八年级物理 浮力知识总结 沪科版

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1、浮力一、知识概述  (1)知道浸在液体里的物体要受到一个向上的浮力,知道浮力产生的原因;  (2)会用弹簧秤测量物体受到的浮力的大小,理解阿基米德原理,会用阿基米德原理计算浮力有关的题目。二、重难点知识精析(一)浮力的大小与阿基米德原理  1、浮力大小的测量。用一个弹簧测力计测出一个物体在空气中的重力G,再将物体浸入液体中,读出弹簧测力计的示数F′,则前后两次的读数之差就是物体在该液体中受到的浮力,即F浮=G-F′.  2、阿基米德原理:浸在液体中所受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力,这就是阿基米德原理

2、。  3、浮力的计算:阿基米德原理用公式表示为:F浮=G排或F浮=ρ液V排g  公式中符号的意义及单位:F浮—浮力—N;ρ液—液体的密度—kg/m3;V排—物体排开液体的体积—m3.  在已知液体的密度和物体排开液体的体积时,可用这个公式计算出物体受到的浮力。  例1、一均匀实心物体,挂在弹簧测力计下,称得其重力为G=19.6N,当把物体没入水中后,弹簧测力计的读数减小到F′=9.8N,求:  (1)该物体没入水中时所受到的浮力F浮=?  (2)该物体的密度ρ=?  解析:由弹簧测力计先后两次读数G和F′可求物

3、体受到的浮力F浮=G-F′。进而先根据G=mg求出物体的质量,再由阿基米德原理的数学表达式F浮=ρ液gV排,求出,由于此物体是浸没于水中,所以,最后根据来求物体的密度。  (1)F浮=G-F′=19.6N-9.8N=9.8N  (2)  由于物体浸没于水中,所以  则  说明:F浮=G-F′是求物体所受浮力的一种方法,通常叫做“测量法”,F浮=ρ液gV排是求物体所受浮力的另一种方法,通常叫做“公式法”,而且它们的两个变式:常用于计算液体的密度;常用于在知道V排与V物的大小关系时,计算物体的体积V物,进而做物体密

4、度ρ物等的计算。  本题第(2)问,显然可利用,来计算物体的密度更为简单:  例2、一容积为4.5m3的气球,里面充满氢气,已知球壳的质量为800g,不计球壳的体积,问至少用多大的力拉住才能使其不至升空?(ρ空气=1.29kg/m3,ρ氢气=0.09kg/m3,取g=10N/kg)  解析:  气球在空气中要受到浮力,球内氢气和球壳要受到重力,设所求拉力为F,对气球作如图所示的受力分析,依题意应有,F浮=G氢气+G壳+F.  G壳=m壳g=0.8kg×10N/kg=8N  G氢气=ρ氢气gV球=0.09kg/m

5、3×10N/kg×4.5m3=4.05N  F浮=ρ空气gV球=1.29kg/m3×10N/kg×4.5m3=58.05N  则:F=F浮-G氢气-G壳=58.05N-4.05N-8N=46N  即:至少需要46N的力拉住它才能使其不至升空。  说明:当物体受到几个力的作用,对它进行受力分析并作出受力分析图,可以直观地表示出几个力的大小与方向关系,通常运用力的平衡的知识,再进行求解。本题中,氢气球受到的竖直向上的浮力F浮,应与它受到竖直向下的氢气的重力G氢气,球壳的重力G壳和所需最小拉力F这三个力的合力平衡,从

6、而得到F浮-G氢气-G壳。  例3、一木块浮在水面上时,有体积露出水面,将该木块放入另一液体中,静止时有体积浸在液体中,求木块和另种液体的密度。  解析:  依题意画出两种情况下的木块状态图,图甲中,木块浮在水面上,木块所受到的重力应等于木块受到的水的浮力即:G=F浮(水)展开:。图乙中,木块受到的重力也等于木块所受液体的重力,G=F浮(液),展开    说明:浮力问题中,应用物体漂浮或悬浮时G=F浮建立等量关系求解的题目占有极大的比例。本题是一个典型代表,解答这类题目,依题意画出状态图,建立物体受力平衡的方程

7、式求解,是解题的一般方法,有的题目,还需要依题建立方程组来求解。  例4、今有一质量为386g,体积为30cm3的金质球,求它在下列情况下所受到的浮力:  (1)在盛有足够深水的容器中静止时;  (2)在盛有足够深水银的容器中静止时。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,取g=10N/kg)  解析:解答本题,不可盲目套用公式F浮=ρ液gV排,因为虽然ρ金>ρ水,ρ金>ρ水银,但此金质球是否在水和水银中静止时都下沉至容器底,并不由ρ金与ρ水,ρ水银的相对大小来决定,而是取决于金

8、质球的平均密度。    (1)因为ρ球>ρ水,所以此球在水中应下沉,在盛有足够深的盛水容器中静止时,球浸没在水中V排(水)=V球,  故球所受水的浮力:    (2)因为ρ球<ρ水银,所以此球在水银中自然静止时应处于漂浮状态,故球所受水银的浮力:    说明:(1)解答物理问题要结合特定物理情景,具体问题,具体分析,不可生搬硬套,乱用物理公式。  (2)本题第二问求浮力,运用的是前面提

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