初中物理-浮力-知识点总结及练习题
-
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）对它竖直向上的力
叫浮
力。
2
、
浮力方向
：
竖直向上
，施力物体：
液（气）体
<
/p>
3
、
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
即浮力。
4
、
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)
请根据示意图完成下空。
F
浮
F
浮
F
浮
F
浮
G
G
G
G
下沉
悬浮
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)
、说明：
①
密度均匀的物体
< br>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
F
浮
(
2/3)
ρ
分析：
F
浮
= G
则：
ρ
< br>液
V
排
g
=
ρ
物
Vg
ρ
物
=
（
V
排
／
V
）
·
ρ
液
< br>=
2
3
ρ
液
③
悬浮与漂浮的比较
相同：
F
浮
=
G
不同：悬浮
ρ
液
=
ρ
物
G
；
V
排
=V
物
漂浮
ρ
液
<
/p>
>
ρ
物
；
V
排
物
④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较
F
浮
比
较
ρ
液
与
ρ
物
。
与
G
或
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
1
度为：
ρ
物
=
G
ρ
/ (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
。
5
、阿基米德原
理
：
(1)
、
内容：
浸入液体里的物体受到向上的浮力，
< br>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
=
ρ
液
V<
/p>
排
g
从公式中可以看出：
液体对物体的浮力与液体的
密度
和
< br>
=
G
排
< br>物体
排开液体的体积
有关，
而与
物体的
质量、
体积、
重力、
形状
、
浸没的深度
等均无关。
(3)
、适用条件：
液体（或气体）
6<
/p>
．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。
7
、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
。单位
t
由排水量
m
可计算出：排开液体的体
积
V
排
= <
/p>
m/
ρ
液；
排开
液体的重力
G
排
=
m g
；
轮船受到的浮力
F
浮
船和货物共重
G=m
=
m g
轮
g
。
(2)
、潜水艇：
< br>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。
2
(3)
、气球和飞艇：
工作原理：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
。为了
能定向航行而不随风飘荡
，人们把气球发展成
为飞艇。
(4)
、密度计：
< br>原理：利用
物体的漂浮条件
来进行工作。
构造：下面的铝粒能使
密度计直立在液体中
。
刻度：刻度线从上到下，对应的
液体密度越来越大
8
、浮力计算题方法总结：
(1)
、确定研究对象，认准要研究的物体。
(2)
、
分析物体受力情况画出受力示
意图，
判断物体在液体中所处的状态
(
看是否静止或做
匀速直线运动
)
。
(3)
、选择合适的方法列出等式（一般
考虑平衡条件）
。
计算浮力方法
:
1
< br>、示重差法
，就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即
G
空
G
液
F
浮
。
< br>例
1
：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是
4N
，将铁块一半浸入水中时，弹簧秤
的示数
为
3.5N
，这时铁块所受的浮力是
_
________N
，
ρ
铁
：
ρ
水
=_______
__
。
2
、压力差法
：应用
F
浮
=F
向
上
－
F
向
下
求浮力。这是浮力的最
基本的原理。
例
2
：
2.
< br>如图所示：某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为
2.3
< br>牛，上表面受到
水的压力为
1.5
牛，则该物块受到水的浮力为
___
牛，方向为
________
。
3
、公式法
：
F
浮
=
ρ
液
gV
排
=G
排
液
例
3
：将体
积是
50cm
3
的物体浸没在水中，它
受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤
油中，它所受的浮力多大？（
< br>ρ
煤
油
=0.8
×
10
3
kg/m
3
）
g
取
10N/kg
3
4
、受力
分析法
：如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，则物体受重力和浮力作用，且此
二力平衡，
则
F
浮<
/p>
=G
物
。
如果物
体受三个力而处于平衡状态。
则要分析出重力和浮力以外的第
三
个力的方向，当第三个力方向与重力同向时，则
F
浮
=G
物
+F
3
，当第三个力方向与重力方向
相反，则
F
浮
=G
物
-F
3
。
例
4
：
把质量是
200g
的塑料块放入水中，
静止时塑料块有一半露出水面。
（
g
取
10N/kg
）
求：（
1
）塑料块在水中受到的浮力？
（
2
）塑料
块的体积和密度？
5
、排水量法
：
F
浮
=
排水量（千克）
×
g
轮船的满载重量，一般是以排水量
表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平
衡条件也得：
船受到的总
F
浮
=G
总，
而排水量
（千克）
×<
/p>
g
，
就是船排开水的重，
即是浮力，
又是船、货的总重力。
< br>6
、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题
例
5
：
重
10N
，
体积为
0.8dm
3
的物体浸没在水中，
如果它只受浮力和重力两个力的作用，
问
：此物体是上浮、下沉还是悬浮？（
g
取
10N/kg
）
例
6
：
将质量是<
/p>
890g
的铜块放入水中时，
它受的浮力
多大？若将铜块放入水银中，
当铜块静
止时所受的浮力多大？（
ρ
铜
=8.9g/cm
3
，
ρ
4
水
银
=1
3.6g/cm
3
）（
g
取
10N/kg
）
浮力典型题型：
1
、浮力比较题
例
1
、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球，静止在液体中
如图
8
所示，
关于三个小球下面说法正
确的是（
）
A.
三个球受到的浮力关系为<
/p>
F
甲
＝
F
乙
＞
F
丙
B.
三个球受到的浮力关系为
F
甲
＜
F
乙
＝
F
丙
C.
三个球的密度关系为
ρ
甲
＜
ρ
乙
＜
ρ
丙
D. <
/p>
三个球的密度关系为
ρ
甲
＞
ρ
乙
＞
ρ
丙
例
2
、将重力相同的木块和铁块放入水中静止后，则（
）
A
、木块受的浮力大
B
、铁块受的浮力大
C
、木块和铁块所受浮力一样大
D
、无法判断谁受的浮力大
例
3
、甲、乙两个完全相同的密度计放在<
/p>
A
、
B
两种液体
中，如图
43
所示，
则甲、乙密度计受
浮力
F
甲
、
F
乙
和
A
、
B
液体密度比较（
）
A. F
甲
＞
F
乙
，
ρ
A<
/p>
＞
ρ
B
B. F
甲
=F
乙
，
ρ
A
=
ρ
B
C. F
甲
＜
F
乙
，
ρ
A<
/p>
＜
ρ
B
D. F
甲
=F
乙
，
ρ
A
＞
ρ
B<
/p>
2
．浮力变化题
一般情况下，在同种液体中，关注
V
排
的变化情况，如果液体发生改变，一般用浮沉条件
来分析。
例
1.
一个充气的气球下面挂一个金属
块，
把它们放入水中某处恰能静止，
如果把金属块及气
球的位置轻轻向上移一些，则金属块和气球
( )
A.
仍能静止
B.
向下运动
C.
向上运动
D.
上下晃动
解释：由于气球的位置轻轻向上移，所以受到水的压强变小，
导致气泡体积变大，浮力变
大，超过了重力，因此选
C
。
例
2
、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中
气泡所受浮力将（
）
A.
不变
B.
变大
C.
变小
D.
无法确定
例
3
、
潜水艇从潜行变为上浮，
在浮出水面之前，
所受海水的压强和浮力变化情况正确的是
（
）
A.
压强减小，浮力不变
B.
压强增大，浮力不变
C.
压强不变，浮力变大
D.
压强不变，浮力变小
例
4
、游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（
）
A.
脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大
B
、脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小
<
/p>
C
、脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大
D
、脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小
5
3
．判断物体是否实心
例：体积是
30cm
3
的铁球，质量是
79g
，它
是空心的还是实心的？如果是空心的，空心部分
的体积多大？
(
ρ
=7.9g/
cm
3
)
分
析：
（
1
）根据密度公式变形
V=m/
ρ
求出此时
铁球的实心体积，再与铁球的实际体积
（
30cm3
）
相比较，
如果相等，
则
是实心的，
如果实心体积小于实际体积，
则是空心的．
（
2
）
用铁球的实际体
积减去实心部分的体积就是空心部分的体积．
此题主要有三种做法，
可以通
过密度、体积或质量来判断实心还是空心．但要计算空心体积最好根据体积进
行计算．
4
．合金比例计算题
例
1
：有块金和银的合金，质量为
596
克，将它浸没在水中称，弹簧测力计示数为
5.56
牛，
试求这块合金中，金和银的质量各是多少？（
ρ
金
=19.3g/cm3
，
ρ
银
=10.5g/cm3
）
．
分析：本题解题
关键是先求出合金的体积，然后建立方程组进行解答
5
．
“切割”题
例<
/p>
1
：
一个体积为
V
的实心长方体，放入水里，静止时长方体能浮在水面．现将它露出水面
的部分切去，
再把它剩余部分放入水里．
若要求长方体
剩余部分静止时，
露出水面的体积
V
’
与长方体的体积
V
的比值为最大，则长
方体的密度为多少？
分析：物体漂浮时浮力等于自身的重力，
根据浮力公式列出等式，削掉浮出水面部分后，再
根据浮力公式列出等式，
要想露出水面的体积
V
’
与
长方体的体积
V
的比值为最大，
根据浮
力公式列出等式求出比值的大小
例<
/p>
2
：
浮在水面上的长方体木块的密度为<
/p>
ρ
，
水的密度为
ρ
0
，
将木块浮在水面以上的部分切<
/p>
去，
木块又会上浮，
待稳定后再次切去水
面以上的部分，
剩余木块的体积正好是原来的
1/2
，
则可判断
ρ
：
ρ
0
为（
）
分析：
由于木块漂浮，利用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得
F
浮<
/p>
=
ρ
水
v
排
g=G
木
=
ρ
木
v
木
g
，得出两种情况下的关系式，再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于
没切去时
排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的
1/
2
，得出木块和水的密度的大小关系．
6