
一、浮力核心知识点
1. 浮力的基本概念
- 定义
:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的托力,叫浮力。 - 方向
:竖直向上 - 施力物体
:液体(或气体) - 产生原因
:液体对物体上下表面的压力差
2. 阿基米德原理
- 内容
:浸在液体中的物体受到的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。 - 公式
: 理解关键点: :液体密度,不是物体密度 :物体浸入液体的体积,完全浸没:,部分浸入: 浮力只与液体密度和排开液体体积有关,与深度、形状、质量无关。
3. 物体的浮沉条件(核心判断依据)
同一物体,浸没在液体中时比较 和 :
- 上浮
: → 最终漂浮 - 悬浮
: → 可停留在液体任意深度 - 下沉
: → 最终沉底
用密度比较(实心物体):
→ 上浮、漂浮 → 悬浮 → 下沉
4. 漂浮与悬浮的重要结论
- 漂浮
:, - 悬浮
:, 同一物体漂浮在不同液体:浮力不变,液体密度越大,排开体积越小。
5. 浮力相关公式汇总(解题直接用)
压力差法: 阿基米德原理: 平衡法(漂浮 / 悬浮): 称重法(弹簧测力计): 沉底支持力:
6. 浮力应用
- 轮船
:利用空心增大排开水的体积,漂浮原理。排水量:满载时排开水的质量 , - 潜水艇
:靠改变自身重力实现上浮下沉 - 气球 / 飞艇
:充入密度小于空气的气体(氢气、氦气、热空气) - 密度计
:漂浮,刻度上小下大、上疏下密
二、浮力问题分析思路与解题技巧
1. 通用解题四步法
- 确定状态
:漂浮?悬浮?浸没下沉? - 选对公式
: 漂浮 / 悬浮 → 优先用 已知排开体积 / 液体密度 → 用 弹簧测力计 → 用 - 找等量关系
:同一物体浮力不变;同一液体密度不变;浸没时 - 统一单位
:密度 kg/m3,体积 m3,g 一般取 10N/kg
2. 高频技巧
- 液面升降判断
冰熔化:冰化水液面不变 冰包石块熔化:液面下降 冰包木块熔化:液面不变 船捞物体:捞上浮体液面不变,捞下沉物体液面上升 - 比值问题
多用比例法,约去 g,减少计算。 - 多状态问题
列两个方程:, 联立求解。
三、浮力典型例题(中考常考)
题目:一个体积为0.5dm³的物块,质量为0.3kg,放入水中。求:
(1) 物块静止时受到的浮力
(2) 物块浸入水中的体积
解析:
判断状态:ρ物 = m/V = 0.3kg/0.5×10⁻³m³ = 600kg/m³ < ρ水,所以漂浮
漂浮时:F浮 = G物 = mg = 0.3kg × 10N/kg = 3N
由F浮 = ρ水gV排得:
V排 = F浮/(ρ水g) = 3N/(1000kg/m³×10N/kg) = 3×10⁻⁴m³ = 0.3dm³
例题 2:称重法测浮力
某物体在空气中重 8N,浸没水中测力计示数 5N。求浮力与物体密度。
解:m=gG=108=0.8kg
例题 3:漂浮问题(高频)
木块漂浮在水面,有 5分之2 体积露出水面,求木块密度。
解:漂浮
例题 4:浮沉判断
一个实心球 ρ=0.8×103kg/m3,放入水中会?
解: → 上浮,最终漂浮
例题 5:轮船排水量
轮船排水量 5×106kg,满载浮力多大?
解:
四、默写自测提纲
浮力方向:________________ 浮力产生原因:________________ 阿基米德原理公式:________________ 漂浮时: ____ 悬浮时: ____ 称重法公式:________________ 沉底受力关系:________________ 冰在水中熔化,液面:________________ 船把石头扔入水中,液面:________________ 密度计刻度特点:________________
答案:
竖直向上 上下表面压力差 = = 不变 下降 上小下大,上疏下密
五、基础计算题练习
体积 100 cm³ 的物体浸没在水中,求浮力。 物体在空气中重 5 N,浸没水中测力计示数 3 N,求浮力。 木块漂浮,有 1/4 体积露出水面,求木块密度。 排水量 1000 t 的轮船,求满载浮力。
答案:
1 N 2 N 750 kg/m³ - 1×107
N
六、压轴综合计算题练习
一金属块在空气中重 27 N,浸没水中示数 17 N。求浮力、体积、密度。 木块漂浮,有 1/5 体积露出水面,求木块密度。 重 8 N 的木块漂浮在水面,要使其完全浸没,至少施加多大向下压力。 重 18 N 的冰块漂浮在水面,求浮力、排开水体积,冰熔化后液面变化。 轮船排水量 6×106 kg,自重 1.5×107 N,求最大载货重力。 木块在水中有 2/5 体积露出,在盐水中有 1/2 体积露出,求盐水密度。 体积 4×10−4 m³、重 5 N 的小球沉底,求浮力和支持力。 木块体积 2×10−3 m³,有 2/5 露出水面,切掉露出部分后,求新的浸入体积。 重 6 N 的木块漂浮,放一个 2 N 的铁块,求木块增加的排开水体积。 物体在空气中重 12 N,浸没水中示数 7 N,浸没某液体示数 8 N。求物体体积、密度、液体密度。
答案:
10 N;1×10−3 m³;2.7×103 kg/m³ - 0.8×103
kg/m³ 2 N 18 N;1.8×10−3 m³;液面不变 - 4.5×107
N - 1.2×103
kg/m³ 4 N;1 N - 7.2×10−4
m³ - 2×10−4
m³ - 5×10−4
m³;2.4×103 kg/m³;0.8×103 kg/m³
七、中考必考模型结论
冰漂浮在水中熔化 → 液面不变 冰漂浮在盐水中熔化 → 液面上升 冰内包石块熔化 → 液面下降 船上扔下沉物体(石块、铁块)→ 液面下降 船上扔漂浮物体(木块)→ 液面不变 密度计:浮力不变,液体密度越大,排开体积越小 轮船从河里驶入海里:浮力不变,船上浮一些 切掉漂浮木块露出部分 → 剩余部分上浮
八、浮力速记口诀
浮力方向竖直上,只看液密排液量。
漂浮悬浮等重力,下沉浮力小于重。
冰化水面不升降,船扔石头水面降。
密度计漂刻度反,潜艇改自重在行。

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