内容正文:
第十章 浮力
一、浮力计算分析环节:
1确定研究对象,认准要研究的物体。
2分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
3选择合适的方法列出等式(一般利用平衡条件)。
二、浮力的利用
1轮船:
①工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
②排水量m:轮船满载时排开水的质量。单位t。由排水量m可计算出:排开液体的体积V排=m/ρ;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg.
2潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠水舱改变自身重力来实现的。
3气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
4密度计——测量液体密度的工具:
原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铅粒能使密度计竖直立于液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
三、阿基米德原理
公式:F浮=G排=ρ液gV排
从公式看出:液体对物体的浮力跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等无关。
四、物体的浮沉条件
1前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
2说明:
① 密度均匀的物体悬浮或漂浮在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮或漂浮。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 (2/3)ρ
分析:F浮=G则ρ液gV排=ρ物gV—→ρ物=(V排/V)·ρ液 =(2/3)ρ液
③ 悬浮与漂浮的比较
相同:F浮 = G
不同:悬浮ρ液 =ρ物;V排=V物
漂浮ρ液 <ρ物;V排<V物
④判断物体浮沉状态有两种方法:
比较F浮与G或比较ρ液与ρ物 。
五、浮力的方向与产生的原因
1浮力方向:竖直向上;
2施力物体:液(气)体;
3浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。
六、漂浮问题“五规律”
1物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
2同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;
3同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
4漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几