初三物理复习之浮力专项复习.doc

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资源描述

初三物理复习之浮力专项复习
【基础知识】:
一、浮力的产生:
浸在液体中的物体受到液体向上托起的力叫做浮力。
当一个正立方体浸在液体中处于某一位置A时,如图1所求,由于上,下两表面的深度不同,所受液体的压强不同,下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强,从而使物体受到向上的压力大于向下的压力,这两个压力的差就是液体对物体的浮力。物体处于位置B,则浮力就是物体受到的向上的压力。浮力既是压力差。
二、阿基米德原理
1、文字表述
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
2、数学表达式

3、几点说明
(1)本定律包含三点内容:①浮力的施力者和受力者;②浮力的方向;③浮力的大小。
(2)物体所受的浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关,而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状均无关。
(3)适用范围:本定律对于物体在液体或气体中都适用。
三、计算浮力的方法:
1、根据浮力产生的原因计算
如果上下表面都与水面相平行的规则物体,且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度,便可根据深度计算压强,再算出上、下压力差,即浮力来。
2、应用阿基米德原理计算
这是计算浮力的最基本的方法,只要和已知,或者可以由其他条件求得,即可利用进行计算。
3、利用平衡条件计算浮力
(1)当物体处于漂浮或悬浮状态,只受重力和浮力,。如果知道重力或根据其它条件求出重力,即可求出浮力。
(2)当物体在三个力的作用下处于平衡状态时,也可以利用三个力的关系求出浮力,例如,挂在弹簧秤上的物体浸入液体中时,(为物体浸在液体中时弹簧秤的示数)。又如,漂浮在液体表面的物体,下面还挂着另一个物体,则物体受到的浮力,只要知道和由其它条件得到另一物对它的拉力,即可求出浮力。
四、物体的浮沉条件
1、物体浮沉条件的分析与表达
讨论物体的浮沉问题的前提有二。一是物体浸没在液体中,二是物体只在重力和浮力作用下。
与的关系
与的关系
现象
<
<
下沉
=
=
悬浮
>
>
上浮
物体浮沉条件的表达式中物的密度是指平均密度。
浸没在液体中的物体,若受力不平衡,合力不等于零,则物体的运动状态将发生改变,下沉的物体下沉到底时,将受到底部的支承力的作用,当三力平衡即时,物体静止于液体底部;上浮的物体上升至液面,部分体积露出时,逐渐减小,直至时,物体将漂浮于液面,处于平衡状态。
2、漂浮与悬浮的比较
漂浮与悬浮的共同点:二者都是平衡状态。
漂浮与悬浮的不同点:漂浮物体的,,是浮物体的,。
五、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用
1、船
船属于漂浮物体,。
轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量.根据轮船的排水量,即可求出轮船受到的浮力。

2、潜水艇、气球、飞艇
潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮,不同之处只是控制的方法不同。
潜水艇是利用改变自重,实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受浮力来实现的。
【典型应用】:
1、必须弄清楚的一些概念
(1)物重G与弹簧秤的示数
弹簧秤的示数显示了,物体拉弹簧的力,或弹簧拉物体的力的大小,和是一对作用力和反作用力。在浮力问题中通常弹簧的示数,就给出了。如图2,物体在空气中静止,与二力平衡。如果物体浸在液体中静止,、、G三力平衡,此时。
(2)物重G与物体排开的液重

当物体完全浸没,。
(3)浸在(浸入)与浸没(没入)
浸在(浸入)是指物体一部分在液体中,或物体全部在液体中的两种情况。
浸没(没入)是指物体全部在液体中的一种情况。
(4)上浮、漂浮、悬浮
物体只受重力和浮力作用下,如果物体向上运动的状态叫做上浮;如果,物体静止在液面上的状态叫做漂浮,如果物体没入液体中静止叫做悬浮。
(5)物体的密度与液体的密度。
(6)物体的体积,物体排开液体的体积,物体露出液面的体积。
如图3所示,物体漂浮在液面上,是物体的体积,是物体浸入液体中的体积,是物体露出液面的体积。所以=+。
2、浮力的计算
例1:体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图4所示,则比较它们受到的浮力:
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
分析与解:根据阿基米德原理可知,物体受到浮力的大小由两个因素决定,一是液体的密度,二是排开液体的体积。铁球 、铝块、木块浸在同一种液体中,相同,且它们的体积相同,全部浸没在液体中,因此它们排开液体的体积相等,所以铁球、铅块、木块受到的浮力一样大。
正确答案应为D。
说明:铁球、铝块、木块三个物体的密度不同,重力不同,形状不同,浸在液体中不同深度的地方,但却受到同样大小的浮力。说明浮力说明大小与组成物体的物质的密度,物体的重力、物体的形状及全浸物体在液体中的深度都无关。
例2:一个物体重为88.2牛,将其放入密度为千克/米3的液体中静止,受到的浮力为78.4牛,若此物体放入水中静止时,受到的浮力为 牛。
分析与解:判断物体有浮沉有两种方法:
(1)受力比较法:物体静止在水中,有三种情况,如果,可能漂浮或悬浮,如果,物体处于沉底静止状态。本题,静止在的液体中受到浮力则物体在此液体中沉底静止。
(2)密度比较法:计算出物体的密度,与水的密度相比较,确定其浮沉。
根据上个状态可计算


∴物体在水中静止时一定漂浮。
∴浮力与重力平衡,
例3:如图5所示,A、B两物体静止在水中,则:
A.两物体受到的浮力一定相等。
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大。
C.两物体的密度不等,B物体的密度大。
D.两物体的重力不等,B物体的重力大。
分析与解:两个物体静止在水中,其中A物体漂浮,B物体悬浮。则它们受到的浮力都与其重力相等。但题目中没有提供它们重力是否相等的条件,因而就不能从比较物体受到的浮力的大小。
题目中也没说明,A、B两个物体体积大小的情况,因而就不能根据来比较物体受到的浮力,也就不能推断出重力的大小。A、B、D三个选项都是错误的。
本题的正确答案应是C,这是利用物体的密度与液体的密度相比较得出的。
A物体漂浮:;B物体悬浮:。
液体的密度相同。
说明:由于漂浮和悬浮物体在液体中受到的浮力都等于它们受到的重力,所以常常将这两种情况混淆。因而在分析问题时,不但要注意抓住这两类现象的相同点。同时还要特别注意抓住它们之间的不同点,这正是解题的关键。漂浮物体。而悬浮的物体,。
例4:弹簧平下挂一金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数是29.4牛,这个金属块所受的重力是多少?(已知金属的密度为7.0×103千克/米3)。
分析与解:浮力问题的一般解题步骤:
(1)通过审题明确研究对象,确定它所处的状态。若物体浸没在液体中,;若物体浮在液面上,,因此。
(2)分析研究对象的受力情况,画出力的示意图,在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。
(3)根据力的平衡原理列方程,代入公式、数值,进行计算,得出结果。
例题中弹簧秤下面挂着的金属是研究对象。当金属块浸
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