資源簡(jiǎn)介

第十章 浮力
第一節(jié) 浮力
一、浮力
1、浮力現(xiàn)象：（1）在水中搬石頭感覺(jué)格外輕；（2）放飛的氫氣球飛向高空；（3）鋼鐵制成的輪船在海面上航行；
（4）掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的金屬塊浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小。
歸納：（1）浸在液體（或氣體）里的物體，受到液體（或氣體）向上托的力；
（2）一切浸入液體中的物體都受到向上托的力的作用，包括能浮起來(lái)的物體和放在液體內(nèi)沉下去的物體。
2、浮力：浸在液體中的物體受到向上的力，這個(gè)力叫做浮力。浮力的施力物體是液體（或氣體）。浮力的方向總是豎
直向上。
注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（浸沒(méi)）”兩種情況，也就是說(shuō)浮在液體表面和浸沒(méi)在液體內(nèi)部的物體都受
到浮力。浸在氣體中的物體也受到浮力。
3、產(chǎn)生浮力的原因：浮力是由于液體對(duì)物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的。浮力的方向總是豎直向上，與重力方向相反。
4、產(chǎn)生浮力的兩種特殊情況
①當(dāng)物體部分浸入液體中，上表面受到的向下的液體壓力為零，則 F 浮=F 向上；
②若浸在液體中的物體下表面和容器底部緊密接觸，則液體對(duì)物體向上的壓力 F 向上
為零，物體將不受浮力的作用，只受向下的壓力。
5、壓力差法測(cè)浮力：F 浮=F 向上-F 向下。
壓力差法 稱重法
二、決定浮力大小的因素
1、稱重法測(cè)浮力：①先在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體重力 G；
②把物體浸在液體中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 示；
③彈簧測(cè)力計(jì)兩次示數(shù)的差就是浸在液體中的物體所受的浮力大小。
表達(dá)式：F 浮=G-F 示。
2、影響浮力大小的因素
浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，與液體密度有關(guān)系，與物體密度無(wú)關(guān)，完全浸沒(méi)后
與深度無(wú)關(guān)。
（1）同一物體，同種液體時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積越大，物體所受的浮力越大；
（2）同一物體，排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，物體所受的浮力越大。
3、采用方法：控制變量法。
第二節(jié) 阿基米德原理
一、浮力的大小
1、探究方法：（1）將燒杯做成溢水杯，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體受到的重力 G；
（2）將物體放入盛滿水的溢水杯中，并用小桶接住從溢水杯中溢出的水，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力 F 示；
（3）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶中水的重力 G 水；
2、分析論證：由（1）（2）可知，F(xiàn) 浮=G-F 示，比較 F 浮與 G 水可得 F 浮=G 水。
3、得出結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它所排開(kāi)的液體所受的重力。
二、阿基米德原理
1、內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力。
2、公式：F 浮=G 排=ρ液gV 排
3、浮力的計(jì)算
例題、有一個(gè)重 7N的鐵球，當(dāng)它浸沒(méi)在水中時(shí)受到多大的浮力？g取 10N/kg
解：根據(jù)阿基米德原理，鐵球受到的浮力等于它排開(kāi)的水所受的重力，即 F 浮=G 排。
由于鐵球浸沒(méi)在水中，它排開(kāi)的水的體積等于鐵球的體積，而鐵球的體積可以由
m
體積、質(zhì)量、密度的關(guān)系式V 求出。由鐵球所受的重力 G 鐵=7N m
G 7N
可以求得鐵球的質(zhì)量 0.7kg ，
g 10N / kg
m 0.7kg
鐵球的體積V 8.9 10 5m3，鐵球排開(kāi)水的體積等于鐵球的體積 V 排=V 鐵=8.9×10-5m3， 7.9 103kg/m3
鐵球排開(kāi)的水所受的重力 G 排=m 水g=ρ水V 排g =1×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg=0.89N，
根據(jù)阿基米德原理，鐵球受到的浮力與它排開(kāi)的水所受的重力相等，即 F 浮=G 排=0.89N。
三、計(jì)算浮力的方法
壓力差法 稱重法 公式法 平衡力法
浮力等于物體上、下表 浮力等于物體的重力減去 根據(jù)阿基米德原理計(jì)算 物體漂浮在液面上或懸浮
面受到的壓力之差，即 F 物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè) （1）F 浮=G 排 在液體中時(shí)，由二力平衡條
浮=F 向上-F 向下 力計(jì)的拉力 F 示，即 （2）F 浮=ρ液gV 排 件得：F 浮=G 物
F 浮=G-F 示
第三節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用
一、物體的浮沉條件
狀態(tài) 漂浮 上浮 懸浮 下沉 沉底
受力分析
F 浮與 G 物的關(guān)系 F 浮=G 物 F 浮＞G 物 F 浮=G 物 F ?。糋 物 F 浮+FN=G 物
ρ液與ρ物的關(guān)系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物
浸沒(méi)時(shí) V 物=V
V 物與V 排的關(guān)系 V 物＞V 排 排；露出水面過(guò) V 物與 V 排 V 物與 V 排 V 物與 V 排
程中 V 物＞V 排
上浮過(guò)程的最 處于動(dòng)態(tài)（運(yùn)動(dòng) 可以停留在液體 處于動(dòng)態(tài)（運(yùn)動(dòng) 是下沉過(guò)程的
終狀態(tài) 狀態(tài)不斷改變），的任何深度處 狀態(tài)不斷改變），最終狀態(tài)
物體的狀態(tài) 處 于 靜 止 狀 受到非平衡力 處于靜止?fàn)顟B(tài)， 受到非平衡力 處 于 靜 止 狀
態(tài)，受平衡力 的作用 受平衡力作用 的作用 態(tài)，受平衡力
作用 作用
二、浮力的應(yīng)用
實(shí)例 工作原理 說(shuō)明
空心法，即把密度比水大的鋼 同一艘輪船，不論在海里航行，還是在河里航行，F(xiàn) 浮均等于 G，
輪船 材制成空心的，能使它排開(kāi)更 所以 F 浮不變，由于海水和河水的密度不同，所以 V 排不同，ρ液
多的水，增大可利用的浮力， 大則 V 排小，ρ液小則 V 排大。因?yàn)棣押＃睛押樱暂喆诤＠锉仍?br/>從而漂浮在水面上。 河里浸入的體積小。
靠充、放水來(lái)改變自身的重力， 當(dāng) F 浮＞G時(shí)，潛水艇上??；當(dāng)水艙中充水時(shí)，自身重力增大，
潛水艇 從而實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。 增大到 F 浮=G時(shí)，可懸浮于某一深度航行；當(dāng)水艙中再充水，至
F 浮＜G時(shí)，則潛水艇下潛。
氣球和飛艇都是利用充入小于 當(dāng)熱氣球的大氣袋中充滿空氣時(shí)（忽略體積變化），用噴嘴加熱
氣球和 空氣密度的氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)升空 氣球中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高，密度減?。划?dāng)熱氣
飛艇 的。 球內(nèi)部氣體的密度比外部氣體的密度小到一定程度時(shí)，熱氣球便
上升。
注：輪船的大小通常用排水量表示，排水量是輪船滿載時(shí)排開(kāi)的水的質(zhì)量。排水量=船自身質(zhì)量+滿載時(shí)貨物的質(zhì)量，
即 m 排=m 船+m 貨。

展開(kāi)更多......

收起↑