八年级物理浮力与升力章末复习

浮力与升力章末复习

【本章重点】

浮力的概念及产生的原因；阿基米德原理；物体的浮沉条件及应用。

【要点精析】

一、认识浮力

1、浮力的概念：

浸在液体(气体)中的物体受到液体(气体)向上托的力叫浮力。浮在液面的物体、在液体中上浮或下沉的物体、在液体中静止的物体、沉在液体底部(物体与容器底密合除外)的物体都受到浮力。浮力是力的一种，所以也是物体对物体的作用，浮力的施力物体是液体(气体)。

2、浮力产生的原因：

由于液体内部的压强是随深度的增加而增大的，因此，物体浸在液体中下表面受到液体的压强始终大于上表面受的压强，向上的压力总大于向下的压力，由此可见，物体受到浮力的原因，就是物体上下表面受到的压强差造成的。所以f浮＝f上－f下(f上、f下分别表示物体受到的向上、向下的压力)。

根据浮力产生的原因，当物体在液体中与容器底壁密合，如下图示，此时物体下表面没有受到液体的压力，所以，此种情况下物体不受浮力(密合的意思是物体与容器之间无液体)。

3、物体的浮沉条件及应用

(1)浮沉条件：

物体在液体中上浮和下沉的过程中，物体受力不平衡；物体在液体中处悬浮，漂浮和沉底状态时，物体受力平衡。下面是这两个过程、三个状态的受力图、力的关系、液体和物体密度(指物体的平均密度)的关系、v物与 v排的关系，见下表。

注意： ①上浮是指物体在液体中向上加速运动的过程，最终结果是漂浮。

②下沉是物体在液体中向下加速运动的过程，最终结果是沉底。

③悬浮是指物体在液体中任意深度处都能处于静止状态。

(2)判断物体在液体中浮沉的方法

由浮沉条件可知，比较浮力f浮和物体重力g的大小关系及比较物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系都可以判断物体的浮沉(若物体是空心物体，ρ物指物体的平均密度)

即当f浮＞g或ρ物＜ρ液，上浮，最终f浮＝g，漂浮

当f浮＜g或ρ物＞ρ液，下沉，最终沉底 f浮＋f支＝g

当f浮＝g或ρ物＝ρ没，悬浮

(3)浮沉条件的应用

轮船、潜水艇、气球和飞艇等都是靠浮力工作的。

轮船：轮船不论在河中还是在海洋中航行，都是漂浮状态，所以f浮＝g，由于纯水和海水的密度不同，所以v排就不同，即船在水中浸入的深度就不同。

潜水艇：潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的，即往水箱中冲水或向外排水，改变自身的重力，浮力不变。

气球和飞艇：气球和飞艇的升空和返回一般是靠改变浮力的大小来实现的。如改变排开空气的密度或体积等。

二、**浮力的大小

1、阿基米德原理

(1)阿基米德原理内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。

(2)阿基米德原理的数学表达式：f浮＝g排＝ρ液**排。

(3)对阿基米德原理的理解：

①、原理阐明了判断浸入液体里的物体受到浮力大小的一种方法。

②、由原理可知，浸入液体里的物体受到的浮力大小只与物体排开液体的密度和体积有关，而与物体的体积、形状、密度、物体浸没液体中的深度、液体的总体积均无关系。

③、该定律适用于一切液体和气体。

④、“浸入”包含物体部分浸入及全部浸入液体(气体)两种情况。

2、求浮力的一般途径

(1)称重法：

用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重g和浸入液体中的“重”f，则f浮＝g－f

(2)压力差法

由浮力产生的原因，f浮＝f上－f下(f上、f下分别是物体受到液体向上、向下的压力)

(3)阿基米德原理法：f浮＝g排＝ρ液**排。

(4)平衡条件法

①当物体在两个力作用下漂浮或悬浮在液体中时，

f浮＝g物＝m物g＝ρ物**排。

②当物体在几个力的作用下，处于漂浮、悬浮、沉底等静止状态，或在几个力作用下在液体中匀速直线运动时，这几个力相互平衡，合力为零，通过分析它们之间的关系，也可求出浮力。

3、解决有关浮力的复杂问题的一般步骤：

(1)分析并作出物体在竖直方向上所受的各力的示意图。

(2)利用同一直线上力的平衡条件列出等式，即当物体静止或匀速直线运动时，向上的力之和等于向下的力之和，即合力为零。

(3)根据题意运算、讨论、得出结论。

三、神奇的升力

1、流体压强与流速的关系

液体在流速大的位置压强小，在流速小的位置压强大。

2、升力产生的原因

把物体做成上方向上弯曲，下方平直的形状，当物体在空中飞行时，上下方空气流动的速度不同，上方的空气流动快，压强小，下方的空气流速小，压强大，上下方压强差就产生了升力。

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