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我们生活中常见的浮力有浮在水面的物体，和漂浮在空气中的物体。那么这些东西是如何具有浮力的呢？在物理的学习过程中，浮力有许多公式和概念，都是需要同学们进行理解记忆的，今天小编就把这些知识点汇总如下，希望同学们通过这篇文章可以理解浮力公式在什么情况下可以使用，浮力公式的使用条件是什么。
1.物体是如何具有浮力的物体会沉在水中的原因是物体的平均密度比水的密度要大。所以使物体浮起来就要使物体的平均密度小于水的密度。 于是就会有两种方法： 1.减小物体的平均密度 减小物体的平均密度，通常可以采用保证质量增加不大的情况下增加物体的体积，从而减小物体的平均密度。 例如在水下吹气球，气球会浮上水面。F浮=ρ液·g·V排开水。 在液体密度与g不变的情况下，增加排开水的体积，从而增加浮力，当物体所受浮力>物体重力时，物体会漂浮起来。 实际生活中若条件允许，可以把几个吹好的气球绑在物体表面，或者用其他能浮在水中的东西，使物体漂浮。我们生活中常见的浮力有浮在水面的物体，和漂浮在空气中的物体。 2.增加水的密度把水配置成溶液，增加水的密度。从而使水的密度大于被漂浮物体的密度，可以通过人为的方法，产生浮力。 2.浮力的相关考点1.概念 浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上托的力叫做浮力。 2.浮力定律 2.1定律为：物体在流体(液体或气体)所受浮力，等于所排开的液体(气体)的重量。 浮力 = 物体在液体中所减轻的重量 = 物体在空气中重量 - 物体在液体中的重量 = 物体所排开液体的体积×液体密度×重力加速度= 物体所排开的液体重量 2.2浮力的大小 当物体上浮时，浮力大于物体的重力； 当物体漂浮或悬浮时，浮力等于重力； 但当物体处于下沉状态时，浮力小于重力。 2.4根据浮力定律，可以得出物体浮沉与密度的关系：
当物体上浮时，浮力大于物体排开液体(气体)的重力； 当物体飘浮或悬浮时，浮力等于物体排开流体的重力； 当物体下沉时，浮力小于物体排开流体的重力； 当流体密度大于物体密度时物体上浮; 当流体密度等于物体密度时物体漂浮或悬浮;当流体密度小于物体密度时物体下沉。 3.浮力公式的使用条件浮力公式的使用条件从阿基米德原理入手，我们可以推导出物体的浮力使用条件。 当物体悬浮时，物体受力平衡，下面我们就来分析一下此时的情况。 F是浮力，G是物体的重力，m1、m2分别是排开水质量和物体质量，ρ1、ρ2、V1、V2以此类推。 1.物体悬浮时两者密度相等 根据阿基米德原理得F=G排=m1g可以得到： 因此物体悬浮时两者密度相等，当物体漂浮时物体仍然受力平衡，但是注意到浸入水的体积比物体本身的体积小 2.物体漂浮时液体密度比物体密度大 由于Vi是物体浸入水中的体积(就是排开水的体积，V是物体本身的体积，ρ1、ρ2和上面的相同，mi是排开水的质量)，接着根据阿基米德原理得F=G排=mig得到： 因此物体漂浮时液体密度比物体密度大。 当然，我们通过其他方法，或者类似的情况都可以推出浮力公式的使用条件。上述是较为简单便捷的方法。 4.浮力的应用领域1.空心法 木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力。 牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上. 2.轮船 轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的重增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。 根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同.轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量.轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g.而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m总=m船+m货。 3.潜水艇 浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变.潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的。 若要下沉，可充水，使F浮G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力。 4.气球和飞艇
气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体，热气球里充的是被燃烧器加热、体积膨胀、密度变小了的热空气。 F浮=ρ空气gV,G球=ρ气gV+G壳， 当F浮≥G球时，气球或飞艇可升上天空。若要使充氦气或氢气的气球或飞艇降回地面，可以放出球内的一部分气体，使气球积缩小，浮力减小，使浮力小于G球.对于热气球，只要停止加热，热空气冷却，气球体积就会缩小，减小浮力，使浮力小于G球而降回地面。 5.密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同。 可知：待测液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大; 反之待测液体密度越小，密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 6. 煮汤圆 汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力; 汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。 汤圆刚放入水中时： ∵F浮ρ液体， ∴(汤圆)下沉; 汤圆煮熟时： ∵煮熟后汤圆体积增大，浮力也增大 ∴F浮力>G，上浮; ∵ρ物<ρ液， ∴上浮 ∴F浮力>G，上浮; ∵ρ物<ρ液， ∴上浮。 |
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