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第2节 认识浮力 第十章 流体的力现象 3 竹筏 帆船 辽宁舰 飞艇 思考:以上物体能浮在水面上(或空气中),是受到了什么力的作用? 天鹅 一、浮力 定义:一切浸入流体中的物体,都受到流体对它向上的力,这个力叫作浮力。 符号: F浮 单位: 牛(N) 施力物体:液体(或气体) 浸在水中的小球 F浮 F浮 分析:由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上。 浮力的方向:竖直向上。 小球静止于水面上,试分析小球的受力情况,并画图说明。 G G 思 考 (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? 如何测量浮力的大小呢? 探究液体的浮力 称重法 用弹簧测力计测量浮力大小 F浮=G -F示 G F浮 F示 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。 探究空气的浮力 将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于左端,调整杠杆右端钩码的悬挂位置,使杠杆平衡。然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内,气球随即膨胀。此时的杠杆还能保持平衡吗?为什么? 杠杆无法保持平衡,由于篮球和气球的总重力没有改变,但总体积变大了,受到空气的托力变大,说明空气有浮力。 由以上探究可知:液体和气体对浸在其中的物体都有竖直向上的浮力。 二、浮力产生的原因 浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。 四个侧面所受压力关系 F合=0 边长为L的立方体位于水面下h 深处 上、下两面所受压力关系 因为 p向上> p向下 所以 F向上> F向下 F浮= F向上-F向下 F向下 F向上 浮力是液体对物体的压力的合力 h L 浮力产生的原因:浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。 F1 F2 课堂总结 浮力 产生的原因: 概念:一切浸入流体中的物体,都受到流体对它向上的力,这个力叫作浮力。 方向:竖直向上 液体对物体向上、向下的压力差产生的 测量:F浮=G -F示 当堂检测 1.关于浮力,下列说法中正确的是( ) A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力 B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向 上浮力 C.只要下沉的物体就不会受到浮力 D.浮力的方向不一定都是向上的 B 当堂检测 2.(多选)浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中正确的是( ) A.物体受到的压强增大 B.物体上、下表面受到的压力增大 C.物体上、下表面受到的压力差增大 D.物体受到的浮力不变 ABD 当堂检测 3.如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现在往容器中注入一些水,则下列说法错误的是( ) A.A 物体一定受浮力的作用 B.B 物体一定受浮力的作用 C.C 部分一定受浮力的作用 D.D 部分一定受浮力的作用 D 当堂检测 4.一金属块在空气中称重27 N,把它全部浸没在水中称,弹簧测力计的示数为17 N,则该金属块受到的浮力为 N。 10 5.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 (选填“F 1”“F 2”“F 3”或 “F 4”)。 F 3