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◢一、我们应该先来了解一下浮力是如何产生的?产生的具体原因是怎样的？ 漂浮于流体（液体或气体）表面或浸没于流体之中的物体，受到各方向流体静压力的向上合力。其大小等于被物体排开流体的重力。在液体内，不同深度处的压强不同。物体上、下面浸没在液体中的深度不同，物体下部受到液体向上的压强较大，压力也较大，可以证明，浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差。例如石块的重力大于其同体积水的重量，则下沉到水底。浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重，所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小，即浮力大于重力，所以会上升。这种浸在水中或空气中，受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。例如，从井里提一桶水，在未离开水面之前比离开水面之后要轻些，这是因为桶受到水的浮力。不仅是水，例如酒精、煤油或水银等所有的液体，对浸在它里面的物体都有浮力。所有液体都一样。当然，浸在气体中的物体也受到浮力的作用。 浸在液体中的物体，当它所受的浮力大于重力时，物体上浮；当它所受的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它所受的浮力与所受的重力相等时，物体悬浮在液体中，或漂浮在液体表面上。 ◢二、浮力的概念是什么？它的三要素是什么？ 浮力的概念：一切浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对它向上托起的力，这个力叫浮力。 ？浮力三要素： 1；产生原因:物体上下表面受到的液体(或者气体)压力大小不同 3；方向 （和被物体排开的液体(或者气体)的重力相等） ◢三、浮力的公式 ？公式推算 假设有一正方体沉于水中， F浮=ρgh2*S-ρgh1*S(可适用于完全或稍微浸没在水中)=ρgS*Δh =ρ液gV排(通用)=G排液 当物体悬浮或漂浮时，F 浮=G物=m物g 说明 (1)h2为正方体下表面到水面距离，h1为正方体上表面到水面距离，Δh为正方体之高。 (2)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。 F浮=ρ液gV排的公式推导：浮力=排开液体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液=m排液g =ρ液gV排所以有F浮+G=0 (3)给出沉浮条件(实心物体，如果是空心物体，则下面公式中的密度表示物体的平均密度，即物体的总质量除以总体积得到的结果) 对于浸没在液体中的物体 1.若F浮>G物，即ρ物ρ液，物体上浮 2.若F浮ρ液，物体下沉 3.若F浮=G物，即ρ物=ρ液，物体悬浮 4.ρ物>ρ液， 沉底，G物=F浮+F杯底对物的支持力(三力平衡) ◢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。 (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。 ◢五、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） ◢六．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。 ◢七、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 = m g 轮船和货物共重G=m g 。 (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 ◢八、计算浮力的方法一般归纳为以下四种： (1)根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，形状规则的物体。 (2)根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知ρ液和V排。 (3)根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡：即F浮=G物-F拉 (4)根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。 运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。 ◢九、浮力 综合题的一般解题步骤： (1)明确研究对象，判断它所处的状态。 当物体浸没时，V排=V物， 当物体漂浮时，V排+V露=V物， (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。 |
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