浮力的发现

• 2.轮船 • 轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做 成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这 时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上.它 是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的 重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变. 根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入 水中的体积不同.轮船的大小通常用它的排水量来表示.所 谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量.轮船满载时 受到的浮力F浮=G排=m排g.而轮船是漂浮在液面上的，F 浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m排=m船+m货.
• 阿基米德取来一块黄金，一块白银，他们的质量 都与皇冠相等。 • 把他们依次浸在盛满水的一个容器里，分别看水 在三种情况下会溢出多少。 • 结果，王冠所排出的水量，介于黄金和白银所排 出的水量之间，这个现象证明了这顶王冠不是纯 金或纯银做成的，而是金子和银子的掺和体。 • 于是，阿基米德给了国王一个确定的答案：王冠 不是纯金制造的！
• 当物体漂浮时：F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时：F浮＝G物 且 ρ物=ρ液 当物体下沉时：F浮<G物 且 ρ物>ρ液
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浮力F浮 (N) F浮=G物—G视 G视：物体在液体的重力 浮力F浮 (N) F浮=G物 此公式只适用 物体漂浮或悬浮 浮力F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排：排开液体的重力 m排：排开液体的质量 ρ液：液体的密度 V排：排开液体的体积 (即浸入液体中的体积)
此公式只适用物体漂浮或悬浮浸在液体里的物体受到向上的浮力作用浮力的大小等于被该物体排开的液体的重浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重量
叙拉古国王希罗让珠宝工匠把一锭称过重 量的金子制成一顶纯金的王冠。 • 王冠做得很精巧、漂亮，国王高兴之余总 觉得王冠不太像是纯金做的，他怀疑工匠 偷了部分黄金，将等量的白银掺了进去。 • 国王请阿基米德来做这个鉴定工作。 • 浮力定律来源于公元前245年，古希腊最伟 大的科学家阿基米德从洗澡中获得的灵感。
• 3.潜水艇 • 浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多 深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变. 潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水 的多少来控制自身的重力而实现的.若要下沉，可 充水，使F浮＜G；若要上浮，可排水，使F浮＞ G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体 积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶 时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力.
• 浮力定律是公元前245年，古希腊学者阿基 米德发现的，又称阿基米德原理。 • 古希腊最伟大的科学家阿基米德是从洗澡 中获得的灵感。
• 他从浴盆中站起来，浴盆四周的水位下降； 再坐下去时，浴盆中的水位又上升了。 • 他躺在浴盆中，水位则变得更高了，而他 也感觉到自己变轻了。他站起来后，水位 下降，他则感觉到自己重了。 • 一定是水对身体产生向上的浮力才使得他 感到自己轻了。
• 4.气球和飞艇 • 气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体，热气 球里充的是被燃烧器加热、体积膨胀、密度变小 了的热空气.F浮=ρ空气gV,G球=ρ气gV+G壳，当 F浮≥G球时，气球或飞艇可升上天空.若要使充氦 气或氢气的气球或飞艇降回地面，可以放出球内 的一部分气体，使气球积缩小，浮力减小，使浮 力小于G球.对于热气球，只要停止加热，热空气 冷却，气球体积就会缩小，减小浮力，使浮力小 于G球而降回地面.
浮力的发现
• 我国在浮力方面的探究丝毫不啻于西方， 早在古代就有很多利用浮力原理解决实际 问题的案例，如历史上有名的 • 曹冲称象的故事 • 北宋时期的怀丙和尚利用浮力捞铁牛……
• 1．浮力及产生原因：浸在液体（或气体） 中的物体受到液体（或气体）对它向上托 的力叫浮力。方向：竖直向上；原因：液 体对物体的上、下压力差。 • 2．阿基米德原理：浸在液体里的物体受到 向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体 所受重力。
• 浸在液体里的物体受到向上的浮力作用， 浮力的大小等于被该物体排开的液体的重 力。 • 浸在静止流体中的物体受到流体作用的合 力大小等于物体排开的流体的重量。这个 合力称为浮力。这就是著名的“阿基米德 定律”。
• 1.如何调节浮力的大小 • 木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度. 把树木挖成“空心”就成了独木舟，独木舟是减 小了物体的重力，增大了可利用的浮力，从而可 以多装载货物.牙膏卷成一团，沉于水底，而“空 心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调 节浮力与重力的关系.采用“空心”增大体积，从 而增大浮力，使物体能漂浮在液面上.