫氣,在以前,氫氣世界上已知密度最小的氣體,因此人們把氫氣充入氣球,就可以乘坐氣球在天空中飛行。但是氫氣是易燃易爆氣體,氫氣球一旦操作不慎就會爆炸,後來人們發現了另一種密度也比空氣小的氣體——氦氣。氦氣是惰性氣體,即使用火去點也點不著,所以人們逐漸用氦氣球和熱氣球取代氫氣球。
實驗探究:浮力的大小和哪些因素有關
【提出問題】浮力的大小跟哪些因素有關。
【猜想與假設】
(1)浮力的大小可能跟物體浸在液體中的體積有關
(2)浮力的大小可能跟液體的密度有關。
(3)浮力的大小可能跟物體的密度有關。
(4)浮力的大小可能跟液體的深度有關。
【設計實驗】取彈簧測力計、體積相同的鐵球和銅球、盛有相同體積鹽水和水的燒杯,利用稱重法測量不同情況下鐵球和銅球受到的浮力,來驗證猜想。
【進行實驗與收集數據】
(1)探究浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度的關系
使用彈簧測力計測出鐵球的重力和浸沒在相同液體中的不同深度時的拉力大小,並記錄數據。可以發現,物體的拉力沒有變化。
可得出以下實驗結論:浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關。
(2)探究浮力的大小跟物體浸在液體中的體積的關系
使用彈簧測力計測出鐵球的重力和浸在相同液體中體積不同時的拉力大小,並記錄數據。可以發現,物體的拉力隨浸沒在液體中的體積改變。
可得出以下實驗結論:浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關。物體浸在液體中的體積越大,物體所受的浮力就越大。
(3)探究浮力的大小跟液體的密度的關系
使用彈簧測力計測出鐵球的重力和浸沒在密度不同的液體中時的拉力大小,並記錄數據。(注意:實驗時要使鐵球浸沒的深度相同)可以發現,物體在密度不同的液體中拉力改變。
可得出以下實驗結論:浮力的大小跟液體的密度有關。液體的密度越大,物體所受浮力就越大。
(4)探究浮力的大小跟物體的密度的關系
使用彈簧測力計分別測出體積相同的銅球和鐵球的重力以及浸沒在水中時的拉力大小,並記錄數據。(注意:實驗時要使銅球和鐵球浸沒的深度相同)可以發現,銅球和鐵球的拉力雖然不同,但F浮=G-F拉相同。
可得出以下實驗結論:浮力的大小跟物體的密度無關。
【實驗結論】物體在液體中所受的浮力的大小,只跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關。物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,物體所受的浮力就越大。
【注意事項】
(1)在探究過程中,應注意沿豎直方向拉彈簧測力計,且物體不能與容器底部或側壁相接觸。
(2)讀數時,應等彈簧測力計示數穩定後再讀數。
(3)實驗時燒杯內的液體體積要適中,應以能浸沒物體又不能溢出液體為准。
(4)探究過程中,把物體浸入液體時要緩慢,以免濺出液體。
【實驗思想方法】
控制變數法:本實驗主要應用了控制變數法;
轉換法:在探究過程中,通過彈簧測力計的示數的變化情況來反應物體所受浮力的變化情況,這里應用了轉換法;
比較法:在探究過程中,通過比較物體在不同條件下所受的浮力,從而分析得到影響浮力大小的因素,這里應用了比較法;
稱重法。
⑶ 跪求初二物理浮力和密度的判斷和計算技巧
1.懸浮的時候物體它是在水中漂浮著的,你看到課本上的圖片了吧,不是說么,物體所受的浮力=排開液體的體積,因為物體已經懸浮著了,所以它所受到的浮力就和它本身的重量一樣,要不也不會浮起來對吧?所以這個時候,你就記住,物體不論懸浮還是漂浮,它的浮力就等於重力,自身的重量!
2.訣竅:在考懸浮和漂浮的其狂很多很多,我們剛考完,考了就是G=F浮=P(肉)vg,就靠著這種等量關系求出物體的體積或者密度等等。
你在做題目的時候可以把相關的公式都列出來,你看題目給了你什麼條件,你就用條件具備的那個公式,把答案套出來!
3.例題:那種什麼木塊,石頭,蠟燭等等容易考到求密度或者體積的!
一:已知P蠟=0.9*10^3kg/m^3,P酒精=0.8*10^3kg/m^3
把一塊蠟放入盛滿酒精的容器中,溢出酒精的質量為4g;若把該蠟放入盛滿水的容器中,則溢出水的質量是多少?
解:
首先要判斷
三者的密度關系
p酒精<p蠟塊<p水
所以當蠟塊放入酒精中時,
它會沉到酒精底部,
這時溢出的酒精體積就等於蠟塊本身的體積
即V酒精=V蠟塊
千萬不能想當然的套用公式p1gv1=p2gv2
當蠟塊放到水中時,它會浮在水面
這時才可以運用
阿基米德浮力原理:
p蠟塊*g*V酒精=p水*g*V水
又V酒精=4g/(800kg/m3)=5cm3=5mL
0.9g/cm3*5cm3=1.0g/cm3*V水
所以排出的水的體積為4.5cm3
二:初中物理浮力題目.
問:重48.06N的銅塊.完全浸沒在水中.收到的浮力多大.?(P銅=8.9*10的3次方kg/m的3次方,g取10N/kg)
解:由G=mg=ρVg,得銅塊的體積為:
V=G/(ρg)=48.06/(8.9*10^3*10)=5.4*10^-4m^3
則銅塊完全浸沒在水中時受到的浮力為:
F浮=ρ水gV=1.0*10^3*10*5.4*10^-4=5.4N
三:邊長為10厘米的正方體木塊,放入水中後,有五分之二的體積露出水面。求該木塊受到的浮力。
解:解:因為F=ρ液體*g*V排開水的體積
且V物=10cm*10cm*10cm=1000cm^3
又因為V排開水的體積=V物*(1-2/5) =600 cm^3
F浮=1.0*10^3 km/m^3 *600 cm^3 /1000/1000*9.8N/kg =5.88N
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初二物理考點以及典型題目:
知識要點:
1、正確理解阿基米德原理:
浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等於物體排開的液體受到的重力,這就是阿基米德原理,其數學表達式是:F浮=G排液=ρ液gV排。
對阿基米德原理及其公式的理解,應注意以下幾個問題:
(1)浮力的大小由液體密度ρ液和排開液體的體積V排兩個因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。
(2)阿基米德原理對浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。
(3)當物體浸沒在液體中時,V排=V物,當物體部分浸在液體中時,V排<V物,(V物=V排+V露)。
當液體密度ρ液一定時,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也適用於氣體,其計算公式是:F浮=ρ氣gV排。
2、如何判斷物體的浮沉:判斷物體浮沉的方法有兩種:
(1)受力比較法:
浸沒在液體中的物體受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物體上浮;
F浮<G物,物體下浮;
F浮=G物,物體懸浮;
(2)密度比較法:
浸沒在液體中的物體,只要比較物體的密度ρ物和液體的密度ρ液的大小,就可以判斷物體的浮沉。
ρ液>ρ物,物體上浮;
ρ液<ρ物,物體下浮;
ρ液=ρ物,物體懸浮;
對於質量分布不均勻的物體,如空心球,求出物體的平均密度,也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。
3、正確理解漂浮條件:
漂浮問題是浮力問題的重要組成部分,解決浮力問題的關鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。
(1)因為F浮=ρ液gV排,
G物=ρ物gV物,
又因為F浮=G物(漂浮條件)
所以,ρ液gV排=ρ物gV物,
由物體漂浮時V排<V物可得ρ液>ρ物,
即物體的密度小於液體密度時,物體將浮在液面上。此時,V物=V排+V露。
(2)根據漂浮條件F浮=G物,
得:ρ液gV排=ρ物gV物,
V排= •V物
同一物體在不同液體中漂浮時,ρ物、V物不變;物體排開液體的體積V排與液體的密度ρ液成反比。ρ液越大,V排反而越小。
4、計算浮力的一般方法:
計算浮力的方法一般歸納為以下四種:
(1)根據浮力產生的原因F浮=F向上-F向下,一般用於已知物體在液體中的深度,且形狀規則的物體。
(2)根據阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排,這個公式對任何受到浮力的物體都適用。計算時要已知ρ液和V排。
(3)根據力的平衡原理:將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中,靜止時,物體受到重力,浮力和豎直向上的拉力。這三個力平衡:即F浮=G物-F拉
(4)根據漂浮、懸浮條件:F浮=G物,這個公式只適用於計算漂浮或懸浮物體的浮力。
運用上述方法求浮力時,要明確它們的適用范圍,弄清已知條件,不可亂套公式。
5、浮力 綜合題的一般解題步驟:
(1)明確研究對象,判斷它所處的狀態。
當物體浸沒時,V排=V物,
當物體漂浮時,V排+V露=V物,
(2)分析研究對象的受力情況,畫出力的示意圖,在圖中標出已知力的符號、量值和未知力的符號。
(3)根據力的平衡原理列方程,代入公式、數值 、進行計算,得出結果。
典型例題解析:
例1、邊長1dm的正方形鋁塊,浸沒在水中,它的上表面離水面20cm,求鋁塊受的浮力?(ρ鋁=2.7×103kg/m3)
解法一:上表面受到水的壓強:
P上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa
上表面受到水的壓力
F向下=P上•S=1.96×103Pa×0.01m2=19.6N
下表面受到水的壓強
P下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa
下表面受到水的壓力
F向上=P下•S=2.94×103Pa×0.01m2=29.4N
鋁塊所受浮力
F浮=F向上-F向下=29.4N-19.6N=9.8N
解法二:V排=V物=(0.1m)3=10-3m3
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10-3m3=9.8N
答案:鋁塊所受浮力是9.8N。
說明:
(1)解法一適用於規則物體,解法二說明浮力大小隻與ρ液、V排有關,與物體密度和深度無關。
(2)題中鋁塊密度是多餘條件,用以檢驗對阿基米德原理的理解。
若誤將ρ鋁、代入公式,求出的將是物體重力。
在用公式求浮力時,要在字母右下方加上腳標。
例2、容積為1000m3的氫氣球,吊籃和球殼的質量為150kg,在空氣密度1.29kg/m3的條件下,這氣球能載多少噸的物體停留在空中?現在需要載900kg的物體而保持平衡,應放掉多少立方米的氫氣?(氫氣密度為0.09kg/m3).
解析:由阿基米德原理可知,氣球受到的浮力為:
F浮=ρgV=1.29kg/m3×9.8N/kg×103m3=1.264×104N
分析它們的受力,氣球能載的物重應是浮力與它自身重量之差:
即在空中能載的物重為:G1=F浮-G=1.264×104N-150×9.8N=11.17×103N
它的質量為:
它現在多載的物體的質量為:△m=1140kg-900kg=240kg
即:△F=240×9.8N=2352N
這一個力也是由氣球產生的浮力,如果放掉了一部分的氫氣後,體積變小浮力也變小,所以應放掉的氫氣體積為:
例3、如圖3所示,底面積為80cm2的容器中盛有深30cm的水。將一質量為540g的實心鋁球投入水中。問:
(1)鋁球浸沒在水中時受到的浮力是多大?
(2)投入鋁球後,水對容器底部的壓強增加了多少?
(3)若用一根最多能承受4N拉力的細繩系住鋁球緩慢向上拉,當鋁球露出水面的體積為多大時繩子會拉斷?(已知ρ鋁=2.7×103kg/m3,取g=10N/kg)。
解析:(1)根據阿基米德原理,鋁球在水中受到的浮力為F浮=ρ水•g•V排
由題意可知,V排= ,得V排=0.2×10-3m3
所以,F浮=1×103kg/m3×10N/kg×0.2×10-3m3=2N
(2)設投入鋁球後水面上升的高度為H,則:
H=V/S=0.2×103m3/80×10-4m2=0.025m
水對容器底部增加的壓強是:
P=ρ水•g•H=1×103kg/m-3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa
(3)設當鋁球露出水面的體積為V露時,繩子會斷,此時的浮力為F浮',則:F浮'=G-F拉
即ρ水•g•V排'= G-F拉
V排'= =1.4×10-4m3
V露=V-V排'=0.2×10-3m3-1.4×10-4m3=0.6×10-4m3
例4、如圖4所示的直筒形容器的底面積為100cm2,筒內有用密度不同的材料製成的a、b兩實心小球。已知a球的體積為80cm3,是b球體積的3.4倍。兩球用細線相連能懸浮在水中。現剪斷細線,a球上浮,穩定後水對容器底的壓強變化了40Pa。試求:
(1) 細線被剪斷前後水面的高度差。
(2) a、b兩球的密度。(本題g取近似值10N/kg)
解析:
(1)分析容器底部的壓強變化的原因,是因為剪斷細線後,a球上浮,由懸浮變為了漂浮,排開水的體積變小,液面下降,由p=ρgh可知應有:Δp=ρgΔh
故液面下降高度為:Δh= =0.004(m)=0.4(cm)
(2)經分析可知a球露出水面的體積應為液體下降的體積,所以,a球漂浮時露出部分的體積V露=ΔhS=0.4×100=40(cm3)
此後球排開水的體積為:V排=Va-V露= Va
應用阿基米德原理,對a來考慮,a球漂浮時有:ρ水gV排=ρagVa,故,ρa= ρ水=0.5×103kg/m3
把a、b看作一個整體來考慮,a、b一起懸浮時有:ρ水g(Va+Vb)=ρagVa+ρbgVb
將Va=3.4Vb代入解得:ρb=4.4ρ水-3.4ρa=2.7×103kg/m3
說明:例3與例4都是浮力與壓強結合的題目,解這一類問題時,一定要抓住液體壓強的變化,是因為液體中的物體浮力發生了變化,引起液體的深度的變化,才引起了壓強的變化。另外 ,例4還有一個整體與局部的關系。
例5、一木塊在水中靜止時,有13.5cm3的體積露出水面,若將體積為5cm的金屬塊放在木塊上,木塊剛好全部浸在水中,求:金屬塊密度?
解析:這是兩個不同狀態下的浮力問題,分析步驟是:
(1)確定木塊為研究對象,第一個狀態是木塊漂浮在水面,第二個狀態是木塊浸沒水中,金屬塊與木塊作為整體漂浮在水面。
(2)分析木塊受力,畫出力的示意圖。
(3)根據力的平衡原理列方程求解:
甲圖中:F浮=G木…………(1)
乙圖中:F浮'=G木+G金…………(2)
(2)式-(1)式得:F浮'- F浮= G金
代入公式後得:ρ水gV木-ρ水g(V木-V露)=ρ金gV金
ρ水V露=ρ金V金
ρ金= •ρ水= ×1.0×103kg/m3=2.7×103kg/m3
答案:金屬塊的密度是2.7×103kg/m3。
說明:
(1)涉及兩種物理狀態下的浮力問題,往往要對兩個不同狀態下的物體分別進行受力分析,再根據力的平衡原理列出兩個方程,並通過解方程求出結果來。
(2)本題的另一種解法是:木塊增大的浮力等於金屬塊重,即ΔF浮=G金,
代入公式:ρ水gΔV排=ρ金gV金
其中ΔV排=13.5cm3,(它等於沒有放上金屬塊時木塊露出水面的體積。)
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⑷ 初中物理計算浮力的知識點
浮力現象也是我們生活當中很常見的一種現象,所以出現的幾率很大,為此我們需要學好這部分的內容。我整理了相關資料,希望能幫助到您。
初中物理知識歸納:浮力
定義:浮力是由液體(或氣體)對物體向上和向下壓力差產生的。
1、正確理解阿基米德原理:
內容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體受到的重力。
公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g。從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。
適用條件:液體(或氣體)。
對阿基米德原理及其公式的理解,應注意以下幾個問題:
(1)浮力的大小由液體密度ρ液和排開液體的體積V排兩個因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。
(2)阿基米德原理對浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。
(3)當物體浸沒在液體中時,V排=V物,當物體部分浸在液體中時,當液體密度ρ液一定時,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也適用於氣體,其計算公式是:F浮=ρ氣gV排。
2、如何判斷物體的浮沉:判斷物體浮沉的方法有兩種:
(1)受力比較法:
浸沒在液體中的物體受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物體上浮;
F浮
F浮=G物,物體懸浮;
(2)密度比較法:
浸沒在液體中的物體,只要比較物體的密度ρ物和液體的密度ρ液的大小,就可以判斷物體的浮沉。
ρ液>ρ物,物體上浮;
ρ液<ρ物,物體下沉;
ρ液=ρ物,物體懸浮;
對於質量分布不均勻的物體,如空心球,求出物體的平均密度,也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。
3、正確理解漂浮條件:漂浮問題是浮力問題的重要組成部分,解決浮力問題的關鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。
(1)因為F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,又因為F浮=G物(漂浮條件),所以,ρ液gV排=ρ物gV物,由物體漂浮時V排ρ物,即物體的密度小於液體密度時,物體將浮在液面上。此時,V物=V排+V露。
(2)根據漂浮條件F浮=G物,得:ρ液gV排=ρ物gV物
同一物體在不同液體中漂浮時,ρ物、V物不變;物體排開液體的體積V排與液體的密度ρ液成反比。ρ液越大,V排反而越小。
4、計算浮力的方法一般歸納為以下四種:
(1)根據浮力產生的原因F浮=F向上-F向下,一般用於已知物體在液體中的深度,形狀規則的物體。
(2)根據阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排,這個公式對任何受到浮力的物體都適用。計算時要已知ρ液和V排。
(3)根據力的平衡原理:將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中,靜止時,物體受到重力,浮力和豎直向上的拉力。這三個力平衡:即F浮=G物-F拉
(4)根據漂浮、懸浮條件:F浮=G物,這個公式只適用於計算漂浮或懸浮物體的浮力。
運用上述方法求浮力時,要明確它們的適用范圍,弄清已知條件,不可亂套公式。
5、浮力 綜合題的一般解題步驟:
(1)明確研究對象,判斷它所處的狀態。
當物體浸沒時,V排=V物,
當物體漂浮時,V排+V露=V物,
(2)分析研究對象的受力情況,畫出力的示意圖,在圖中標出已知力的符號、量值和未知力的符號。
(3)根據力的平衡原理列方程,代入公式、數值 、進行計算,得出結果。
初中物理 浮力 知識點
浮力的應用很早以前就開始了,現在我們分析浮力應該掌握的知識:了解浮力的概念、理解浮力產生的原因(液體對物體向上和向下的壓力差就是液體對物體的浮力、物體在氣體中也受到浮力)。最早是由阿基米德發現了浮力的大小,阿基米德原理:浸入液體里的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等於物體排開的液體受到的重力,即 浮力=物重-視重
答案
⑸ 初中物理浮力知識
浮力的利用
(1)、輪船:
工作原理:要使密度大於水的材料製成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。
排水量:輪船滿載時排開水的質量。單位t由排水量m可計算出:排開液體的體積V(排)=m/排開液體的重力G(排)=mg;輪船受到的浮力F(浮)=mg輪船和貨物共重G=mg。
(2)、潛水艇:
工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。
(3)、氣球和飛艇:
工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小於空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄盪,人們把氣球發展成為飛艇。
(4)、密度計:
原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。
構造:下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。
刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大。
這篇初中物理知識點總結的內容,希望會對各位同學帶來很大的幫助。
定義:
浮力是由液體(或氣體)對物體向上和向下壓力差產生的。
1、正確理解阿基米德原理:
內容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體受到的重力。
公式表示:F浮=G排=ρ液V排g。從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關。
適用條件:液體(或氣體)。
對阿基米德原理及其公式的理解,應注意以下幾個問題:
(1)浮力的大小由液體密度ρ液和排開液體的體積V排兩個因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。
(2)阿基米德原理對浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。
(3)當物體浸沒在液體中時,V排=V物,當物體部分浸在液體中時,當液體密度ρ液一定時,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也適用於氣體,其計算公式是:F浮=ρ氣gV排。
2、如何判斷物體的浮沉:判斷物體浮沉的方法有兩種:
(1)受力比較法:
浸沒在液體中的物體受到重力和浮力的作用。
F浮G物,物體上浮;
F浮
F浮=G物,物體懸浮;
(2)密度比較法:
浸沒在液體中的物體,只要比較物體的密度ρ物和液體的密度ρ液的大小,就可以判斷物體的浮沉。
ρ液ρ物,物體上浮;
ρ液ρ物,物體下沉;
ρ液=ρ物,物體懸浮;
對於質量分布不均勻的物體,如空心球,求出物體的平均密度,也可以用比較密度的方法來判斷物體的.浮沉。
3、正確理解漂浮條件:漂浮問題是浮力問題的重要組成部分,解決浮力問題的關鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。
(1)因為F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,又因為F浮=G物(漂浮條件),所以,ρ液gV排=ρ物gV物,由物體漂浮時V排ρ物,即物體的密度小於液體密度時,物體將浮在液面上。此時,V物=V排+V露。
(2)根據漂浮條件F浮=G物,得:ρ液gV排=ρ物gV物
同一物體在不同液體中漂浮時,ρ物、V物不變;物體排開液體的體積V排與液體的密度ρ液成反比。ρ液越大,V排反而越小。
4、計算浮力的方法一般歸納為以下四種:
(1)根據浮力產生的原因F浮=F向上-F向下,一般用於已知物體在液體中的深度,形狀規則的物體。
(2)根據阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排,這個公式對任何受到浮力的物體都適用。計算時要已知ρ液和V排。
(3)根據力的平衡原理:將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中,靜止時,物體受到重力,浮力和豎直向上的拉力。這三個力平衡:即F浮=G物-F拉
(4)根據漂浮、懸浮條件:F浮=G物,這個公式只適用於計算漂浮或懸浮物體的浮力。
運用上述方法求浮力時,要明確它們的適用范圍,弄清已知條件,不可亂套公式。
5、浮力綜合題的一般解題步驟:
(1)明確研究對象,判斷它所處的狀態。
當物體浸沒時,V排=V物,
當物體漂浮時,V排+V露=V物,
(2)分析研究對象的受力情況,畫出力的示意圖,在圖中標出已知力的符號、量值和未知力的符號。
(3)根據力的平衡原理列方程,代入公式、數值、進行計算,得出結果
規律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等於它受的重力;
規律二:同一物體在不同液體里,所受浮力相同;
規律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小;
規律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等於液體對物體增大的浮力。
浮力計算題方法總結:
(1)確定研究對象,認准要研究的物體。
(2)分析物體受力情況畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(看是否靜止或做勻速直線運動)。
(3)選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。
計算浮力方法:
①量法:F(浮)=G——F(用彈簧測力計測浮力)。
②力差法:F(浮)=F(向上)——F(向下)(用浮力產生的原因求浮力)
③浮、懸浮時,F(浮)=G(二力平衡求浮力;)
④F(浮)=G(排)或F(浮)=ρ(液)V(排)g(阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質量或體積時常用)
⑤根據浮沉條件比較浮力。(知道物體質量時常用)