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第十章 第四节
浮力
苏科版 物理
八年级 第二学期
浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托
力,这个力叫作浮力。
一、浮力
一个盛水的杯中浮着一个小球,杯子放在斜面上,如图,此处小球受到的浮力方向如何?
F浮
乒乓球运动状态变化及受力分析
浮力方向:竖直向上
G
1.用弹簧测力计测出物体受到的重力G;
2.把物体浸在水中,记下此时弹簧测力计的示数F;
3.计算出物体受到的浮力F浮
F浮=G-F
结论:下沉的物体受到浮力作用。
下沉的物体是否受到浮力?
h1
h2
F上
F下
h
h
F向右
F向左
(1)长方体左、右两个侧面的对应部分在水中的深度相同,所以压强相同,又因为侧面积相同,所以长方体2个侧面受到的压力相同,但是方向相反,力的作用效果相互抵消。
p=ρgh
F= ps
(2)同理:长方体前、后两个侧面受到的压力的作用效果也相互抵消。
假如在水中取一个长方体作为研究对象,用液体压强特点来讨论
浮力产生的原因
h1
h2
F上
F下
h2
h1
F向下
p向下=ρgh1
F向下= p向下S
F向上
s
F向上= p向上S
p向上=ρgh2
ρ
(3)分析比较长方体上、下两个表面受到水的压力情况?
h1
h2
F上
F下
F浮= F向上-F向下
浮力方向:竖直向上
浮力大小表达式:
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
(压力差法)
F向下
F向上
浮力产生的原因:
F浮
F浮
画出下列物体在水中所受浮力的示意图
浮力方向总是竖直向上
练一练
1.探究影响浮力大小的因素
如何检验你的猜想?
二、阿基米德原理
(1)浮力的大小与物体排开液体的体积有关
(3)浮力的大小与浸没在液体中的深度无关
猜想:
(2)浮力的大小与液体的密度有关
①测出金属块重G
步骤:
②将金属块一半浸入水中,记下测力计示数F
③计算出此时所受浮力F浮
⑤计算出此时所受浮力F浮’
④将金属块浸没在水中,记下测力计示数F'
物重 G/ N 一半浸入时测力计示数F/ N 所受浮力 F浮/N 浸没时测力计示数F ’/N 所受浮力
F浮'/N
结论:浮力大小与物体排开液体的体积有关
(1)浮力的大小与物体排开液体的体积有关
结论:浮力大小与液体的密度有关。
往杯里不断地加盐,轻轻搅拌一会后鸡蛋会浮上来。
(2)浮力的大小与液体的密度有关
①测出金属块重G
步骤:
②分别将金属块浸没在水中不同深度,记下测力计示数F 和F '
③比较F 和F '的大小
物重G/N 浸没较浅时测力计示数F/N 浸没较深时测力计示数F'/N
结论:浮力大小与浸没在液体中的深度无关
(3)浮力的大小与浸没在液体中的深度无关
物体在液体中所受浮力的大小不仅与物体排开液体的体积有关,还与液体的密度有关,而与浸没在液体中的深度无关。
结论:
影响浮力大小的因素
也可用这样的装置代替溢水杯
实验用具:溢水杯
当液体停止流动时,液面与溢水口相平。
2.浮力的大小与被物体排开液体的重力有什么关系?
排开水的体积一定等于物体体积吗?
物体浸入部分越多,排开的水 ,拉力 。
物体排开的水
实验过程
多
大
研究对象 物体在空气中的重力 G物/N 空杯重 G杯/N 物体浸没在液体中弹簧测力计的示数 F′ /N 杯、水总重G总/N 浮力的大小F浮/N 排开水所受的重力
G排/N
分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力,你能得出什么结论?
物体所受的浮力等于被物体排开液体所受重力
F浮=G排
浮力的大小与被物体排开液体的重力有什么关系?
结论:
(3)阿基米德原理也适用气体。
3.阿基米德原理
(2)数学表达式: F浮=G排液 或F浮= 液v排液g。
①物体排开液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。
②液体密度相等时,物体排开液体体积越大,浮力越大。
(1)内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于被物体排开的液体受到的重力,即F浮=G排液。
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,部分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的浮力也越小。
浸没
部分浸入
(4)对阿基米德原理的理解
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
a.浸没时,V排=V浸=V物,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即
F浮=G液=ρ液gV排液=ρ液gV浸=ρ液gV物
b.部分浸入时, V排=V浸F浮=ρ液gV排液=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
(3)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度不同,所受的浮力也不同。
根据公式 F浮=ρ液g V排液,浸没时, V排液= V物,当ρ液不同时,浮力也随之变化。
1.三个体积相同的立方体a、b、c,
分别浮在同种液体的液面上,如图,
若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc,
则这三个力由小到大的顺序是_______________。
2.一物体重6N,浸没在水中时排开的水重为5N,则它所受浮力为 。
5N
Fb < Fa < Fc
练一练
4.一铜块,让它分别浸没在水中距水面1m和2m深的地方,铜块受到的浮力 ( )
A.1m深处大 B.2m深处大 C.一样大 D.无法确定
3.一物体一半浸在水中时,测力计示数为F1,浸没时测力计示数为F2,F2 F1;浸没在酒精中时测力计示数为F3,F3 F2。
<
>
C
5.铜、铁、铝块浸没在水中的不同深处时,如果受到的浮力相等,则可以判定 ( )
A.它们的质量相等 B.它们的体积相等
C.它们所受的重力相等 D.它们一定是空心的
B