内容正文:
《流体的力现象》复习提升
一、基础知识复习
1738年,发现流体压强与流速有关,这不仅解开尔鸟在天空中翱翔的奥秘,也成为人类打开空中旅行大门的钥匙。
伯努利(1700~1782)
对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。这就是著名的伯努利原理。
流体压强与流速的关系
1.1
鸟翼的升力是如何产生的?
鸟翼上下表面的压强差产生了升力
p1
p2
v1
v2
v1
v2
>
p1 p2
﹤
气流通过上、下表面所用的时间相同
升力
1.2
①火车站安全距离
在火车站站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么?
火车站台的安全线
当火车或地铁进站时,会带动人和车之间的空气的流速加快,根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
伯努利原理的应用
1.3
②喷雾器的工作原理
喷雾器的小孔处比较细,当有气体流出时,空气流速快,压强小,容器里液面上方的空气压强大,液体就沿着细管上升,从管口流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
伯努利原理的应用
1.3
③航海规则规定:两艘轮船不能近距离并排航行!
海警制菲佣
v内>v外,p内<p外
当受力面积相同时,
由F=pS 可知,
F内<F外
伯努利原理的应用
1.3
1、
2、
C
B
1 定义:
一切浸入流体中的物体,都受到流体对它向上的力,叫作浮力。
小猪快跑
2 方向
竖直向上
施力物体
受力物体
方向
认识浮力
2.1
物体上、下表面存在压力差。
F浮= F向上- F向下
浮力产生的原因
2.2
矿泉水瓶口有水漏出,乒乓球没有上浮;用手堵住瓶口后,乒乓球上浮。
深度思考:在液体中的物体都受到浮力吗?
只要物体存在上下表面的压力差,液体中的物体就会受到浮力。
浮力产生的原因
2.2
答:因为水对桥墩的底部没有向上的压力,所以桥墩没有受到向上的浮力。
桥墩受到浮力吗?
小猪快跑
浮力产生的原因
2.2
小猪快跑
(1)在空气中称出物体的重力G
(2)把重物浸入液体中,再读出测力计的示数F示
1.步骤:
F浮 = G-F示
2、计算公式:
测量浮力
2.3
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.在不同的液体中,浮力的方向会不同
C.只有固体才能受到浮力的作用
D.浮力的方向与重力的方向相反
D
2、山东舰在水中受到浮力,这个浮力是_____对_______的作用。浮力的方向_________
水
竖直向上
山东舰
铁块 铝块 大铁块
清水 0.07N 0.07N
0.14N
浓盐水 0.08N 0.08N
0.16N
得出结论 做出解释:
浮力的大小与物体的密度————关系,
与物体浸在液体中的体积————关系,
与液体的密度 ———— 关系。
没有
有
有
(V排)
( ρ液)
浮力大小与什么因素有关
3.1
浸入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液体受到的重力。
即 F浮=G排
F浮=G排=m排g= ρ液 V排g= ρ液g V排
物体受到
的浮力
排开液体
所受的重力
液体的
密度
物体排开的
液体的体积
1.阿基米德原理:
阿基米德原理
3.2
2. 对阿基米德原理的理解
①影响浮力大小的因素:
F浮=ρ液 gV排
浮力大小只和液体密度、物体排开液体体积有关。
与物体的形状、密度,浸没在液体一的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。
②适用性:
阿基米德原理
3.2
F浮 = G物 漂浮
F浮 > G物 上浮
F浮 = G物 悬浮
F浮 < G物 下沉
F浮 < G物 沉底
(静止,三力平衡。F浮+F支=G物)
1、物体的浮沉:
物体的浮沉条件
4.1
18
2、物体沉浮与力的关系
上浮
F浮>G
下沉
F浮<G
悬浮
漂浮
F浮=G
F浮=G
ρ液>ρ物
上浮
下沉
悬浮
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
3、物体沉浮与密度的关系
物体的浮沉
4.1
(1)鸡蛋是靠改变_ __________从而改变所受的________,实现浮沉的。
(2)鱼是靠改变自身的_______ 从而改变所受的________,来实现沉浮的。
(3)潜艇是通过改变_ _________来实现浮沉的
(4)热气球是通过加热空气或某些密度比空气小的气体(如氦气)进而改变_ _________实现升空的。
液体的密度
浮力
体积
浮力
自身重力
质量
调节重力和浮力的关系:
控制沉与浮
4.2
密度均匀的实心物体悬浮在水中,将物体截成大小 不等的两块后,仍放入水中,则( )
A、大块下沉,小块悬浮
B、大块下沉,小块上浮
C、两块都上浮
D、两块都悬浮
D
二、浮力的计算方法
1.称重法: F浮 = G—F示
2.压力差法: F浮 = F向上﹣F向下
3.平衡法:
F浮=G物
(适用于漂浮或悬浮时)
4.原理法:F浮=G排=m排g= ρ液 gV排
(液体,气体中的各种浮沉都可用。气体时把ρ液换成ρ气即可)
1、称重法: F浮 = G—F示
适用于在液体或者气体中下沉的物体。
(在题中可知道重力G(m) 和在水中示数F示的情况下)
1、用弹簧测力计在空气中称得石块重34N,在水中时,弹簧秤的示数为23N,则石块在水中受到的浮力是______
2、 物体完全浸没在水中所受的浮力是_________N
16N
13
11 N
3
2、压力差法: F浮 = F向上﹣F向下
(计算时很少使用,并且漂浮时 F浮 =F向上)
一个边长为10m的正方体漂浮在水中,物体下表面所受的压强是960Pa;所受浮力_ __N
学以致用
96000
3、平衡法: F浮=G物
适用于漂浮或悬浮时的物体。
(只要题中出现漂浮或者悬浮时,首选)
一条小船横渡长江,总质量是3×102kg ,小船受到的浮力是 N
(g取10N/kg)
游轮漂浮于水面行驶,F浮=G物
F浮= G = mg =3×102kg×10N/kg
=3×103N
学以致用
3×103N
4、原理法: F浮=G排=m排g= ρ液 gV排
物体浸在液体、气体中的各种浮沉情况时都适用.是最常用的方法
公式变形
(再求体积、密度时,首选)
三、沉浮与阿基米德原理的联合应用
1、质量为8kg的木块漂浮在水面上(g取10N/kg)
(1)木块受到的浮力
(2)木块排开水的体积
解:(1)木块漂浮在水面上
F浮= G = mg =8kg×10N/kg=80N
(2)由 F浮= G排= r液 gV排 得
木块排开水的体积
28
2、质量为0.8kg的小球,静止在水面上时有 的体积浸入到水中 ( g取10N/kg)
求:(1)小球受到的浮力 (2)小球的密度
解:(1) 因小球漂浮在水面上:
F浮= G球=m球g =0.8kg×10N/kg=8N
(2) 由 F浮= G排= r液 gV排 得:
Lavf58.33.100
$$