1、第十章浮力知识点全攻略第一节 浮力 核心知识点【知识清单】1.浮力概念：一切浸在液体（或气体）中的物体，受到向上的力叫做浮力。浮力的方向总是竖直向上，其施力物体是气体或液体。（特殊情况除外）2.浮力的方向：竖直向上（总是和重力方向相反）3.浮力的施力物体：液体或气体F向上F向下F向上图1浮力的产生4.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（合力）就是浮力。两种情况：（1）完全浸没时，F浮=F向上-F向下，即浮力为上下表面压力差；（2）不完全浸没时，F浮=F向上，即浮力直接等于下表面向上的压力。ABC图2与底部密合的三种情况特别说明，液体中的物体，下
2、表面如果没有液体，则不受浮力。“物体与容器底部密合”，这种条件下，底部的液体压力就没有了。如图2所示，三个与容器底部密合的物体A、B和C。其他的比如河底的桥墩。*失重状态下，液体与物体之间没有压力，也就没有了浮力。5.浮力的表示：6.浮力的测量方法一（称重法或示重差法）：先在空气中利用弹簧测力计挂着物体，读出弹簧测力计的示数F1。满足：再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F2，对物体受力分析：由可知：浮力的大小。如图所示注意事项：“浸在”包括全部浸入和部分浸入，全部浸入时，部分浸入时。7. 浮力的测量方法二（压力差法）：F浮=F向上-F向下。此公式适用于形状规则的物体，已知上下表面的压力或上
3、下表面的压强p及受力面积S。8.两种特殊情况下浮力的求法：当物体处于漂浮状态时，（二力平衡法）；当物体的下表面和容器底紧密接触时物体不再受到浮力的作用，例如水里的桥墩、沉底的轮船等。如下图所示。9.【探究影响浮力大小的因素】实验命题点由上述图a可知，物体所受重力为N；由a.c图可知物体全部浸入水中时所受的浮力为N；由c.d图可知物体所受的浮力与浸入液体的深度（填写“有关”或“无关”）；由b.c图可知物体所受浮力与浸入液体的体积（填写“有关”或“无关”）；由d.e图可知，浮力的大小与液体的密度（填写“有关”或“无关”）。因此：由b.c图可得出的实验结论是：；由c.d图可得出的实验结论是：；由d.
4、e图可得出的实验结论是：；实验结论：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体浸在液体中体积越大，液体的密度越大，则物体所受的浮力越大。10.控制变量法的应用，以上图为例进行说明（在回答实验结论时，要注意控制变量法的应用）控制液体的密度不变，用测力计提着同一个物体，以不同的体积浸入同种液体，探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系；控制物体浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中，探究浮力的大小与液体密度的关系；控制液体的密度及浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，探究浮力的大小与物体浸在液体
5、中的深度的关系。11.注意事项：浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积，因为浸入的物体体积占据了本来处于这一位置的液体的体积；物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也随着增大，但是不能理解为浮力的大小与浸没在液体中的深度有关；浮力的大小与物体的材料、密度、形状以及液体的多少、物体浸没的深度，物体在液体中的运动状态等因素无关，只与液体的密度和排开体积大小有关；物体浸入液体中，在浸没之前，浮力随着深度的增大而增大，原因是排开的体积在逐渐增大，浸没之后，浮力大小与物体所处的深度无关。说明：一般情况下，物体浸没以后，浮力与深度无关，因为不会随着深度变化。但是有一种情况：气球（气泡），不考虑温度变
6、化，在液体中时，由于深度不同，压强也不同，气球的体积会发生变化，越深时，压强越大，就越小，浮力就越小。反之亦然。12.实验图像的绘制和分析（弹簧测力计示数与物体浸入液体中的深度的图像（）如图所示，当物体未全部浸入液体中时，浮力的大小会随着深度的增大而增大，弹簧测力计的拉力会逐渐减小；当物体全部浸入液体中时，物体所受浮力不再变化，拉力也保持不变）；由函数图像可知物体的重.以一个规则的柱体为例，可得到下列的表达式：一次函数b：一次函数a：第二节 阿基米德原理 核心知识点【知识清单】1.浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，这就是阿基米德原理。该原理也适用于气体。图
7、3阴影部分为V排V排，指的是“排开”，不一定是指“排出”，“排开”还可以表述成“液下”、“浸入”或“占据”等意义。如图3。2.阿基米德原理公式及浮力大小的决定因素（1）F浮=；（2）从公式可知：物体所受浮力的大小跟排开的液体体积和液体密度有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。3.测浮力的方法（1）称重法：在空气中用弹簧测力计测一物体的重力，示数为G，将物体浸在水中后，弹簧测力计的示数将减小，若此时的示数为F，则物体受到的浮力F浮= G-F 。（2）压力差法：浸没在液体中的正方体，上表面受到的压强小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压强，因为正方体的上、下表
8、面的面积相等，因此上表面受到的压力小于下表面受到的压力，使正方体下表面和上表面有一定的压力差，这就是浮力产生的原因，表达式是F浮=F向上F向下。（3）公式法：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的重力，这个规律叫阿基米德原理，其表达式是 F浮=G排=液gV排，从公式中可以看出，物体所受浮力的大小与液体密度和物体排开的液体体积有关。【考点剖析】阿基米德原理1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理。2.公式：；推导式：注意：对阿基米德原理的理解：物体“浸在液体中”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况，不论物体时
9、浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。物体排开液体的体积（）等于浸入液体中的那部分体积，若全部浸入，则，若是部分浸入，则。由浮力公式可知浮力的大小与液体的密度和物体浸入液体的体积有关，与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动等因素无关。3.漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力；（二力平衡）规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；（二力平衡）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
10、下的外力等于液体对物体增大的浮力。4.【探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系】实验命题点（1）设计实验：浸在液体中的物体都会受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用弹簧测力计测出：先测出物体所受的重力，再读出物体浸在液体中时测力计的示数，两者之差就等于浮力的大小。物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和测力计测出：溢水杯中装满液体，再把物体浸在液体中，让溢出的液体流入一个小桶中，桶中的物体就是被物体排开的液体，用测力计测出排开液体所受的重力。比较浮力与排开液体所受重力的大小。（2）进行实验：如图1，用弹簧测力计测量出空桶所受的重力，记为G1；如图2，用弹簧测力计测量出小石块所受的重力，记为G；如图3，
11、将小石块浸入盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的读数F，同时用空桶接住溢水杯中溢出的水；利用算出小石块此刻所受的浮力；用弹簧测力计测量出空桶和排开水所受的总重力，记为G2，算出排开水所受的重力G排=G2-G1。只要满足（3）注意事项：石块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积，最终导致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。在测量排开水所受的重力过程中，若先测量盛水后小桶和水的总重力，然后测量空桶的重力，会因为小桶内壁残留的水，造成计算得出的排开水的重力偏小，得出浮力大于排开液体的重力的错误结论。实验中换用大
12、小不同的石块，多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。（4）实验注意事项：1.物块的选择原则（重力不能超过弹簧测力计的量程；密度大于水；物体不吸水）2.用称重法计算浮力（）3.物体的受力分析（物体没有在水中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力；物体在水中时受到 竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力。）4.测量物体排开的液体所受重力的方法（先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受的重力为G排=G2-G1）5.浸没在水中的物体匀速向下运动过程中，物体受到的浮力不变。6.实验步骤的顺序7.利用阿基米德原理计算物体的体积、液体的密度、物体的密度（，（条件是完全浸没
13、 ）。实验结论：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，与物体浸没在水中的深度无关。8.浮力与深度的关系物体所受浮力与深度是否有关呢？一般情况下，物体浸没了以后，浮力与深度无关，因为V排不会随着深度变化。但有一种特殊情况：气球（或气泡），不考虑温度变化，在液体中时，由于深度不同，压强也不同，气球的体积会发生变化，越深时，压强越大，体积就越小，V排就越小，浮力就越小。反之亦然。第二节 物体的浮沉条件 核心知识点1. 物体的浮沉状态。浸没在液体中的物体，浮沉情况由重力和浮力的大小关系共同决定。对物体进行受力分析，物体在悬浮时，重力和浮力是一对平衡力，若是上浮，则浮
14、力大于重力，若是下沉，则浮力小于重力；漂浮时物体处于平衡状态，重力等于浮力。浮力表达式：F浮=液gV排，重力表达式：G=mg=物gV物物体浸没在液体中，有上浮、下沉以及悬浮三种情况，都满足V排=V物。上浮：F浮G，液gV排物gV物，液物下沉：F浮G，液gV排物gV物，液物悬浮：F浮=G，液gV排=物gV物，液=物物体漂浮时，物体部分浸入液体中，V排V物。漂浮：F浮=G，液gV排=物gV物，V排物判断物体浮沉条件，有两种方法：比较F浮与G大小关系或比较液与物的大小关系。切片问题：密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把同一物体切成大小不等的两块放入同一液体中，则大块、小块都悬浮（或漂浮），即
15、浮沉情况没有发生改变，和没有切割前相同，因为物块切割前后密度始终没有发生改变。此时的浮沉情况可由密度来进行判断。【此表非常重要】物体悬浮与漂浮的比较浮力均相同：F浮=G；不同：悬浮液=物；V排=V物，漂浮液物；V排V物2.浮沉条件的应用（1） 轮船工作原理：空心法，即把密度比水大的钢材制成空心的，使它能排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，这是浮沉条件的应用；轮船可以漂浮在水面上，轮船的重力小于浮力，也可以根据浮沉条件中密度关系进行分析：轮船的平均密度小于水的密度；同一搜轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，浮力均等于重力，所以浮力不变，由阿基米德原理F浮=液gV排可知，由于海水和
16、河水的密度不同，故轮船在海水里排开的体积小于河里，即河里吃水深度（吃水线）大于海里。轮船的排水量=船自身重量+满载时货物的重量（2） 潜水艇靠改变自重来实现上浮或下沉的。当潜水艇需要下潜时，就打开两侧的水舱，当水舱注水后，潜水艇重力变大，超过水的浮力，它就开始下沉。当潜水艇需要上浮时，就启动压缩机，用高压的空气将水舱内的水排出，潜水艇自身重力减小，就可以上浮。（3） 气球和飞艇热气球和飞艇通过加热空气或氢气、氦气等措施，使球内密度小于球外空气密度到一定程度，从而使气球上升到空中，若要使充有氦气或氢气的气球降回地面，可以放出球内的一部分气体，使气球体积缩小，减小浮力；对于热气球，只要停止加热，热
17、空气冷却，气球体积就会缩小，浮力减小。（4） 密度计密度计示数不均匀，刻度值呈上小下大特点分布。同一支密度计在测量不同液体时，受到的浮力都相同，均等于密度计的重力（二力平衡），但若液体密度大，则密度计浸入体积小，若液体密度小，则浸入体积大。故密度计上刻度示数为上小下大。（5）排水量：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，根据浮体平衡条件得：船受到的总F浮=G总=排水量（千克）g，就是船排开水的重，即是浮力，又等于船、货的总重力。3.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)判断出物体的浮沉情况，对物体进行受力分析，列出平衡方程；(3)根据和将浮力和重力展开，代入已知量进行求解（一般考虑平衡条件）。悬浮漂浮不同点在液体中位置静止在液体中任何位置静止在液体表面体积关系密度关系相同点受力关系