《浮力》
1.浮力
一、浮力
1、定义:
浸在液体(气体)中的物体受到向上的托力。
2、施力物体:液体(气体)。
3、方向:竖直向上。
二、测量浮力
1、步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再将物体浸没到液体中,读出弹簧测力计的拉力F。
2、公式:F浮=G-F
三、浮力产生的原因
1、浸在液体中的物体受到向上的压强差,形成向上的压力差。
2、公式:
F浮=F向上-F向下
3、由浮力产生的本质可知:并不是浸在液体中的物体一定受到浮力。当物体和容器底部紧密接融时,即如果物体下部没有液体。此时物体不受液体向上的压力,即F浮=0,如桥墩等。
例:正方体,圆柱体等底面平整,与容器底充分接触时,下部没有液体,所以浮力为0,其余例如球类,不能与容器底完全紧密接触时,浮力不为0。
四、浮力大小跟哪些因素有关
1、探究浮力的大小跟哪些因素有关(控制变量法)
①探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系(ABC):在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,所受到的浮力越大。
②探究浮力与物体浸没后深度的关系(ACD):浮力的大小与物体浸没在同种液体中的深度无关。
③探究浮力与液体密度的关系(ACE):物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
2、结论:物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。
3、物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受浮力就越大。
《浮力》
2.阿基米德原理
一、阿基米德原理
1、内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力。
2、数学表达式:
F浮=G排=m排g。
3、用于计算的导出式:
F浮=G排=m排g=ρ液gV排。
(浮力大小与物休的形状、密度,浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。)
4、适用范围:
液体和气体。
二、探究F浮与G排的关系
1、实验装置:
2、常考要点:
(1)称重法测浮力:
F浮=G-F。
(2)溢水杯的正确使用或自制溢水杯。
(3)测量被物体排开的液体所受重力的方法。
(4)正确的实验操作顺序。
(5)改变实验条件多次进行实验的目的。
(6)误差分析:物体在浸入液体之前,溢水杯中必须装满液体,否则会使所测出的G排偏小:先测G总,再测G排,会使G排的测量值偏小。
《浮力》
3.浮沉条件及应用
一、浮沉条件
当物体浸没在液体中时:两过程三状态。
上浮:ρ物<ρ液, m物<m排, G<F浮。
漂浮:ρ物<ρ液, m物=m排, G=F浮。
悬浮:ρ物=ρ液, m物=m排, G=F浮。
下沉:ρ物>ρ液, m物>m排, G>F浮。
沉底:ρ物>ρ液, m物>m排, G>F浮。
二、浮沉条件的应用
1、轮船:
(1)采用“空心”的办法增大可以利用的浮力。
(2)轮船的大小用排水量表示,即满载货物时排开水的质量。
已知排水量可求浮力:
F浮=G排=m排g
(3)轮船始终漂浮在水面上,F浮=G船,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的,由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积小于排开河水的体积,所以它要上浮一些。
2、潜水艇:
(1)通过改变自身的重力实现上浮和下潜的。
(2)潜水艇在水面下潜行时,浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,它受到的浮力也不变。
3、气球和飞艇:内充密度小于外部空气密度的气体,靠空气浮力升空。
4、密度计:测定液体密度的仪器,利用漂浮原理:
G密度计=F浮=ρ液gV排,
即ρ液大,V排就小,密度计露出部分大,所以大的刻度值在下面,小的刻度值在上面。
三、计算浮力的常用方法
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