内容正文:
第九章 浮力与升力
9.1 认识浮力
“浸在”的理解
“浸在”包含了部分浸入和
浸没两种情况.
“竖直向上”的理解
无论盛液体的容器如何放
置、浸在液体中的物体形状
如何、物体是否运动等,浮
力的方向总是竖直向上的.
浸在气体中的物体受到的
向上的托力也是浮力.
知识点一 什么是浮力 【重点】
认识浮力
(1)现象探究:生活中的浮力
实例 现象 分析 归纳
人浮在水面上
人在水中受
到水向上的
托力
轮船在海面
上航行
海面上的轮
船受到海水
向上的托力
放 手 后,氢
气 球 飘 向
高空
氢气球在空
气中受到空
气 向 上 的
托力
点燃的孔明
灯飘向空中
孔明灯在空
气中受到空
气 向 上 的
托力
浸 在 液 体
(或气体)中
的物体会受
到 液 体 (或
气 体)向 上
的托力
(2)浮力:浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的
托力,这个托力就叫做浮力.
(3)浮力的方向:总是竖直向上的.
浮力的测量
(1)所需器材:弹簧测力计、铝块、烧杯、水、细线.
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(2)测量过程:
(3)测量结果:对浸在液体中的铝块进行受力分
析,如图所示.当铝块静止时F拉 +F浮 =G,所
以,铝块在水中受到的浮力F浮 =G-F拉 ,即两
次弹簧测力计示数之差.
【例1】下列关于浮力的说法正确的是 ( )
A.浮力都是由水产生的
B.只有固体才能受到浮力的作用
C.浮力方向与重力方向相反
D.在不同液体中浮力方向会不同
解析:浸在任何液体中的物体都会受到液体对它的浮
力的作用;其他状态的物体如水面上的油、水中的汞
也会受到浮力的作用;浮力的方向总是竖直向上的,
这与重力的方向相反.故选C.
答案:C
知识点二 浮力是怎样产生的 【难点】
浮力产生原因的分析
下面以浸没在液体中的长方体为例,通过分析它的受
力情况来研究物体在液体中受到浮力的原因.
图示 位置 深度 压强 压力
前后两
个面
相等
p=ρgh
相等
F向前 、F向后 是
一对平衡力
左右两
个面
相等
p=ρgh
相等
F向左 、F向右 是
一对平衡力
上下两
个面
h1 小于
h2
p向下小于
p向上
F向下 <F向上
F差 =F向上 -F向下
人在岸上走比在水中走
更易感到脚疼
由于人在水中受到向上的
浮力,人 对 地 面 的 压 力 减
小,当受力面积一定时,压
力越小,压强越小,所以人
在岸上走比在水中走更易
感到脚疼.
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.
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浮力产生的原因:上下表面
受到的液体压力不同.
测量浮力的新方法
若知道物体受到的向上和
向下的压力,我们就可以计
算物 体 所 受 浮 力 的 大 小.
这种测量浮力的方法是“压
力差法”.
总结归纳:浮力是由于液体对物体向上和向下的压力
差产生的,浮力的大小等于液体对物体向上和向下的
压力差,即F浮 =F向上 -F向下 ,且浮力的方向与重力方
向相反,总是竖直向上的.
关于浮力的两个特殊位置
如图所示,当物体部分浸入液体时,物体的上
表面不受液体的作用,则F浮 =F向上
如图所示,当物体浸没在液体中,并且物体的
下表面与容器底部紧密接触时,物体的下表
面不受液体的作用,即F向上 为0,此时物体不
受浮力的作用.如:水中的桥墩、陷在淤泥中
的物体等都不受浮力的作用.沉底的物体,
下表面不与容器底密合时受到浮力作用
【例2】在研究浮力产生的原因时,做了如图所示的两个
实验,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸
没在水中.当玻璃筒沿不同方向放置时,玻璃筒两侧
的橡皮膜可能处于水中不同深度,甲图说明
;乙图说明
,正是由
此而产生了一个对玻璃筒向 的浮力,所以浮
力大小等于玻璃筒在水中受到的
.
甲 乙
解析:这是研究浮力产生原因时所做的实验,从图中橡
皮膜的凹陷程度可以比较压力的大小.甲图中左、右
橡皮膜凹陷程度相同,说明压力大小相等,方向相反;
而乙图中下面橡皮膜的形变程度大于上面橡皮膜的形
变程度,说明下面橡皮膜受到的向上的压力大于上面
橡皮膜受到的向下的压力,从而产生一个向上的浮力.
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答案:在同一深度,水对玻璃筒两侧橡皮膜的压力相
等 水对玻璃筒下面橡皮膜向上的压力大于对玻璃
筒上面橡皮膜向下的压力 上 向上和向下的压
力差
知识点三 浮力大小与哪些因素有关 【重点+难点】
实验:探究浮力大小与哪些因素有关
【提出问题】
物体所受浮力的大小跟哪些因素有关?
【猜想与假设】
(1)浮力的大小可能跟物体浸入液体的体积大小有关.
(2)浮力的大小可能跟物体浸入液体的深度有关.
(3)