物理浮力 思维导图 (高清版)
graph TD
A[浮力] --> B[核心概念];
A --> C[基本原理];
A --> D[浮沉条件];
A --> E[计算方法];
A --> F[应用与拓展];
subgraph B[核心概念]
B1[浮力: F浮]
B2[定义: 浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)对它竖直向上的托力]
B3[方向: 竖直向上]
B4[施力物体: 液体或气体]
end
subgraph C[基本原理]
C1[阿基米德原理]
C1 --> C1a[内容: 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力]
C1 --> C1b[公式: F浮 = G排液]
C1 --> C1c[推导公式: F浮 = ρ液 * g * V排]
C1 --> C1d[要点:
<br>• 浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关
<br>• 与物体自身的密度、形状、浸没深度无关]
end
subgraph D[浮沉条件]
D1[前提: 物体浸没在液体中 (V物 = V排)]
D1 --> D2[上浮: F浮 > G物]
D1 --> D3[悬浮: F浮 = G物]
D1 --> D4[下沉: F浮 < G物]
D5[漂浮]
D5 --> D5a[条件: F浮 = G物 (且 V排 < V物)]
D5 --> D5b[特点: 物体部分浸入液体]
end
subgraph E[计算方法]
E1[平衡法]
E1 --> E1a[漂浮/悬浮: F浮 = G物]
E1 --> E1b[挂在弹簧测力计上: F浮 = G物 - F拉]
E2[压力差法]
E2 --> E2a[公式: F浮 = F向上 - F向下]
E2 --> E2b[适用: 已知物体上下表面压力时]
E3[原理法]
E3 --> E3a[公式: F浮 = ρ液 * g * V排]
E3 --> E3b[适用: 已知液体密度和排开液体体积时]
end
subgraph F[应用与拓展]
F1[轮船]
F1 --> F1a[原理: 漂浮]
F1 --> F1b[排水量: 轮船满载时排开水的质量]
F1 --> F1b1[公式: G船 = G排液 = m排液 * g]
F2[潜水艇]
F2 --> F2a[原理: 自身重力不变，通过改变自身体积(从而改变V排)来实现上浮和下潜]
F2 --> F2b[过程: 充水/排水 → 改变G物]
F3[气球/飞艇]
F3 --> F3a[原理: 浮力在空气中应用]
F3 --> F3b[上浮: F浮 > G物 (充入密度小于空气的气体，如氢气、氦气)]
F4[密度计]
F4 --> F4a[原理: 漂浮]
F4 --> F4b[特点: F浮 = G物 (恒定)，ρ液越大，V排越小，露出部分越多]
F4 --> F4c[用途: 测量液体密度]
F5[浮力的利用]
F5 --> F5a[盐水选种]
F5 --> F5b[牲畜自动饮水器]
F5 --> F5c[物理降温: 冰块浮在水面上]
end
思维导图文字版详解
为了方便您理解和使用,这里附上与思维导图完全对应的文字版内容。
（图片来源网络，侵删）
核心概念
- 浮力: 符号
F浮。 - 定义: 浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对它竖直向上的托力。
- 方向: 竖直向上。
- 施力物体: 液体或气体。
基本原理
- 阿基米德原理
- 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
- 公式:
F浮 = G排液 - 推导公式:
F浮 = ρ液 * g * V排ρ液: 液体的密度g: 常取 9.8 N/kgV排: 物体排开液体的体积
- 要点:
- 浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关。
- 与物体自身的密度、形状、浸没深度（只要浸没）无关。
浮沉条件
- 前提: 物体浸没在液体中（
V物 = V排）。- 上浮:
F浮 > G物(物体最终将上浮并漂浮) - 悬浮:
F浮 = G物(物体可以停留在液体中任意深度) - 下沉:
F浮 < G物(物体最终沉底)
- 上浮:
- 漂浮
- 条件:
F浮 = G物(且V排 < V物，即物体部分浸入液体) - 特点: 是“上浮”过程的最终稳定状态。
- 条件:
计算方法
- 平衡法 (适用于漂浮、悬浮或被拉住的物体)
- 漂浮/悬浮:
F浮 = G物 - 挂在弹簧测力计上:
F浮 = G物 - F拉(F拉为弹簧测力计的示数)
- 漂浮/悬浮:
- 压力差法 (适用于已知物体上下表面压力)
- 公式:
F浮 = F向上 - F向下
- 公式:
- 原理法 (最基本、最常用的方法)
- 公式:
F浮 = ρ液 * g * V排 - 关键在于准确找到
ρ液和V排。
- 公式:
应用与拓展
- 轮船
- 原理: 漂浮 (
F浮 = G船) - 排水量: 轮船满载时排开水的质量。
- 核心关系:
G船 = G排液 = m排液 * g
- 原理: 漂浮 (
- 潜水艇
- 原理: 自身重力
G物不变，通过改变自身体积（从而改变V排）来改变浮力，实现上浮和下潜。 - 过程: 充水 (
G物增大) → 下潜；排水 (G物减小) → 上浮。
- 原理: 自身重力
- 气球/飞艇
- 原理: 浮力在空气中的应用。
- 上浮条件:
F浮 > G物(充入密度小于空气的气体，如氢气、氦气)。
- 密度计
- 原理: 漂浮 (
F浮 = G物)。 - 特点:
F浮恒定，ρ液越大，V排越小，密度计露出液面的部分越多。 - 用途: 精确测量液体密度。
- 原理: 漂浮 (
- 其他浮力应用
- 盐水选种 (利用
ρ液不同，F浮不同) - 牲畜自动饮水器
- 物理降温 (冰块浮在水面上)
- 盐水选种 (利用
希望这份高清思维导图能帮助您更好地理解和掌握浮力知识！
（图片来源网络，侵删）
