物體的浮沉條件及其應用考點梳理
考點一、物體的浮沉條件
1.物體上浮、下沉是運動過程,此時物體受非平衡力作用。下沉的結果是沉到液體底部,上浮的結果是浮出液面,最後漂浮在液面。如表:
浮力與物重的關系 |
液體密度與物體密度 |
物體運動狀态 |
F>G |
ρ液>ρ物 |
物體上浮 |
F<G |
ρ液<ρ物 |
物體下沉 |
F=G |
ρ液=ρ物 |
物體懸浮在液體中任何深度處 |
2.漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力,在平衡力的作用下靜止不動。但漂浮是物體在液面的平衡狀态,物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體内部的平衡狀态,整個物體浸沒在液體中。如表:
物體所處狀态 |
浮力與物重的關系 |
液體密度與物體密度的關系 |
漂浮 |
F浮=G物 |
ρ液>ρ物 |
懸浮 |
F浮=G物 |
ρ液=ρ物 |
下沉 |
F浮<G物 |
ρ液<ρ物 |
3.物體下表面與容器底緊密接觸,沉底:F浮=0 N
考點二、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,使它能夠排開更多的水。
排水量:輪船滿載時排開水的質量,單位t,由排水量m可計算出:
排開液體的體積V排=m/ρ;排開液體的重力G排=mg;輪船受到的浮力F浮=mg,輪船和貨物共重G=mg。
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實現的。
3.氣球和飛艇:
工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球裡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随風飄蕩,人們把氣球發展成為飛艇。
4.密度計:
原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。
構造:下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。
刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大
(甲中液體密度比乙大)
技巧歸納、對物體的浮沉條件的解讀
技巧歸納、浮力計算四大方法總結:
1.示數差法: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(用浮力産生的原因求浮力)
3.漂浮、懸浮時,F浮=G (二力平衡求浮力)
4.F浮=G排 或F浮=ρ液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質量或體積時常用)
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