【獨(dú)門(mén)秘籍】教你輕松跨越“浮力”這道坎

一、我們應(yīng)該先來(lái)了解一下浮力是如何產(chǎn)生的？產(chǎn)生的具體原因是怎樣的？

當(dāng)物體漂浮于流體（液體或氣體）表面或浸沒(méi)于流體之中，由于在液體內(nèi)，不同深度處的壓強(qiáng)不同，物體上、下面浸沒(méi)在液體中的深度不同，物體下部受到液體向上的壓強(qiáng)較大，壓力也較大。浮力即物體所受液體向上、向下的壓力之差，其大小等于被物體排開(kāi)流體的重力。

二、浮力的概念是什么？它的三要素是什么？

浮力的概念：一切浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體對(duì)它向上托起的力，這個(gè)力叫浮力。例如，從井里提一桶水，在未離開(kāi)水面之前比離開(kāi)水面之后要輕些，這是因?yàn)橥笆艿剿母×Α２粌H是水，所有的液體、氣體對(duì)浸在它里面的物體都有浮力。

浮力三要素：

1．產(chǎn)生原因：物體上下表面受到的液體(或者氣體)壓力大小不同

2．大小（和被物體排開(kāi)的液體(或者氣體)的重力相等）

3．方向（豎直向上）

三、浮力的公式

公式推算

假設(shè)有一長(zhǎng)方體沉于水中，

F_浮=ρ_液gh₂·S－ρ_液gh₁·S（可適用于完全或稍微浸沒(méi)在水中）

=ρgS·Δh

=ρ_液gV_排(通用)

=G_排液

說(shuō)明：

（1）h₂為長(zhǎng)方體下表面到水面距離，h₁為長(zhǎng)方體上表面到水面距離，Δh為長(zhǎng)方體之高。

（2）“F_浮=ρ_液gV_排=G_排液”最重要。

四、物體的浮沉條件：

1．前提條件：物體浸沒(méi)在液體中，且只受浮力和重力。

2．沉浮條件：對(duì)于浸沒(méi)在液體中的物體

（1）若F_浮>G_物，即ρ_物<>_液，物體上浮

（2）若F_浮<>_物，即ρ_物>ρ_液，物體下沉

（3）若F_浮=G_物，即ρ_物=ρ_液，物體懸浮

（4）ρ_物>ρ_液，沉底，G_物=F_浮+F（F為杯底對(duì)物的支持力、三力平衡）

3．說(shuō)明：

（1）如果是空心物體，則下面公式中的密度表示物體的平均密度，即物體的總質(zhì)量除以總體積得到的結(jié)果。

（2）密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。

（3）懸浮與漂浮的比較

相同點(diǎn)： F_浮= G

不同點(diǎn)：懸浮 ρ_液 =ρ_物，V_排=V_物；漂浮 ρ_液 >ρ_物，V_排<>_物

（4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較 F_浮與G或比較ρ_液與ρ_物。

（5）物體吊在測(cè)力計(jì)上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數(shù)為F，則物體密度為：ρ_物= Gρ/ (G-F)

（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。

五、阿基米德原理：

1．內(nèi)容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)的液體受到的重力。

2．公式表示：F_浮= G_排 =ρ_液V_排g

從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān)。

3．適用條件：液體（或氣體）

六．漂浮問(wèn)題“五規(guī)律”：

規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；

規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；

規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；

規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；

規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。

七、浮力的利用：

1．輪船：

工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開(kāi)更多的水。

排水量：輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。單位 t 由排水量m 可計(jì)算出：排開(kāi)液體的體積V_排= m/ρ_液；排開(kāi)液體的重力G_排 = m g ；輪船受到的浮力 F_浮= m g 輪船和貨物共重G=m g 。

2．潛水艇：

工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3．氣球和飛艇：

工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。

(4)、密度計(jì)：

原理：利用物體的漂浮條件來(lái)進(jìn)行工作。

構(gòu)造：下面的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中。

刻度：刻度線從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度越來(lái)越大。

八、浮力計(jì)算題方法總結(jié)：

1．確定研究對(duì)象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。

2．分析物體受力情況畫(huà)出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng))。

3．選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。