内容正文:
万吨巨轮在水中为什么不下沉?
热气球为什么能腾空而起?
第九章 浮力
第一节 认识浮力
什么是浮力
据二力平衡知识,船(球)除受到 作用外,还受到水(气体)对它 的力,这种力叫 。
竖直向下的重力
G船
G球
竖直向上托
浮力
F浮
F浮
二 新课探究
一、什么是浮力
1.浮力的定义:
无论是液体还是气体,对浸在其中的物体都有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。
3.浮力的方向:竖直向上
2.浮力的施力物体:液体或气体
一是物体的全部体积都浸入;二是物体的一部分体积浸入
F浮
F浮
这样我们可以得到浮力的定义:
注意浸在:既可以全部体积都浸入也可以部分体积浸入
施力物体是:
方向根据受力分析可知是竖直向上,我们通过一个实验在验证一下浮力的方向
这里有两个物体,你能不能画出它们受到的浮力的示意图?
实验探究
①用弹簧测力计测出铝块的重力G。
②把铝块浸入水中,记录弹簧测力计的示数F示。
比较G和F示的大小关系为什么示数变小了呢?说明了什么?
铝块受浮力的作用
弹簧测力计的示数减少了多少?浮力大小怎么计算?
(一)探究液体的浮力
称重法
分析:铝块的受力情况如图所示,由
力的平衡可知,G=F浮+F示,
则F浮=G−F示。
G
F浮
F示
用弹簧测力计测量浮力大小
F浮=G−F示
例题2.一个石块重5 N,把石块挂在弹簧测力计下端,将其浸没在某种液体中,此时弹簧测力计的示数为2 N,则该石块受到液体的浮力为___N。浮力的方向 ,施力物体是_______,此石块在液体中下沉时 浮力的作用(选填“受到”“不受到”)。
石块重5N
3
竖直向上
液体
受到
练习:
乒乓球浸在水中,为什么乒乓球没有浮起来?
根据 F浮=F向上 — F向下
球底部没有水,
F向上 =0
所以F浮=0,
即乒乓球不受浮力作用。
所以并不是只要物体浸在液体中就一定受浮力作用。
9
F浮= F向上—F向下
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
(压力差法)
h1
h2
F向上
F向下
浮力产生的原因
10
设想有一个正方体浸没在水中,左右两个面P同,S同,所以F=PS也相同,前后同理
而上下两个面所处的深度不同P不同由F=PS=ρghs也不同,
上方液体对正方体有向下的压力的F向下=....
下方液体对正方体有向上的压力的F向上=....,可以看出F向上大于F向下
也就是正方体收到一个向上的压力差,这个压力差就是浮力
因此浮力产生的原因就是液体对物体向上和向下的压力差
这里又为我们提供了一种计算浮力的方法,如果我们能算出上下面受到的压力,那么利用公式就可以算出浮力来,这个方法称为压力差法
例题3:一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到的水对它的向上压力为20N,上表面受到水对它的向下的压力为12N,则正方体在水中受到的浮力为_________。
8N
注意:当物体与容器底部紧密接触
时,由于物体没有受到向上
的压力,所以浮力等于0。
产生浮力的条件:
物体下表面必须要受到液体向上的压力。
物体下表面没有液体(与底密合),不受浮力。
河中的桥墩受不受浮力?
1. 如图所示,AB为可以自由移动的物体,CD为容
器里自身凸起的一部分,现往容器里加一些水。
则下面说法错误的是( )
C
A. A物体一定受到浮力的作用
B. B物体一定受到浮力的作用
C. C物体一定受到浮力的作用
D. D物体一定受到浮力的作用
B
A
D
C
随堂练习
3. 如图甲所示,一体积为1.0×10-4 m3的实心
物体A悬挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读
数为2.8N,若把此物体浸没在某种液体中,
弹簧测力计的读数变为1.8N(如图乙),物体在这种
液体中受到的浮力是______ N。
2. 一座桥墩浸入水中10m,则桥墩受到水的浮力为
______N。
0
1.0
一、认识浮力:
1.浮力的定义:
2.浮力的施力物体:
3.浮力的方向:
4.浮力产生的原因:
二、浮力计算方法:
1.称重法:
2.压力差法:
浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托的力,叫做浮力。
液体或气体
竖直向上
液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。
F浮=G–F拉
F浮=F向上-F向下
$$