浮力产生的原因 浮力产生的原因视频

时间:2023-04-27 00:35/span> 作者:tiger 分类: 新知 浏览:5082 评论:0

以书之名第1节 浮力

1?? 浮力

(1)定义:一切浸在液体(或气体)中的物体都受到液体(或气体)对它竖直向上“托”的力,称为浮力。

(2)浮力的施力物体是液体(或气体),受力物体是浸在液体(或气体)中的物体。

(3)浮力的方向:竖直向上。

(4)浮力产生的原因:以浸在液体中的物体为例,由于液体内部向各个方向都有压强,同一深度处的压强相等且随深度增加压强会变大。

因此,物体的侧面受到的压力相互抵消,但其上、下表面受到的压力大小不同,下表面受到的向上的压力F2,要大于上表面受到的向下的压力F1,两个压力的差值即表现为竖直向上的浮力,可表示为F浮=F2-F1

2?? 决定浮力大小的因素

(1)探究浮力的大小跟哪些因素有关(实验方法:控制变量法)

?研究浮力的大小与物体浸没的深度的关系。控制浸在液体中的体积相同、液体的密度相同,如图甲所示。

→现象:两种情况弹簧测力计的示数相同。

→分析:根据F浮=G-F拉,两种情况物体所受浮力相同,说明物体所受的浮力与物体浸没的深度无关。

?研究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系。控制液体的密度相同、物体相同,如图乙所示。

→现象:两种情况弹簧测力计的示数不同。

→分析:根据F浮=G-F拉,两种情况所受浮力不同,说明物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关。

?研究浮力的大小与液体密度的关系。控制物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)相同、物体相同,如图丙所示。

→现象:两种情况弹簧测力计的示数不同。

→分析:根据F浮=G-F拉,物体在水中和浓盐水中所受浮力不同,说明物体所受的浮力与液体密度有关。

(2)结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,物体所受浮力就越大。

第2节 阿基米德原理

1?? 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

注意:溢水杯中一定要装满水

(1)实验步骤

?先测出小桶的重力G1。

?测出物体所受重力G2。

?测出物体浸没在液体中时弹簧测力计的读数G3。

?测出小桶和物体排开的水的总重力G4。

(2)现象:物体所受的浮力跟它排开的液体所受的重力相等,即:

G2-G3=G4-G1

溢水杯未装满水的后果

溢水杯没装满水

已排水,但没有水溢出

溢水杯未满的后果

2?? 阿基米德原理

(1)内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

(2)公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排

(3)对阿基米德原理的理解

?G排是物体排开液体的重力而不是物体自身的重力。

?ρ液是指液体的密度,而不是物体的密度。排开液体体积相同的各种不同材料的物体,无论空心还是实心,浸没在同种液体中时,所受浮力大小都相等。

?V排是排开液体的体积,不一定等于物体的体积。当物体浸没在液体中时,V排=V物,物体体积不变,排开液体体积也不变,浮力大小与深度无关;当物体只有一部分浸入液体中时,V排<V物,当物体逐渐浸入液体中时,排开液体体积增大,浮力也增大。

第三节 物体的浮沉条件及应用

1?? 物体的浮沉条件

2?? 浮力的应用

(1)密度计:测量时,它漂浮在被测液体中。液体的密度越大,为获得同样的浮力,它排开液体的体积越小,密度计的位置也就越高。根据液面在密度计上的位置可以直接读出液体的密度。

原理:密度计漂浮在不同的液体中时,受到的浮力都等于其自身重力

刻度:上小下大且不均匀

(2)轮船:用密度大于水的材料制成能够浮在水面的物体。原理是把密度大于水的材料做成空心,使它能够排开更多的水,根据这个道理,人们用钢铁制造了轮船。

(3)潜水艇:潜水艇两侧有水舱,向水舱中充水时,潜水艇逐渐加重,就逐渐潜入水中。当水舱充水至潜水艇重等于同体积的水重时,潜水艇可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,从而上浮。

(4)气球和飞艇:利用充气或放气来控制体积变化可实现升降。氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中,这是因为氢气、热空气以及飞艇中的氨气的密度比空气的小,它们的重力小于所排开的空气的重力,因而能够升空。

(5)曹冲称象

浮力的计算

1?? 称重法

把物体挂在弹簧测力计上,测出物体受到的重力G,再把物体浸入液体中,记下此时弹簧测力计的示数F拉,那么,物体受到的浮力F浮=G-F拉。

典例 某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数为5N,则此时物块受到水的浮力为 N。

答案:10

2?? 压力差法

根据浮力产生的原因求浮力,公式F浮=F2-F1。

3?? 阿基米德原理法

根据公式F浮=G排=m排g=ρ液gV排求浮力的大小,适用于液体和气体。

典例 将质量为0.5kg的物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,则此物体受到的浮力是(g取10N/g)( )

A.5N B.0.5N C.2N D.0.2N

答案:C

4??二力平衡法

只适用于漂浮和悬浮状态,当物体处于漂浮或悬浮状态时,F浮=G物

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