初中物理《浮力》知識點歸納

2024年2月16日發(fā)(作者：狼來了讀后感)

初中物理《浮力》知識點歸納

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于向下的壓力，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(jù)示意圖完成下空；

下沉 懸浮 上浮 漂浮

F浮

< G F浮

= G F浮

> G F浮

= G

ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物

（3）說明：

①密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）；

②一物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為ρ；

分析：F浮

=G 則：ρ液V排g =ρ物Vgρ物=（V排／V）·ρ液=ρ液

③懸浮與漂浮的比較：相同：F浮

=G：物不同：懸浮ρ液=ρ物

；V排=V物漂浮ρ液<ρ物；V排

④判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較F浮

與G或比較ρ液與ρ物；

⑤物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數(shù)為F則物體密度為：ρ物=Gρ/（G-F）；

⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降；

5．阿基米德原理：

（1）內容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力；

（2）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；

（3）適用條件：液體（或氣體）

6．漂浮問題“五規(guī)律”：（歷年中考頻率較高）

規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；

規(guī)律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；

規(guī)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(guī)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(guī)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于液體對物體增大的浮力；

7．浮力的利用：

（1）輪船：

工作原理：要使密度大于水的材料制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/ρ；排開液體的重力G排=m；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(xiàn)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于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣；為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發(fā)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

8.浮力計算題方法總結：

（1）確定研究對象，認準要研究的物體；

（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(tài)(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讀數(shù)差法：F浮= G－F(用彈簧測力計測浮力)；

②壓力差法：F浮= F向上

－ F向下（用浮力產生的原因求浮力）

③漂浮、懸浮時，F(xiàn)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(jù)浮沉條件比較浮力（知道物體質量時常用）

9．如何正確認識液體壓強公式Ｐ＝?gh

靜止液體內部壓強的特點是：

液體內部向各個方向都有壓強；

壓強隨深度的增加而增大；

在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等；

液體的壓強還跟液體的密度有關；

液體內部的壓強之所以有以上特點，是因為液體受到重力且具有流動性；

正是由于液體受到重力作用，因此在液體內部就存在著由于本身重力而引起的壓強；推理和實驗都可得出，液體內部的壓強公式為Ｐ＝?gh；

⑴公式Ｐ＝?gh的物理意義：

Ｐ＝?gh是液體的壓強公式，由公式可知，液體內部的壓強只與液體的密度、液體

深度有關，而與所取的面積、液體的體積、液體的總重無關；

⑵公式Ｐ＝?gh的適用范圍：

這個公式只適用于計算靜止液體的壓強，不適用于計算固體的壓強，盡管有時固體產生壓強恰好也等于?gh，例如：

將一密度均勻，高為h的圓柱體放在水平桌面上，桌面受到的壓強：

Ｐ＝FG?gV?gsh?????gh

SSSS但這只是一種特殊情況，不能由此認為固體對支持物產生壓強都可以用Ｐ＝?gh來計算；但對液體來說無論液體的形狀如何，都可以用Ｐ＝?gh計算液體內某一深度的壓強；

⑶公式Ｐ＝?gh和Ｐ＝Ｐ＝F的區(qū)別和聯(lián)系

SF是壓強的定義式，也是壓強的計算公式，無論對固體、液體、SF還是氣體都是適用的；而Ｐ＝?gh是通過公式Ｐ＝結合液體的具體S特點推導出來的，只適合于計算液體的壓強；

⑷由于液體具有流動性，則液體內部的壓強表現(xiàn)出另一特點：液體不但對容器底部有壓強而且對容器側壁也有壓強，側壁某一點受到的壓強與同深度的液體的壓強是相等的，同樣是用Ｐ＝?gh可以計算出該處受到的壓強；

例1：封凍的江河水面能夠承受的最大壓強是7?105Pa，一輛20t的坦克能夠在冰面上行駛嗎？（每條履帶跟地面的接觸面積是2m2）

解：坦克對冰面的壓力F=G=mg=20?103?9.8N?1.96?105N；

受力面積S=2?2m2=4m2

對冰面的壓強

P=F1.96?10N45??4.9?10Pa?7?10Pa，所以坦克能冰面上2S4m5abced甲乙圖3丙行駛；

例2：如右上圖所示，甲、乙、丙三個完全相同的圓柱體豎放在水平地面上，若把乙、丙中的陰影部分切除后，試比較甲、乙、丙對水平地面的壓強大小？

解：圓柱體對地面的壓強： P=FG?sgh????gh

SSS從上式可知截面積不變的柱體對水平支承面的壓強與柱體的體積粗細、重量等無關，只與柱體的高度、密度有關：

甲、乙、丙是同種物質，密度相同，高度相同，由P=?gh可知甲、乙對地面的壓強相等，丙中的柱體（部分）bcde產生的壓強與甲、乙相等，但acde部分產生的壓強大于bcde部分產生的壓強；由此可知：P甲=P乙

例3：如右上圖所示的容器內裝有水，試比較A、B、C各點由液體產生的壓強p A、pB、pC的大小；

解：由于液體的密度相同，本題關鍵是弄清A、B、C各點的深度；深度是指從自由液面到該處的豎直距離，從圖中可知：

h4=15cm－５cm＝10cm=0.1m hB=15cm=0.15cm

hC=15cm－10cm＝５cm＝0.05m 故pB> p A>pC

例4：在馬德堡半球實驗中，若每個半球的截面積Ｓ＝1.4?104cm２15厘米AB5厘米C10厘米圖4，那么拉開馬德堡半球至少要用多大外力Ｆ？（大氣壓強Ｐ０＝

1.01?105Pa）

解：由公式Ｐ＝F可知大氣對半球面的壓力

SＦ＝ＰS=N＝1.01?105Pa ×1.4?104cm２＝1.414?105N

例5：在一個大氣壓下將一根玻璃管灌滿水銀后倒置在水銀槽中，管高出水銀面h=50cm，如圖所示，問：⑴管內頂部受到多大的壓強？方向如何？⑵如果在管頂部開一個出現(xiàn)什么情況？（大氣壓為76cm汞柱）

解：⑴管內頂部受到的壓強為：76cmHg－50cmhg＝26cmHg 方向是豎直向上；

⑵如果在管頂部開一個小孔，管內外相通都為一個大氣壓，水銀柱下降到管內外水銀面一樣高；

例6：如圖所示，密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊，放入盛有h=50厘米水的容器中，此時，木塊的下表面距水面3cm，請根據(jù)所學的物理知識，至少計算出與木塊有關的8個物理量；（g取10N/kg）

圖8解：⑴木塊下表面受到水的壓強p下??水gh?1?103kg/m3?10N/kg?3?10?2m?300Pa

⑵木塊的邊長：因為木塊漂浮，所以F浮?G木，則V排?木0.6?103kg/m33h13?，h?5cm； ，???33h5V木?水1.0?10kg/m5⑶木塊的底面積：S木?h2??5cm??25cm2

⑷木塊的體積：V?h3??5cm??125cm3

⑸木塊排開水的體積：V排?V木=?125cm3?75cm3

⑹木塊受到的浮力353532

F浮??水gV排?1?103kg/m3?10N/kg?75?10?6m3?0.75N

⑺木塊的物重：G木?F浮?0.75N

⑻木塊的質量：m木?

G木g?0.75N?0.075kg

10N/kg