内容正文:
第十章 流体的力现象
在流体中运动
1.流体:具有流动性的 统称为流体。
2.流体压强与流速的关系:对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强 ,流速小的地方压强 。
3.鸟翼、飞机的升力:气流在鸟翼、机翼上下表面由于 不同产生压力差,形成向上的升力。
液体和气体
小
大
流速
[八下,P56] 如图所示,由于飞机机翼的特殊形状,使气流经过机翼时产生向上的 ,其中 图与机翼的形状相似。
升力
(甲)
浮力
1.概念:浸在液体中的物体受到 的力。
2.方向: 。
3.产生原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,产生一个 的压力差。
4.影响因素:物体在液体中所受浮力的大小不仅与 有关,还与 有关,而与浸没在液体中的深度等其他因素 。
向上
竖直向上
向上
液体的密度
物体排开液体的体积
无关
[八下,P59] 比较图(甲)和图(乙)可知,物体受到的浮力F浮= 。(用图中的物理量符号表示)
G-F1
阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到 的浮力,浮力的大小等于它 。
2.公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排。
3.适用范围:液体和 。
注意:“浸在”包含的两层含义
(1)物体部分浸入液体中,一部分露出液面,此时 V排<V物;
(2)物体浸没在液体中,此时V排=V物。
竖直向上
排开的液体所受到的重力
气体
物体的浮沉条件及其应用
1.浮沉条件
状态 F浮与G物的关系 ρ物与ρ液的关系
漂浮 F浮 G物 ρ液 ρ物
悬浮 F浮 G物 ρ液 ρ物
上浮 F浮 G物 ρ液 ρ物
下沉 F浮 G物 ρ液 ρ物
=
>
=
=
>
>
<
<
注意:(1)根据密度来判断物体的浮沉时,要注意物体是否是实心,对于空心物体则要利用平均密度来判断;(2)漂浮与悬浮是一种平衡状态,浮力的大小都等于重力,上浮与下沉是一种非平衡状态。
2.浮力的应用
(1)轮船:采用“空心”的办法增大浮力,轮船的大小通常用排水量来表示,即 。
(2)潜水艇:在水下时浮力 ,靠 完成上浮和下潜。
(3)热气球:内部气体密度 外部空气密度。
满载货物时排开水的质量
不变
改变自身重力
小于
[八下,P67] 如图所示,当潜水艇浸没在水中并下潜时所受的浮力
;潜水艇是通过改变 来实现上浮和下沉的;当水舱充水时,自身所受的重力增大而 ;当水舱排水时,自身所受的重力减小而 。
不变
自身所受的重力
下潜
上浮
流体压强
(2022岳阳)下列实例中,应用了“流体压强与流速的关系”的是( )
A.用吸管吸饮料
B.用高压锅煮食物
C.茶壶的壶盖留有小孔
D.火车站台设置安全线
D
[衍生子题]
如图(甲)所示,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b处上方持续水平吹气,水面稳定后如图(乙)所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则( )
A.pc>pd
B.pa>pb
C.pa0>pa
D.pb0=pb
B
(甲)
(乙)
阿基米德原理
下列(甲)(乙)(丙)(丁)四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,以下步骤正确的是( )
A.实验中所用的金属块受到的重力为1 N
B.在情景图(乙)中存在的错误是溢水杯未注满水
C.纠正错误后,继续实验,在情景(丙)中,金属块受到的浮力为3 N
D.金属块排开的水所受的重力G排等于2 N
B
(2021衡阳)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙
B.乙和丙
C.丙和丁
D.甲和丁
C
比较浮力的大小
(1)根据影响浮力大小的因素:
①在液体密度相同时比较排开液体体积的大小;
②在排开液体体积相同时,比较液体密度的大小。
(2)比较F浮与G物的关系得出浮力的大小(液体的密度和排开液体的体积都是变量)。
浮力的计算
如图所示,质量为100