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

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。

(3)说明：

① 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(2/3)ρ

分析：F浮 = G 则：ρ液V排g =ρ物Vg

ρ物=( V排/V)·ρ液=2/3ρ液

③ 悬浮与漂浮的比较

相同： F浮 = G

不同：悬浮 ρ液 =ρ物 ;V排=V物

漂浮 ρ液 >ρ物;V排

④判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮 与G或比较ρ液与ρ物 。

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则物体密度为：ρ物= Gρ/ (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，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 = G排 =ρ液V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.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= m/ρ液;排开液体的重力G排 = m g ;轮船受到的浮力F浮 = mg 轮船和货物共重G=mg 。

(2)、潜水艇：

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：

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：

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、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。

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。

3、公式法： F浮=ρ液gV排=G排液

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=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+F3，当第三个力方向与重力方向相反，则F浮=G物-F3。

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)×g，就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。

6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题

实验探究

[例1] 给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径小于量筒的直径)请写出主要实验步骤及密度表达式。

解析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒(量杯)测体积;有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度。

答案：

1. 在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度V1

2. 把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度V2

3. 把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度V3

4. 计算：小酒杯漂浮在水面上

小酒杯沉没在水中时，它排开水的体积为V3-V1，即瓷杯自身瓷的体积。