第九章 浮力与升力
9.2 阿基米德原理
木块放在水平地面上静止时,受到木块放在水平地面上静止时,受到 和和
的作用,这两个力的关系:的作用,这两个力的关系:
。。
重力重力GG 支持力支持力F F
重力重力GG和支持力和支持力FF是一对平衡力是一对平衡力
•
G
F=GF=G
F
••
FF浮浮=G=G
GG
FF浮浮
重力重力
GG
浮力浮力FF
思维链接
将木块放入水中后,木块向上浮起,最后静止在水面将木块放入水中后,木块向上浮起,最后静止在水面
上。木块受到上。木块受到____重力重力______和和____浮力浮力 _ _的作用。这两个力的作用。这两个力
的关系是的关系是____相等相等____。。
什么是浮力?浮力的方向如何?在液体中下沉的物体是否也受
到浮力的作用?怎么用实验证明?
1.浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体
(或气体)向上托的力,叫做浮力。
2.浮力的方向:总是竖直向上的。
3.浮力的施力物体:液体或气体。
4.求浮力大小的方法一:称重法:
(1)先测出物体的重力G
(2)当物体放在液体中静止时,读出弹簧测力计的示数G´
(3)由力的平衡知识求出浮力:F浮=G – f´
信息快报
1.1.浮力产生的原因:液体对物体向上和向下的压力差。浮力产生的原因:液体对物体向上和向下的压力差。
2.2.求浮力的方法二:求浮力的方法二:原因法(压力差法)原因法(压力差法) 公式:公式: FF浮浮=F=F
向上向上-F-F向下向下..
3.3.适用条件:形状规则的圆柱体、正方体等。适用条件:形状规则的圆柱体、正方体等。
实验探究:浮力的大小与哪些因素有关?
猜想:
实验设计:
分析实验数据:
结论:
(控制变量法)
阿基米德原理
1.浮力有多大?
(1)活动目标:研究浮力的大小
(2)设计实验:
用弹簧测力计分别测出物块在水中受到的浮力和被它排开的
液体的重力;比较二者大小的关系.
(3)进行实验:见P89 图9-9
① G物=______N; G杯=______N;
② F拉=______N;F浮=G物- F拉= ______N;
③ G杯和水=_____N;G排= G杯和水- G杯=____N
④比较发现: F浮___G排
⑤换其它液体,重复上述步骤,仍发现 F浮=G排。
(4)结论:
2.阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体里的物体受到__________的浮力,浮力的
大小等于_______________________.
(2)公式: F浮=G排=ρ液gV排
(3)大小:
只跟________和__________有关,与ρ物、V物、m物、形状、
浸没的深浅、液体的多少……都无关
(4)气体: F浮=G排气=ρ气gV排气
全浸入(没):V排_____V物
部分浸入:V排=V实浸_____V物
ρ液V排
=
竖直向上
它排开的液体受到的重力
=
<
3.求浮力的3种方法:
(1)称重法: F浮=G-F
(2)压力差法: F浮=F向上- F向下
(3)公式法: F浮=G排=ρ液gV排
例题讲解
在图9-4所示的实验中,物体的体积V=50cm³,g取10N/kg,
试问:
(1)把物体完全浸没在水中时,它排开水的重量为多少?
它受到的浮力多大?
(2)把物体完全浸没在密度为1.1×10³kg/m³的盐水中,
它排开盐水的重量为多少?它受到的浮力多大?
解:根据阿基米德原理,浮力的大小应等于被物体排开的液
体的重量。
(1)浸没在水中时,被物体排开的水的体积V排
=V=50cm³=50×10-6m³.
排开水的重量G排=m水g=ρ水V排g=1×10³kg/m³×50×10-
6m³×10N/kg=0.5N,
所以物体受到水的浮力F浮=G排=0.5N。
(2)浸没在盐水中时,被物体排开的盐水的体积V排
=V=50×10-6m³,排开盐水的重量G’排=m盐水g=ρ盐水V排
g=1.1×10³kg/m³×50×10-6m³×10N/kg=0.55N
所以物体受到水的浮力F’浮=G’排=0.55N
答:(1)物体完全浸没在水中时,受到的浮力为0.5N;
(2)物体完全浸没在盐水中受到的浮力为0.55N
1.一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯
子放在斜面上,如图,此处小球受到的
浮力方向如何?
答:方向竖直向上。
2、如图所示,一个长方体铁块A,一个长方体铝块B,体积相
同,若把它们都放在水中如图甲所示的情况,它们所受的浮力
如何?若把铁块A放入酒精中,把铝块B放入水中,它们所受的
浮力情况如何?
甲 乙 丙
A
B B A
33..如图所示:A、B是能够自由移动的物体,C、D是用蜡紧
沾在容器是的物体。向容器内到入一些水,情况如图所示。
则下列说法错误的是( )
A、物体A一定受到浮力的作用;
B、物体B一定受到浮力的作用;
C、物体C一定受到浮力的作用;
D、物体D一定受到浮力的作用;;
CC
DD
BB
AA
C
作业[1]一小球放入量筒的水中,水面由80mL上升升到120mL
(未溢出)。求:小球受的浮力.(g=10N/kg)
[2]一个重79 N的铁块,放入酒精中。求:它受到的浮力。若
一半浸入呢?(g=10N/kg)
[3]一金属块挂弹簧测力计下,示数为2.7N,把它完全浸没在
水中时,弹簧测力计示数为1.7N。 (g=10N/kg)
(1)求:F浮、ρ金属。
(2)若再把它完全浸没在某液体中时,弹簧测力计示数为1.9N。
求:ρ液体。
1、在水中搬石块比在岸上搬轻些,这说明石块在水中受到
的作用。
2、小石在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N,在水中称
时弹簧测力计的读数是2.9N,则小石块在水中受到的浮力是
N。
3、一个体积是20m3的气球,在地面附近受到的空气对它的
浮力是 N。(地面附近的空气密度是1.29 kg/m3,g
取10 N/kg)
4、体积为500cm3的物体,有2/5的体积浸没在水中,它受到的
浮力为 N;若把它全部浸没在煤油中,受到的浮
力为 N。(ρ煤油=0.8×103kg/m3 g取10N/kg)
浮力
0.9
258
2
1.6
5.如图,甲乙两球体积相同,浸没水中静止不动,则 ( )
甲
乙A、两球受到的浮力一样大
B、乙球受到的浮力大
C、甲球受到的浮力大
D、条件不足,无法确定
6、下面关于浮力的说法中,正确的是 ( )
A、只要液体密度大,浸没其中的物体的浮力就一定大
B、只要物体的体积大,所受的浮力一定大
C、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重
力,与物体的形状及浸没液体中的深度无关
D、阿基米德原理只适合液体
C
C
7、游泳时人从浅水区走向深水区,人越深受到的浮力越大,
这是为什么?
8、质量为7.9㎏的铁块沉在水底时 ,受到的浮力是多少?
(ρ铁= 7. 9× 103kg/m3)
9.有一个桥墩在河水中的体积为400m3,则河水对桥墩的浮
力是多少?
10.一冰块浮于杯内水面,当冰块熔化后水面上升?
下降?不变?