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初中物理浮力的基本知识点与解题方法

编辑:Simone 2024-11-04 22:30:25 590 阅读

初中物理浮力的基本知识点与解题方法

浮力作为初中物理的重难点,常常让许多学生叫苦不迭。今天给大家总结了初中物理浮力的知识点与解题方法,希望对大家的学习有帮助。

浮力:浸没在液体或气体中的物体,要受到液体或气体对物体向上的托力,这个托力就是浮力。

浮力的施力物体:液体或气体

浮力的受力物体:被研究的物体

浮力的方向:竖直向上

浮力的作用点:受力物体的重心

称重法:

(施力物体是液体)用弹簧测力计拉着物体放入水中,发现由空气进去水中时,拉力变小了,这是因为物体受到了浮力,这两个力的大小之差就是浮力的大小。

(施力物体是气体)物体在空气中受到的浮力的大小等于物体在真空中受到的重力和空气中受到的重力之差。

称重法测量浮力公式:F浮=G-F拉

如图,该物体在水中所受到的浮力=G-F拉=3.6N-2.8N=0.8N

浮力产生的原因:

浸在液体中的物体各个面都受到液体的浮力,如图,物体前后两个面和左右两个面受到的压力大小相同,方向相反,分别是一对平衡力,相互抵消;物体上表面受到的压力F1=ρgh1S,下表面受到的压力F2=ρgh2S,由于h2>h1,所以F2>F1,这两个力之差就是浮力。

用浮力产生的原因测量浮力公式:F浮=F下-F上或F浮=F向上-F向下

阿基米德原理:

浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。如图,G-F拉=G排。

原理公式:F浮=G排

推导公式:F浮=G排=m排g=ρ液/气gV排

F浮与G物的关系:

1.当F浮=G物时,合力为0,物体可以停留在液体内的任意位置,即处于悬浮状态。

2.当F浮<G物时,受到的合力向下,物体会向下运动,即下沉。

3.当F浮>G物时,受到的合力向上,物体会向上运动,即上浮。当物体露出液面以后,排开液体的体积逐渐变小,受到的浮力逐渐变小。

4.上浮结束时,即当F浮=G物时,物体就静止在液面上,此时物体处于漂浮状态。

V排与V物、ρ液与ρ物的关系:

1.当实心物体下沉时,由于F浮<G物,又因为F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,所以ρ液gV排<ρ物gV物,也就是ρ液V排<ρ物V物,由于物体处于下沉状态,其必然全部在液体中,也就是V排=V物,所以ρ液<ρ物。

2.当实心物体悬浮时,F浮=G物,V排=V物,所以ρ液=ρ物。

3.当实心物体上浮时,F浮>G物,由于物体处于上浮状态,还没有露出液面外,V排=V物,所以ρ液>ρ物。

4.当实心物体漂浮时,F浮=G物,由于物体处于静止状态,物体露出液面外,V排<V物,所以ρ液<ρ物。

密度计的原理:当物体漂浮时浮力等于重力,无论把密度计放到哪种液体中,受到的浮力总相同。如图,H>h,ρa<ρb。把它放到密度较大的液体中,它排开的液体较少,浸入的深度就浅些;反之,把它放到密度较小的液体中,浸入的深度就深些。根据它进入的深度判断被测液体的密度。

盐水选种的原理:饱满的种子的密度大于盐水的密度,如图,饱满的种子在盐水中将会下沉,干瘪和蛀坏的种子将会漂在液面处。

潜艇在水中可以自由浮沉,同时潜艇能在水中任何位置上停留,当它浸没在水中时,它受到浮力的大小不变,上浮或下潜都是靠改变潜艇自身的重力来实现的。

如图,上浮时液体进入潜艇两旁的空气槽中,重力变小,V排变小,F浮变小;下沉时液体进入潜艇两旁的空气槽中,重力变大,V排变大,F浮变大。

热气球、飞艇等都是利用当物体受到空气的浮力大于总重力时,合力向上的原理工作的。

漂浮问题的规律:

1.物体漂浮在液体中时,所受到的浮力等于它受到的浮力。

2.同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。

3.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。

4.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。

5.将漂浮物体全部浸入液体中,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。

解浮力计算题的方法:

确定研究对象,认准要研究的物体。

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)。

选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。

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