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物理：專題——浮力
課程解讀 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道什么是流體，認(rèn)識鳥是怎樣飛翔的，飛機(jī)是怎樣升空的，理解伯努利原理，能用伯努利原理的知識解釋一些現(xiàn)象； 2、知道什么是浮力和浮力的方向，理解浮力產(chǎn)生的原因，會用彈簧測力計測浸入液體中的物體受到的浮力； 3、理解浮力的大小與哪些因素有關(guān)，知道浮力的應(yīng)用； 4、理解物體的浮沉條件和改變物體浮沉的方法。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)： 重點(diǎn)：1、流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系；2、阿基米德原理。 難點(diǎn)：運(yùn)用浮力知識和物體的沉浮條件解決有關(guān)問題。 三、考點(diǎn)分析：
知識梳理 （一）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 1、流體流動時，流速大的地方壓強(qiáng)小；流速小的地方壓強(qiáng)大。 2、升力的形成：機(jī)翼橫截面的形狀為上方彎曲，下方近似于直線。上方的空氣行走的距離要比下方的空氣長。機(jī)翼上方的空氣流動比下方要快，壓強(qiáng)變??；與其相對，機(jī)翼下方的空氣流動較慢，壓強(qiáng)較大。這一壓強(qiáng)差使飛機(jī)獲得豎直向上的升力或舉力。 （二）浮力 1、浮力的定義： 一切浸入液體（氣體）中的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力，這個力叫浮力。 2、浮力的方向：豎直向上，施力物體：液（氣）體。 3、浮力產(chǎn)生的原因（實(shí)質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差即浮力。 4、物體的浮沉條件： （1）前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。 （2）請根據(jù)示意圖填空。
⑤物體吊在測力計上，在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中，示數(shù)為F，則物體的密度為：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、石塊等密度大于水的物體，冰化為水后液面下降。 5、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：液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。 （3）適用條件：液體（或氣體）。 6、漂浮問題“五規(guī)律”：（歷年中考頻率較高） 規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受到的重力； 規(guī)律二：同一物體在不同液體里，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物體增大的浮力。 7、浮力的利用： （1）輪船：
（3）選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。 Ⅰ、計算浮力的方法： ①讀數(shù)差法：F浮＝ G－F（用彈簧測力計測浮力） ②壓力差法：F浮＝ F向上 － F向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力） ③漂浮、懸浮時，F浮＝G （用二力平衡求浮力） ④F浮＝G排 或F浮＝ρ液V排g（用阿基米德原理求浮力，知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用） ⑤根據(jù)浮沉條件比較浮力（知道物體質(zhì)量時常用） Ⅱ、解浮力問題經(jīng)常用到的一些規(guī)律和概念 ①二力平衡條件（推廣到三力平衡） ②密度的概念 ③液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律 ④浮力的概念 ⑤阿基米德原理 ⑥物體浮沉條件 Ⅲ、綜合題的解題步驟 ①認(rèn)真審題，確定研究對象，明確對象所處的狀態(tài)。 ②分析受力情況，畫出受力分析圖。 ③根據(jù)狀態(tài)列出方程式或方程組。 ④進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。 Ⅳ、必須弄清楚的一些概念 ①物重G與視重G″ 。 ②物重G與物體排開的液重G′。 ③浸在（浸入）與浸沒（沒入）。 ④上浮、漂浮、懸浮。 ⑤物體的密度ρ物與液體的密度ρ液。 ⑥物體的體積V物、物體排開液體的體積V排、物體露出液面的體積V露。 典型例題 知識點(diǎn)一：流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 例：運(yùn)動型轎車和跑車的尾部設(shè)計安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”（擾流板），它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相當(dāng)于一個倒置的翅膀，這主要是讓車在高速行駛時，車輪能較好地抓住地面，試解釋其中的奧秘。
思路分析：流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 解答過程：跑車高速行駛的過程中，要使車輪較好地抓住地面，需要增大車輪與地面的摩擦力。如果增大跑車行駛過程中對地面的壓力，就可以增大摩擦力，便有利于行車的安全。 答案：由于氣流偏導(dǎo)器上表面平直，下表面弧形凸起，所以當(dāng)跑車高速行駛時，流過偏導(dǎo)器上方空氣的速度緩慢，壓強(qiáng)較大，而流過其下方的空氣速度較快，壓強(qiáng)較小，這樣，偏導(dǎo)器上下方壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力差形成一個向下的力，從而增加跑車在高速行駛過程中對地面的壓力，起到增加摩擦力的作用，達(dá)到提高車輪的抓地性能的目的。 解題后的思考：本題主要考查學(xué)生對流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的理解。 小結(jié)：流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的命題角度通常以圖文的形式設(shè)置與流體流速有關(guān)的物理情景，分析其中的物理學(xué)道理。 知識點(diǎn)二：浮力大小的計算及物體沉浮條件的應(yīng)用 例1：在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，同學(xué)們提出了如下的猜想： ① 可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)； ② 可能跟物體的重力有關(guān)； ③ 可能跟物體的體積有關(guān)； ④ 可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)； ⑤ 可能跟液體的密度有關(guān)。 為了驗(yàn)證上述猜想，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)；他在彈簧測力計下端掛一個鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一實(shí)驗(yàn)中：（1）鐵塊分別在水中1→2→3的位置，觀察彈簧測力計的示數(shù)怎樣變化？在位置3→4中，彈簧測力計的示數(shù)又怎樣變化？能說明什么問題。
思路分析：浮力的大小跟哪些因素有關(guān) 解答過程：探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)要在理解浮力的計算公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時要理解彈簧測力計的示數(shù)變化是因?yàn)槭艿礁×Φ淖饔?，而示?shù)的差值就是浮力的大小。在物體逐漸下降的過程中，物體浸在液體中的體積逐漸增大，排開的水的體積也在逐漸增大，浮力也在增大。當(dāng)完全浸沒在液體中時，排開的水的體積不變，浮力也不變。 答案：（1）變小。不變，說明物體受到的浮力與物體浸入液體的深度無關(guān)（其他合理的表述也可）。（2）物體浸入液體的體積越大，受到的浮力越大，能證明猜想④正確。 解題后的思考：本題主要考查學(xué)生對浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)的理解。 例2：一物體（長方體）漂浮在液面上，如圖甲所示，對物體施加力的作用，使物體下降至圖中的虛線位置。已知物體的下表面到水面的高度為h，水對物體下表面的壓強(qiáng)為p，物體受到的浮力為F浮，p、F浮與h的關(guān)系如圖乙所示。其中正確的是（ ）
思路分析：浮力和壓強(qiáng)的大小與物體浸入液體的深度的關(guān)系 解答過程：由液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)能得出①是正確的；注意浸沒在液體中的物體所受的浮力與其浸沒深度無關(guān)，故③正確。選A。 解題后的思考：本題主要考查學(xué)生對浮力和壓強(qiáng)的大小與物體浸入液體的深度的關(guān)系的理解。中考中注重考生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力，其一就體現(xiàn)在對圖象的處理上。 例3：在干凈的塑料杯中倒入雪碧后，飲料中不斷地產(chǎn)生一個個小氣泡。將幾粒葡萄干加入飲料中，葡萄干沉入杯底。不久，有些葡萄干由于吸附了足夠多的小氣泡，使得它們受到的浮力 重力，從而上升；上浮到液面后，由于小氣泡破裂，導(dǎo)致它們受到的浮力____________重力，于是又沉入杯底。 思路分析：物體的沉浮條件 解答過程：因葡萄干剛放入雪碧中時上升，所以是浮力大于重力；后來下沉，說明浮力小于重力。答案：大于；小于 。 解題后的思考：此題在解答時不要把注意力放在葡萄干吸氣泡或是氣泡破裂上，可直接從“上升”和“沉入杯底”中判定出浮力和重力的關(guān)系。 例4：一個不規(guī)則的實(shí)心物體，質(zhì)量為 （1）物體在純水中所受的浮力； （2）物體的體積； （3）物體懸浮時鹽水的密度。 思路分析：浮力的計算——阿基米德原理 解答過程：（1）根據(jù)阿基米德原理，物體所受的浮力等于排開的水的重力F浮＝G排＝0.5N （2）因物體浸沒，所以物體的體積等于物體排開的液體的體積，V排可以根據(jù)阿基米德原理求出 G排＝ρ水gV排
思路分析：浮力的計算 解答過程：（1）杯子的質(zhì)量：m＝ 杯子的重力：G＝mg＝ 杯子漂浮在水面上，有：F浮＝G＝2N （2）根據(jù)阿基米德原理得杯子排開的水的體積：
解題后的思考：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用壓強(qiáng)和浮力知識解決有關(guān)問題的能力。 例7：底面積為
答案：木塊A的密度為0.5× 解題后的思考：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用壓強(qiáng)、浮力和物體的沉浮條件的知識解決有關(guān)問題的能力。 小結(jié)： 1、計算浮力常用的方法有： （1）應(yīng)用彈簧測力計進(jìn)行測量：如果一個物體的重力是G，當(dāng)浸入液體中時，彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?/span>F，則物體所受的浮力F浮＝G－F。 （2）根據(jù)物體的浮沉條件來計算：如果物體漂浮或懸浮，則物體受到的浮力與物體本身的重力相等，即F浮＝G。 （3）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因來求：規(guī)則固體受到的浮力F浮＝F下－F上。 （4）根據(jù)阿基米德原理，F浮＝G液排＝ρ液gV排。 2、綜合運(yùn)用壓強(qiáng)、浮力和物體的沉浮條件的知識解決有關(guān)問題是中考必考的形式和內(nèi)容。 提分技巧 1. 熟悉物理知識和規(guī)律的應(yīng)用條件 2. 認(rèn)真審題，正確判斷題目所敘述的內(nèi)容與哪些物理知識和規(guī)律有關(guān) 3. 能正確、靈活地應(yīng)用這些物理知識和規(guī)律解題 |
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來自： 紫曦唯冪1 > 《八上科學(xué)》
