内容正文:
浮力
3. 浮力的施力物体是液体或气体。
1. 浮力:
浸在液体或气体中的物体受到向上的托力,这个力叫做浮力。
2. 浮力的方向:竖直向上。
F浮
轮船浮在水面上时,受到竖直向下的重力G;因为静止,根据二力平衡条件可知,一定有一个竖直向上的力与重力平衡。
这个力就是浮力F浮。
G
定义
将细线的一端固定在烧杯底部,另一端固定在乒乓球上。烧杯加水后静置在斜面上,如图所示。不计乒乓球的重力,请以球心为作用点画出乒乓球受到的浮力和拉力的示意图。
F浮
F拉
3. 浮力的大小
F浮=F1-F2=2.2N-1.4N=0.8N
这种测量浮力的方法叫“称重法”。
F浮=F1-F2
①物体在空气
中的重力G=F1
F2=1.4N
②物体浸在水中
测力计的拉力F2
1. 测量物体在空气中受的重力G=F1
2. 物体浸在水中弹簧测力计的拉力F2
F1=2.2N
弹簧测力计减小的示数就是
水对物体的竖直向上的浮力。
称重法测浮力
小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小军同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为______N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得结论:浮力的大小与_________有关;
(3)设计甲、乙、丙三次的实验目的是:__________________。
0.4
液体密度
是为了探究浮力大小与
排开液体体积的关系
本节例题
浮力产生的原因
位置 深度 压强 p=ρgh 压力 p=FS 图示
前后两面 相等 相等
左右两面 相等 相等
上下两面
F向后=F向前 ,是一对
平衡力,大小相等
F向右=F向左 ,是一对
平衡力,大小相等
F向上 F向下
F浮=F2 F1
上表面压强小于
下表面压强
上表面深度小于下表面深度
>
–
F浮=F2–F1
压力差法测浮力
浮力的本质是物体上下表面所受液体压力的合力。
F浮=F下–F上
当物体处于漂浮状态时,上表面没有液体,F浮=F下
1. 阿基米德原理内容:
2. 数学表达式:
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
阿基米德原理
3. 式中各物理量单位
ρ液表示液体的密度,单位:千克/米3(kg/m3)
V排表示排开液体的体积,单位:米3(m3)
g表示10牛/千克(N/kg)
F浮表示物体受到的浮力,单位:牛(N)
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
阿基米德原理
4. 对于阿基米德原理的理解
①影响浮力大小的因素
由公式F浮= ρ液 gV排可知:浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关,与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。
③适用范围:该定律适用于液体和气体。
②求液体密度、排开液体的体积
阿基米德原理
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。
浸没
部分浸入
④物体“浸在液体中”包括“全部浸入(也叫浸没)”和“部分浸入”两种情况。
(V排=V浸=V物) (V排=V浸<V物)
阿基米德原理
两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.密度计 A 所受浮力较小
B.密度计 B 所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
A
解析:本题是依据阿基米德原理解题,VF浮= ρ液 gV排F液
液体密度相同,A的V排小,所以A受到的浮力小
同种液体
1. 判断物体浮沉的两种方法
知识点一: 物体的浮沉条件
F浮
G
上浮 悬浮 下沉
①比较浮力
与重力
②比较物体
与液体密度
把物体浸入水中时,受到重力G与浮力F浮两个力的作用。手拿开后,物体可能出现三种情况。
F浮>G
F浮=G
F浮<G
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
物体的浮沉条件及应用
知识点一: 物体的浮沉条件
漂浮时:F浮=G物
V排<V物
ρ液>ρ物
2. 物体三种状态的受力分析
悬浮时:F浮=G物
V排=V物