第十章 浮力 知识点

第十章

第1节浮力

一、浮力

1、定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对物体向上托的力

叫浮力。

2、符号：Fj?

3.浮力的施力物体：液体（或气体）

4、方向：竖直向上（与重力方向相反）

5、测量方法（称重法）：用弹簧测力计测浮力F祈G-F示

二、浮力产生的原因

浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到压力差。

F=pS=p^ghS

:物体的下表面：

:尸向上"向上S=〃液92，

j物体的上表面：?

F向引向2=。赫儿3

［尸浮=尸向上-/向下/

F浮=尸向『尸向卜（压力差法）

（压力差法）求浮力：F浮二F向上-F向下

浸在气体中的物体受到向上的浮力，施力物体是气体。

三、决定浮力大小的因素

1、实验器材：

圆柱体

弹簧测力计

2、实验方法：控制变量法

3,实验结论：

物体在液体中所受的浮力大小，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的深度无关。

物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

概念：浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力

方向：竖直向上

「浮力（下浮=G・尸乐（称量法）

测量：T

,尸F向上-「iiijK（压力差法）

浮

:〈产生浮力的原因4液体对物体向上向下的压力差产生的

力

［探究浮力大小与物体浸在液体中的体积

什么因素有关切

液体的密度

第2节阿基米德原理

阿基米德的故事：

物体浸在液体中的体积物体排开液体的体积

物体所受浮力大小，跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。

•物体排开液体的体积越大〃液/*=叫上

排开液体的质量越大

.液体的密度越大p液

浮力越大F浮排开液体的重力越大G持

猜想：浮力大小可能与排开液体的重力有关

一、浮力的大小

实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

G排=G桶+排一G柚

实验结论：

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液体所受的重力。

1、内容：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。

2、数学表达式：F浮二G推

3、用于计算的导出式（决定式）：F浮=GM=0液8丫“（公式法算浮力）

4、适用范围：液体和气体

阿基米德的逻辑推导

浮力与物体密度无关水受力平衡

与浸入的体枳仃关

阿基米德原理

G排=m推g-尸浮=Gj*=p液”排

m『P液适用范围：液体和气体

将水换成空气或者水银，一样适用。

Q0

一块水在水中处于悬浮状态，受力平衡。

二、利用阿基米德原理定性分析

“浸在液体中”的物体包括两种情况:

（1）浸没、没入（2）部分浸入

物V指〈V物

计算浮力的四种方法：

・1、物体漂浮在液面上或悬浮在液体中：F涅=6物

・2、称电法：F浮=G-F示

・3、压力差法：米二旦LL二F向卜

・4、阿加米德原理：上泞=P液g.JI

N户

II

90

第3节物体的浮沉条件及应用

一、物体的浮沉条件

物体在液体中的三种静止状态：漂浮、悬浮、沉底。（平衡态）

物体在液体中的两个动态过程：上浮、下沉。（非平衡态）

1、比较受力：以浸没在水中的鸡蛋为例

①若浮力尸浮大于重力G物，则鸡蛋会上浮，最终漂浮到水面上。

最

终

漂

浮

在

水

面

上

上浮：尸浮＞小物漂浮：尸浮=6物（二力平衡条件）

动态静态

②若浮力尸浮等于重力G物，则鸡蛋会悬浮，静止在水中。

▼G物

悬浮：F浮=6物（二力平衡条件）

静态

③若浮力产浮小于重力G物，则鸡蛋会下沉，最终沉底。

最

终

沉

底

下沉：尸浮〈G物沉底:尸'浮〈G物（/'浮+=G物）

动态静态

物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。通过改变浮力或重力

的大小，可以改变物体的浮沉状态。

当F浮AG物时,物体上浮，最终漂浮；

当F浮＜G物时,物体下沉，最终沉底；

当F浮二G物时,物体处于悬浮或者漂浮状态。

2、比较密度：

①当物体浸没在水中时，受到重力G物与浮力尸浮两个力。

•浮力的大小：尸浮=P液叫F

•重力的大小：G疗加布9逐尸物

•浸没在水中时：物

②根据浮力和重力关系推导

若F承子物〃液破儿＞，物物则P液邛物物体上浮

若尸浮=6物〃液比推=〃第1前则〃液=「物物体悬浮

若尸浮〈G物〃液g身的嚓,则P液vp物物体卜沉

③P液与P物的大小与物体的浮沉的关系

石块

沉底.

①漂浮:P冰（P液②悬浮：P鸡蛋=「液③沉底：,石块＞，液

总结

若正浮＞G物，则上浮，最终漂浮。

若尸浮=G物，则悬浮。

若广浮〈G物，则下沉，最终沉底。

若〃液邛物，则上浮，最终漂浮。

若〃液=〃物，则悬浮。

若〃液，物，则下沉，最终沉底。

回顾：物体的浮沉条件]

动态静态

Jts悬浮漂浮

物体受平衡力作用，物体处于静止状态。

物体受非平衡力作用，物体

处壬运动状态。可停在液体“上浮”的“下沉”的

的任何深度最终状态最终状态

।……2…]1%]1…[…]工fayiiij

FmTr»•HffHili!!!!£!!!1I•S•S•SSSHSHSSTSFI

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HHHHUT：HHHhtMKHMKtnd

&*G物Q^_G物均£_G物E浮士E支=仃物

P液；_P物p波工。物P泳三_9物p液三p物P液vP物

//v推三y物V推_jy物V指二V物

P物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度。

二、浮力的应用

?密度大于水的橡皮泥是怎么浮在水面上的？

排开水的体积V指增大，受到的浮力F浮

增大，所以橡皮泥能浮在水面上。

轮船

（1）原理：采用“空心”的办法，增大体积匚〉增大V||

U

增大浮力F浮

°

使F浮=仃船

°

浮在水面

（2）排水量（m推）：轮船满载时排开水的质量。

（3）载重线/吃水线表示船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线。

潜水艇

潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来实现

（但它的体积不发生改变）；而潜水艇自身重力的改变取决于

水舱内充水或放水的多少。

气球和飞艇

内部充有小于空气密度的气体，例如氢气、氮气和热空气。

工作原理：球（艇）内气体的密度小于空气的密度。

密度计

构造：密封的玻璃管，玻璃读数：密度计上所标的数值是

泡内封装有小铅丸或水银，纯数，这个纯数代表被测液体

玻璃管上标有刻度。的密度与水的密度的比值。

1.2

p液=1.2Xl()3kg/m3

特点:

1、上面的读数下面读数一幺。

Why?

G=F浮=p液gV排

2、刻度不均匀，上蓝下盅。

改变物体浮沉的关键是调节浮力和重力的关系。

F浮=P液'7指gG物

（1）轮船：采用“空心”的方法，增大排开液体的体积，增大

浮力，使轮船浮起来。

（2）盐水使鸡蛋上浮：增大液体密度，增大浮力，使鸡蛋上浮。

（3）潜水艇：改变自身重力，使潜水艇上浮和下潜。

（4）气球和飞艇：球（艇）内气体的密度小于空气的密度。

知识小结

f定义：浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力

浮力的概念浮力的方向：竖直向上

1产生的原因：上下表面由于深度不同而产生的压力差

浮力的测量：称重法F浮=G-F示

阿基米德原理：F浮=G揖=p液gV推

・上浮：F>G

物体沉浮的条件ff

•下沉或沉底：F浮〈G

（浮力的计算）〔漂浮或悬浮：F浮=G

轮船：采用空心的方法增大排开液体的体积来增大浮力

、浮力的应用潜水艇：通过改变自身重力来控制沉浮

‘气球和飞艇：球（艇）内气体密度小于空气的密度

密度计：根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度

①同一物体，不同液体

例1:将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中，静止时，小球在

甲溶液中漂浮，在乙溶液中悬浮，在丙溶液中沉底，如图所示。根据条

件比较以下物理量的关系：

(