初三物理--浮力压强(复习提纲+经典习题+练习)附新修订

1 浮力复习提纲浮力复习提纲 一、浮力的定义一、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。叫浮力。 二、浮力方向：二、浮力方向：竖直向上，施力物体：，施力物体：液（气）体 三、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，三、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 即浮即浮 力。力。 四、物体的浮沉条件：四、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。、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。、请根据示意图完成下空。 下沉下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 浮 G F浮浮 = G 液 液 物 物 液 液 物 物 3、说明：、说明： 密度均匀的物体密度均匀的物体悬浮 （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） 。 一物体漂浮在密度为的液体中，若露出体积为物体总体积的一物体漂浮在密度为的液体中，若露出体积为物体总体积的 1/3，则物体密度为，则物体密度为 2 3 分析：分析：F浮 浮 = G 则： 则：液 液V排排g = 物 物Vg 物 物=（ （ V排 排 V）液 液= 2 3 液 液 悬浮与漂浮的比较悬浮与漂浮的比较 相同：相同： F浮 浮 = G 不同：悬浮不同：悬浮液 液 = 物 物 ； ；V排 排=V物物 漂浮漂浮液 液 < 物 物； ；V排 排<V物物 判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较 F浮 浮 与 与G或比较或比较液 液与 与物 物 。 。 物体吊在测力计上，在空中重力为物体吊在测力计上，在空中重力为 G,浸在密度为的液体中，示数为浸在密度为的液体中，示数为 F 则物体密度为：则物体密度为：物 物= G / (G-F) 冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后冰或冰中含有木块、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，冰中含有铁块、石块等密大 于水的物体，冰化为水后于水的物体，冰化为水后液面下降。 五、阿基米德原理：五、阿基米德原理： 1、内容：、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 2、公式表示：、公式表示：F浮 浮 = G排排 = 液 液V排排g 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体和物体排开液 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮 F浮 G 2 体的体积有关，而与物体的有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。等均无关。 3、适用条件：、适用条件：液体（或气体） 练习：请用实验验证“浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系” 。练习：请用实验验证“浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系” 。 答：答：用测力计测出石块在空气中的重力 G 和空桶的重力 G1 ;在溢水杯中倒满水，把石块浸没在溢 水杯中，读出测力计示数 F ;用测力计测出桶和溢出水的总重 G2 ;浮力 F浮 浮= =G-F ,G排=G2-G1 比 较F浮 浮和 和 G排 。 请用实验验证：浸没在水中的石块，它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。请用实验验证：浸没在水中的石块，它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。 答：答：用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上，把石块浸没在水中的几个不同深度，观察发现测力计示数 看是否相同，如果相同，即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。 如图所示是广为人知的故事如图所示是广为人知的故事“曹冲称象曹冲称象”曹冲利用图中的方法，巧妙地测出了大象的体重，请你 写出他运用的与浮力有关的两条知识（ 曹冲利用图中的方法，巧妙地测出了大象的体重，请你 写出他运用的与浮力有关的两条知识（1）漂浮条件，即物体在漂浮时 F浮 浮 = G（ （2）阿基米德原理 ； 另外，； 另外， 他所用的科学 研究方法是 他所用的科学 研究方法是等效替代法和和化整为零法。 （。 （把本 身较大的质量 转换为可以测量的小质量） 。） 。 六：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高， ）六：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高， ） 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，所受浮力相同；规律二：同一物体在不同液体里，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。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。 七、浮力的利用：七、浮力的利用： 1、轮船：1、轮船： 工作原理：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：排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 。单位 t 。 由排水量 m 可计算出：排开液体的体积 V由排水量 m 可计算出：排开液体的体积 V排 排= ；排开液体的重力 = ；排开液体的重力 G排 排 = m g ；轮船受到的浮力 ；轮船受到的浮力 F浮 浮 = m g 轮船和货物共重轮船和货物共重 G=m g 。 2、潜水艇：2、潜水艇： 工作原理：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。 3、气球和飞艇：3、气球和飞艇： 气球是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：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。为了能 定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。，人们把气球发展成为飞艇。 m 液 3 4、密度计：4、密度计： 原理：利用原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。来进行工作。 构造：下面的铝粒能使构造：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，对应的刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大 八、浮力计算题方法总结：八、浮力计算题方法总结： 1、确定研究对象，认准要研究的物体。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)。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） 。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:计算浮力方法: 读数差法：读数差法：F浮 浮= G F(用弹簧测力计测浮力用弹簧测力计测浮力)。 压力差法：压力差法：F浮 浮= F向 上向 上 F向 下 向 下（用浮力产生的原因求浮力） （用浮力产生的原因求浮力） 漂浮、悬浮时，漂浮、悬浮时，F浮 浮=G (二力平衡求浮力； 二力平衡求浮力；) F浮 浮=G排排 或 或 F浮 浮= 液 液V排排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用） （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用） 根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用） 九如何正确认识液体压强公式九如何正确认识液体压强公式gh 静止液体内部压强的特点是：静止液体内部压强的特点是： 液体内部向各个方向都有压强；液体内部向各个方向都有压强； 压强随深度的增加而增大；压强随深度的增加而增大； 在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；在同一深度，液体向各个方向的压强都相等； 液体的压强还跟液体的密度有关。液体的压强还跟液体的密度有关。 液体内部的压强之所以有以上特点，是因为液体受到重力且具有流动性。 液体内部的压强之所以有以上特点，是因为液体受到重力且具有流动性。 正是由于液体受到重力作用，因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。推理和实验都可 得出，液体内部的压强公式为。 正是由于液体受到重力作用，因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。推理和实验都可 得出，液体内部的压强公式为。gh 公式的物理意义： 公式的物理意义：gh 是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体gh 深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。 公式的适用范围：公式的适用范围：gh 这个公式只适用于计算静止液体的压强， 不适用于计算固体的压强， 尽管有时固体产生压强恰好也等于，这个公式只适用于计算静止液体的压强， 不适用于计算固体的压强， 尽管有时固体产生压强恰好也等于，gh 例如：例如： 将一密度均匀，高为 h 的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强：将一密度均匀，高为 h 的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强： gh S gsh S gV S G S F 4 但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用来计算。但对液体来说无论但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用来计算。但对液体来说无论gh 液体的形状如何，都可以用计算液体内某一深度的压强。液体的形状如何，都可以用计算液体内某一深度的压强。gh 公式和的区别和联系 公式和的区别和联系gh S F 是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而是通是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而是通 S F gh 过公式结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。过公式结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。 S F 由于液体具有流动性；则液体内部的压强表现出另一特点：液体不但对容器底部有压强而且对容器侧 壁也有压强，侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的，同样是用可以计算出该处受 由于液体具有流动性；则液体内部的压强表现出另一特点：液体不但对容器底部有压强而且对容器侧 壁也有压强，侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的，同样是用可以计算出该处受gh 到的压强。到的压强。 二经典例题二经典例题 例 1例 1：封冻的江河水面能够承受的最大压强是Pa，一辆 20t 的坦克能够在冰面上行驶吗？（每条 5 107 履带跟地面的接触面积是 2m2） 解：解：坦克对冰面的压力 F=G=mg=20N。 53 1096 . 1 8 . 910N 受力面积 S=2m2=4m22 对冰面的压强 P=，所以坦克能冰面上行驶。PaPa m N S F 54 2 5 107109 . 4 4 1096 . 1 例 2例 2： 如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，若把乙、丙中的阴影部分切除后， 试比较甲、乙、丙对水平地面的压强大小？ 解：解：圆柱体对地面的压强： P=gh S sgh S G S F