内容正文:
第十章 流体力现象
10.3 科学探究 浮力的大小
知识回顾
1.浮力定义:液体(气体)对浸在其中的物体有竖直向上的力。
2.产生原因:液体(气体)对物体上下表面的压力差。
3.浮力大小计算:
a.压力差法: F浮=F向上-F向下
b.称重法: F浮=G物-F
提出问题:浮力的大小只能用压力差法或者是称重法来计算吗?
两千多年以前,阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都没有结果。一天,他跨进盛满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?进而发现了浮力的规律。
一、实验探究:阿基米德原理
二、阿基米德原理
1、文字版: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到的重力。
2、公式版:F浮=G排
三、作为21世纪的新新人类,你们认为
浮力大小与哪些因素有关呢?
猜想:
物体的密度?
液体的密度?
物体浸入的体积?
物体的体积?
物体浸入的深度?
一、实验探究:浮力大小的影响因素?
四、浮力大小的影响因素只有两个
物体浸入的体积?
液体的密度?
五、再看阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液V排g
六、对阿基米德原理的理解
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
1、物体“浸在液体中”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。
V排=V物
V排 〈 V物
2、不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言,只是浮力大小不同。
3、浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
七、 公式理解
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
ρ液——液体的密度 (Kg/m3)
g——常数 (9.8N/kg或10N/kg)
V排——物体排开液体的体积(m3)
也适用于气体: F浮=G排气=ρ空气 gV排气
八、浮力的简单计算:
1.一个重10 N的石块,放入盛满水的烧杯中,溢出水0.6kg。求石块受的浮力.(g=10N/kg)
解: F浮 =G 排 = m排g= 0.6kg×10N/kg = 6N
2.一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,它的2/3体积露出水面,它受到的浮力是多大?如果把它压入水中,此时物体受到的浮力又为多大(g取10 N/kg)
解: F浮=ρ液gV排=ρ液gV物/3
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
八、浮力大小的判断:
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
3.乒乓球从水中上浮到水面的过程中,所受浮力大小如何变化?
4.如下图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
因为V排A< V排B,
所以F浮A< F浮B
先不变,后变小
理由:乒乓球未露出水面时,
V排=V物不变,从露出水面开始,V排一直变小。
小结:
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