浮力
浮力的定义
浮力的定义浮力是物体受到向上的浮力,物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(一)浮力的定义及重要意义浮力:是指物体在液体的表面上受到的与重力不同的向上的力,液体的密度越大,表面上的压强越大,所以对液体产生的浮力也就越大。
一般物体浸没在液体中时,物体排开的液体受到的浮力等于物体的重力。
例如,一根木条沉入水中后,所受的浮力是它本身重量的三倍,这就是说,对物体所施加的压强越大,物体所受的浮力就越大。
在生活、生产和科学实验中,我们经常会遇到浮力的现象。
例如,将弹簧秤钩挂在天平的左盘上,左盘里放一些待称的物体,右盘里放一个弹簧秤砣,当天平平衡时,弹簧秤的示数就是物体的重量。
(二)牛顿第一定律定义:作用于物体上的任何力,总是有大小和方向的,合外力为零,即F=0。
(三)阿基米德原理定义:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重量。
阿基米德原理对航海、打捞、潜水及其他事业的发展起了巨大作用。
比较例如,阿基米德曾在浴缸里做了一个浮体模型,并证明了人体在水中的沉浮是由于阿基米德原理而产生的。
把一块木板和一个装满水的桶以及一个装满沙子的桶都放在海水中,然后进行下述实验:把手伸进水中,直到手感到有些许阻力;再把手放进水中,把手拿出来;最后把木板、桶和沙子一起放入水中。
(四)浮力的大小浮力的大小等于排开液体的重量,当物体排开的液体重量与物体的重量相等时,物体处于平衡状态,此时的浮力叫做平衡力。
物体浸没在液体中,若所受浮力大于物体排开的液体重量,则物体上浮;若小于物体排开的液体重量,则物体下沉。
(五)利用浮力知识解决的问题1、判断哪个物体是浸在水中的。
2、测出浸在水中的某物体受到的浮力。
3、测出石块在水中受到的浮力。
4、探究浮力的大小。
5、研究一个物体浸在液体中受到的浮力等于它排开液体的重量。
6、测出一个物体所受浮力的大小。
7、使物体浮起的方法。
8、让沉在水底的物体受到的浮力为零的方法。
9、使一个物体在水中保持平衡的方法。
浮力
计算题
一个物体的体积是0.4dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少? 如果这个物体重4N,它在水中将是上浮、下沉还是悬浮?
密度是0.6×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取 g=10 N/kg,求: (1)木块重力; (2)木块受到的浮力; (3)木块排开水的体积; (4)木块露出水面的体积.
A、B两个不同材料做成的球都漂浮在水面,它们露出水面的体积分别是各 自体积的1/2和1/3,则A、B两球的密度之比为( C ) A. 2:3 B. 3:2 C. 3:4 D. 4:3
选择题(基础)
一只密封的箱子,体积为4dm3,质量是5kg,不慎掉入河水中,箱子在水 中最后将(C ) A. 漂浮 B. 悬浮 C. 沉入水底 D. 无法判断
同步练习
巩固训练
选择题(基础)
完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程,其浮力大小的变 化情况是(C ) A. 浮力不断变大,但小于重力 B. 浮力不变,但浮力大于重力 C. 浮力先不变,后变小且始终大于重力,直到最后静止时,浮力等于重力 D. 浮力先大于重力,后小于重力
一个密度均匀的物体悬浮在水中,如果将其截去一半,则它将(C ) A. 上浮 B. 下沉 C. 悬浮 D. 以上都有可能
计算题
某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个“土密度 计”。当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把 它放入某液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm.若试管和沙 子的总质量为30g,试管的横截面积为1.5cm2,水的密度为 1×103kg/m3.求:
(1)试管在水中漂浮时受到的浮力; (2)在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
选择题(基础)
五种方法求浮力
五种方法求浮力一、五种方法求浮力1、由F浮=G物-F拉求浮力。
当物体的密度比液体的密度大时,物体被一个力拉住悬浮在液体中,则物体受到了三个力的作用,由同一直线上三力平衡,应用公式:F浮=G物-F拉,再由F浮=G物-F拉求浮力。
例1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N。
例2: 弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。
则石块受到的浮力为。
例3.一个1牛的钩码,挂在弹簧秤钩上, 当钩码浸没在水中时弹簧秤的示数是0.87牛,这个钩码受到水的浮力是_____牛; 若钩码受到的浮力是0.1牛时,弹簧秤的示数应是_______牛。
例4.弹簧秤下悬挂一物体,在空气中称时弹簧秤的示数是392牛,浸没在水中时弹簧秤的示数是342牛,则物体受到的浮力是_______.例5.将质量为1kg的物体浸没在水中称,其重为8N,则该物体在水中受到的浮力是_______N,它的方向是_______(g取10N/kg)。
例6.如图10甲所示,物体重_______N。
把物体浸没在水中,弹簧测力计示数为3N,如图l0乙所示,则物体受到浮力为_______N。
还可利用此实验器材探究浮力大小与的关系。
2、应用F浮=F向上-F向下求浮力。
这是浮力的最基本的原理。
例:如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3牛,上表面受到水的压力为1.5牛,则该物块受到水的浮力为___ 牛,方向为________。
3、应用阿基米德原理F浮=G排=m排g计算浮力例1.将2.00牛的金属块用线悬挂,使其全部浸入盛满酒精的容器中,测得溢出的酒精重为0.32牛,则金属块受到的浮力是________牛。
例2.中国“辽宁号”航空母舰,舰长304米,舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨,问:满载时所受的浮力为。
浮力的四种计算方法
浮力的四种计算方法浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,它是由于物体在液体或气体中受到的压力差所导致的。
浮力的大小和物体在液体或气体中的体积有关,同时也与液体或气体的密度有关。
在计算浮力时,可以使用四种不同的方法。
一、阿基米德原理阿基米德原理是计算浮力的基本原理。
根据阿基米德原理,物体在液体或气体中受到的浮力等于物体排开的液体或气体的重量。
公式表达为:浮力 = 排开的液体或气体的重量。
例如,当一个物体完全浸没在液体中时,它所受到的浮力等于物体的重量。
如果一个物体的质量为10千克,那么它所受到的浮力等于10千克乘以重力加速度。
二、密度法密度法是通过比较物体的密度和液体或气体的密度来计算浮力的方法。
根据密度法,如果物体的密度小于液体或气体的密度,那么物体将受到向上的浮力;如果物体的密度大于液体或气体的密度,那么物体将受到向下的浮力;如果物体的密度等于液体或气体的密度,那么物体将不受浮力的影响。
例如,在水中,如果一个物体的密度小于水的密度,那么它将受到向上的浮力;如果一个物体的密度大于水的密度,那么它将受到向下的浮力;如果一个物体的密度等于水的密度,那么它将不受浮力的影响。
三、质量法质量法是通过比较物体的质量和液体或气体的质量来计算浮力的方法。
根据质量法,物体所受到的浮力等于液体或气体的质量减去物体的质量。
公式表达为:浮力 = 液体或气体的质量 - 物体的质量。
例如,在空气中,如果一个物体的质量小于空气的质量,那么它将受到向上的浮力;如果一个物体的质量大于空气的质量,那么它将受到向下的浮力;如果一个物体的质量等于空气的质量,那么它将不受浮力的影响。
四、体积法体积法是通过比较物体的体积和液体或气体的体积来计算浮力的方法。
根据体积法,物体所受到的浮力等于液体或气体的体积乘以液体或气体的密度。
公式表达为:浮力 = 体积× 密度。
例如,在水中,如果一个物体的体积大于水的体积,那么它将受到向上的浮力;如果一个物体的体积小于水的体积,那么它将受到向下的浮力;如果一个物体的体积等于水的体积,那么它将不受浮力的影响。
浮力计算公式
浮力计算公式
浮力的计算公式有:F浮=F向上-F向下;F浮=G液排=ρ液gV排;ρ液gV排=ρ物gV物;F浮=G物-F拉。
扩展资料:
浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。
公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。
浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。
液体的浮力也适用于气体。
浮力知识点
浮力1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。
2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。
4、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
悬浮 上浮 漂浮F 浮< G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物(3)、说明:① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)ρ分析:F 浮 = G 则:ρ液V 排g =ρ物Vg ρ物=( V 排/V )·ρ液= 2 3ρ液 ③ 悬浮与漂浮的比较 相同: F 浮 = G不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V 排=V 物漂浮ρ液 >ρ物;V 排<V 物④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F 浮 与G 或比较ρ液与ρ物 。
⑤ 物体吊在测力计上,在空中重力为G ,浸在密度为ρ的液体中,示数为F 则物体密度为:ρ物= G ρ/ (G-F) ⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理:(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)、公式表示:F 浮 = G 排 =ρ液V 排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
(3)、适用条件:液体(或气体) 6.漂浮问题“五规律”:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; 规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
浮力的知识点
浮力的知识点【浮力的知识点】引言:浮力是物体在液体中或气体中受到的向上的力,它是由于液体或气体的压力差引起的。
浮力是一个重要的物理概念,对于理解物体在液体中的浮沉、浮力平衡以及设计浮力相关设备等都具有重要意义。
本文将深入探讨浮力的定义、原理、应用以及对生活、科学和工程领域的启示。
一、浮力的定义和原理1. 浮力的定义:浮力是物体在液体或气体中所受到的向上的力。
根据阿基米德定律,浸没在液体中的物体所受到的浮力大小等于该物体排开的液体的重量。
2. 浮力的原理:浮力是由于液体或气体对物体的压力不均匀引起的。
在液体中,物体受到上方液体施加的压力相对较小,而下方液体施加的压力相对较大,造成了向上的浮力。
这是因为下方液体受到上方液体压力的增加,从而使下方液体产生的压力较大。
二、浮力的应用1. 飞行器:在航空工程中,浮力是设计飞行器的关键之一。
飞机的机翼形状和倾斜角度可以利用浮力原理来产生升力,使飞机获得足够的升力,从而实现飞行。
2. 潜水艇:潜水艇利用浮力原理来控制潜水和浮出水面。
通过控制潜艇内部的浮力罐充气或放气,可以调整潜艇的浮力,实现下沉和浮起。
3. 救生衣和浮标:救生衣和浮标通过充气或其他机制来产生浮力,以帮助溺水者或需要紧急救援的人保持在水面上,防止沉没。
4. 气球和风筝:气球和风筝依靠充气产生的浮力来升空。
利用大气中比较低密度的气体,如氦气或氢气,可以使气球或风筝获得足够的浮力,从而升空飞行。
三、浮力对生活、科学和工程的启示1. 生活中:浮力的理解可以帮助我们理解浮沉现象,如为什么物体能在水面上浮起、为什么气球可以升空等。
了解浮力也有助于我们做出更合理的决策,如正确使用救生衣、了解潜水器材等。
2. 科学研究中:浮力是许多物理实验和科学研究的基础,例如浮力的研究对于液体的压力分布、物体的浮沉条件、气体的扩散等都有重要意义。
3. 工程领域:在工程设计中,浮力的应用不仅体现在飞行器和潜水器上,还包括船舶设计、管道传输等方面。
浮力
力指物体在流体(包括液体和气体)中,各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。
公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。
浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gv排(ρ液:液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。
液体的浮力也适用于气体。
概念浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上托的力叫做浮力。
解释浮力:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。
浮力的方向:与重力方向相反,竖直向上。
浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差。
物体在液体中下表面受到的压力大于物体在液体中上表面受到的压力,所以合力为F向上-F向下,原因是液体内部向各个方向都有压强,那么物体上表面受到液体给它的一个向下的压力,而物体下表面受到液体给它的一个向上的压力。
由于在同种液体中,深度越大,压强越大,所以物体下表面受到的压力很明显要大于物体上表面受到的压力,所以是F向上-F向下(理论推导)。
浮心浮力的作用点称为浮心。
浮心显然与所排开液体体积的形心重合。
实物分析产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。
该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的。
所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。
因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡。
同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。
但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等。
上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。
液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。
这个力等于被物体所排开的液体的重力。
物体在水中的浮力
物体在水中的浮力浮力是指物体在液体中受到的向上的力,它是由于液体对物体的压力差而产生的。
根据阿基米德原理,浮力等于物体排开液体的重量,且浮力的大小等于排开的液体的重量。
浮力的大小与物体所处液体的密度、物体的体积以及重力加速度有关。
在水中,浮力是由水对物体的压力差而产生的。
当物体浸入水中时,水会对物体产生向上的压力,这个压力是由于水的密度大于空气的密度所引起的。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于水排开的重量,而水排开的重量等于物体的重量。
因此,如果物体的重量小于等于水排开的重量,物体就会浮在水中;如果物体的重量大于水排开的重量,物体就会沉入水中。
浮力的大小与物体所处液体的密度有关。
密度是物体单位体积的质量,用公式ρ=m/V表示,其中ρ为密度,m为物体的质量,V为物体的体积。
当物体的密度小于液体的密度时,浮力的大小就会超过物体的重力,物体就会浮在液体中。
当物体的密度等于液体的密度时,浮力的大小就会等于物体的重力,物体就会悬浮在液体中。
当物体的密度大于液体的密度时,浮力的大小就会小于物体的重力,物体就会沉入液体中。
浮力的大小还与物体的体积有关。
体积是物体所占据的空间大小,用公式V=l×w×h表示,其中V为体积,l、w、h分别为物体在三个方向上的长度。
当物体的体积增大时,物体排开的液体的体积也会增大,从而浮力的大小也会增大。
因此,体积越大的物体在水中的浮力越大。
浮力的大小还与重力加速度有关。
重力加速度是物体受到的重力作用的大小,通常用g表示,单位是米每平方秒。
在地球上,重力加速度的大小约为9.8米每平方秒。
当物体的质量增大时,重力作用的大小也会增大,从而浮力的大小也会增大。
浮力的作用对于许多日常生活和科学实验都具有重要意义。
例如,船只能够浮在水上,正是因为船的体积大,浮力的大小大于船的重量;潜水员需要穿戴浮力衣或配备气瓶,以增加浮力,从而在水中保持浮起状态;气球可以漂浮在空中,是因为气球内部充满了轻于空气的气体,气球的浮力大于气球的重量。
浮力的所有概念
浮力的所有概念浮力是物体在液体或气体中所受到的垂直向上的力,具有以下几个重要概念:1. 原理:浮力的存在是因为物体在液体或气体中会引起周围介质的位移或形变。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排斥掉的液体或气体的重量,方向垂直向上。
2. 浮力的大小:浮力的大小与物体在液体或气体中排开的体积有关,称为排开体积。
排开体积越大,浮力越大。
浮力的大小还取决于介质的密度和重力加速度,其公式为F=ρVg,其中F表示浮力,ρ表示介质的密度,V表示排开体积,g表示重力加速度。
3. 物体浸入液体中的浮力:当物体完全或部分浸入液体中时,液体会对物体产生一个向上的浮力,使物体看起来轻了一些。
当物体浸入液体中时,浮力的大小等于液体排开的体积乘以液体的密度和重力加速度。
如果物体的密度大于液体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体会浮在液体表面。
4. 物体浸入气体中的浮力:物体在气体中也会受到浮力的作用,但由于气体的密度相较于液体较小,因此物体在气体中受到的浮力相对较小。
通常情况下,物体在气体中会向重力方向移动,也就是向下。
5. 浮力与物体的形状:物体的形状会影响浮力的大小和作用点的位置。
对于相同的物体体积,如果物体形状更扁平,浮力的大小会更大。
对于同一形状的物体,浮力的作用点位于物体重心的上方。
6. 浮力与密度的关系:浮力的大小与介质的密度有直接关系,而与物体的密度无关。
根据公式F=ρVg,物体的密度对浮力没有影响,只有介质的密度发生改变才会影响浮力的大小。
7. 浮力与物体浸入液体中的规律:当物体完全或部分浸入液体中时,浮力的大小与液体的密度成正比,与介质的体积成正比,与物体所受重力成反比。
浮力的作用方向垂直向上,作用点位于物体所处液体的重心处。
8. 浮力与物体浸入气体中的规律:当物体浸入气体中时,由于气体的密度较小,所受浮力较小。
物体的浮力与气体的密度、排开体积和重力加速度成正比。
9. 浸泡体积和排开体积的关系:物体在液体中的浸泡体积是指物体所浸泡的体积,而排开体积是指物体完全浸入液体后将液体排走所需要的体积。
浮力
浮力要点一、浮力1.概念:浸在液体(或气体)里的物体,受到液体或气体对它向上的力叫浮力。
2.方向:竖直向上。
3.浮力的施力物体是液体(或气体),受力物体是浸在液体(或气体)里的物体。
4.测量物块浸没水中所受的浮力:(1)步骤:①如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个物块,读出弹簧测力计的示数,这就是物块的重力G (F 1);②把铝块浸没在水中(图乙所示),记录弹簧测力计的示数F 拉(F 2)。
(2)结论:①弹簧测量计的示数变小,说明浸没在水中的铝块受到浮力的作用。
②浮力的大小(图丙为受力分析):=-F G F 浮拉(F 浮=F 1-F 2)要点二、阿基米德原理阿基米德原理:当物体全部或部分浸在液体中时,它会受到向上的浮力,浮力大小等于它所排开这部分液体所受的重力。
用F 浮表示浸在液体中物体所受的浮力,用G 排表示它所排开那部分液体所受的重力,则F 浮=G 排注意:物体排开液体的体积就是物体浸在液体中的体积另外,如果用V 排表示排开液体的体积,那么排开液体的重力G 排=m 排g=ρ液gV 排,那么物体受到的浮力大小可以表示为F 浮=ρ液gV 排由以上公式我们可以知道:①当物体浸没在液体中的体积相同时,浮力的大小和液体的密度成正比;②当液体的密度相同时,浮力的大小和物体浸没在液体中的体积成正比。
实验一:实验目的:用实验定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与排开液体重力之间的关系实验器材:弹簧测力计、物块、小桶、溢水杯、水、细线。
实验原理:阿基米德原理实验步骤:1、如图a、b,用弹簧测力计分别测出物块在空气中的重力G物和空杯的重G杯,将数据填入下表。
2、如图c、d,用弹簧测力计吊着物块慢慢浸入水中,到溢水杯中的水不再溢出时,读出物块受到的拉力(测力计的示数)F拉和装有溢出水的杯子的总重G杯+水,将数据填入下表。
3、利用公式F浮=G-F拉和G排=G杯+水-G杯求出物块受到的浮力F浮和排开的水重G排,比较它们的大小,将数据填入下表。
浮力
例13.冰浮于水面,当冰熔化成水后,液面将( C ) A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
例8.将三个质量相等的 A、B、C实心球放入水中静 止后如图所示,则它们受到的浮力大小关系_________; FA=FB>FC 它们的密度大小关系__________. ρA<ρB<ρC
例9.若铝球静止时它受到的浮力分别为F1、F2、F3,
F1<F2<F3 这三个力的大小关系为__________.
六、求解浮力的方法
1、阿基米德原理
2、力的平衡:
二力:漂浮,悬浮;
三力:吊挂,沉底.
(一)浮力基础 例1.如图所示,甲、乙两个物体,都悬浮 在水中。若沿竖直的虚线将其分成大小两部 B C 分。则甲球( )、乙球( )。 A.小的上浮,大的下沉 B.两部分仍保持悬浮 C.小的下沉,大的上浮 D.由于物体密度未知,无法判断
浮力
一、浮力 1、定义:浸在液体中的物体,受到向上托 (桥墩除外) 的力,这个力叫做浮力。 2、方向:竖直向上。 3、产生原因:F浮=F向上-F向下
二、阿基米德原理 1、原理:浸在液体中的物体受到的浮力 的大小等于物体排开液体的重力。 2、公式:F浮= G排液=ρ液V排g =ρ液g V排
F浮只与ρ液、V排g有关,与物体的பைடு நூலகம்力、物体 的体积、物体的密度无关!
、ρ乙,同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,在甲
杯处于悬浮.所受浮力为F甲,在乙杯处于漂浮, 所受浮力为F乙。则(A A.ρ甲<ρ乙 C.F甲<F乙 ) B.ρ甲>ρ乙 D.F甲>F乙
浮力四种计算方法
浮力四种计算方法浮力是指物体在液体中所受到的向上的力。
在物理学中,浮力的计算是非常重要的,可以用于解释物体在液体中的浮沉现象,以及船只的承载能力等问题。
下面将介绍四种常见的浮力计算方法。
第一种方法是根据阿基米德原理来计算浮力。
阿基米德原理指出,当物体浸没在液体中时,所受到的浮力等于所排开的液体的重量。
因此,浮力可以通过物体的体积与液体的密度来计算。
具体计算公式为:浮力= 体积× 密度× 重力加速度。
例如,一个体积为10立方米,密度为1000千克/立方米的物体在地球上的浮力为:10立方米× 1000千克/立方米× 9.8米/秒² = 98000牛顿。
第二种方法是根据物体所受到的压力差来计算浮力。
当物体浸没在液体中时,液体对物体的压力会产生一个向上的力,即浮力。
根据物理学原理,浮力等于物体所受到的液体的压力差乘以物体所受到的面积。
具体计算公式为:浮力= 压力差× 面积。
例如,一个物体在液体中的上表面所受到的压力为2000帕,下表面所受到的压力为1000帕,物体的表面积为2平方米,则浮力为:(2000帕- 1000帕) × 2平方米 = 2000牛顿。
第三种方法是根据物体在液体中的排开液体体积来计算浮力。
当物体浸没在液体中时,会排开一部分液体,所受到的浮力等于排开的液体的重量。
具体计算公式为:浮力= 排开液体的体积× 液体的密度× 重力加速度。
例如,一个物体在液体中排开了3立方米的液体,液体的密度为800千克/立方米,则浮力为:3立方米× 800千克/立方米× 9.8米/秒² = 23520牛顿。
第四种方法是根据物体所受到的浸没深度来计算浮力。
当物体浸没在液体中时,液体对物体所受到的压力与浸没深度成正比。
具体计算公式为:浮力 = 浸没深度× 液体的密度× 重力加速度× 物体的横截面积。
浮力
认识浮力
认识浮力
认识浮力
一、浮力产生的原因: 浮力产生的原因: 液体、 液体、气体对浸在 其中的物体向上的 F向下 压力大于向下的压 力。 F浮= F向上-F向下 F向上
二、浮力的定义
浸在液体或气体中的物体, 浸在液体或气体中的物体, 受到液体或气体对它竖直向上 的托力,这个力叫浮力。 的托力,这个力叫浮力。
=1×103Kg/m3× 10-4 m3 ×10N/Kg =1N
反馈练习( 反馈练习(二)
1、铁块逐渐浸入水中时,所受浮力逐渐—— 、铁块逐渐浸入水中时,所受浮力逐渐 2、乒乓球逐渐露出水面时,所受浮力逐渐—— 、乒乓球反馈练习(二)
3、同体积的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸 、同体积的铁块甲和乙,甲浸没在水中, 没在盐水中,哪个铁块受到的浮力大? 没在盐水中,哪个铁块受到的浮力大?
当堂检测
6、浸没在水中的铜球重5 N, 、浸没在水中的铜球重 , 体积是0.6×10-3m3,则它所 体积是 × 受的浮力是_____N, 受的浮力是 ,
反馈练习( 反馈练习(一)
9.形状不同的甲、乙、丙三个物体,浸没在 形状不同的甲、 形状不同的甲 丙三个物体, 水中的不同深处,如果受到的浮力相等, 水中的不同深处,如果受到的浮力相等,则 以判定( ) 可 以判定 A.它们的质量相等 B.它们的体积相 它们的质量相等 它们的体积相 等 C.它们的密度相等 D.它们的重力相 它们的密度相等 它们的重力相 等 10.将重为 N的物体,放入盛有水的溢水 将重为2 的物体 的物体, 将重为 杯中,从杯中溢出0.5 N的水,则物体受到 的水, 杯中,从杯中溢出 的水 力为( ) 的浮 力为 A.一定为 一定为2.5 N B.一定为 一定为0.5 一定为 一定为 N C.可能为 可能为0.4 N D.可能为 可能为0.5 可能为 可能为 N
四种计算浮力的方法-浮力水深公式
四种计算浮力的方法四种计算浮力的方法:这四种方法都可以用来计算浮力的大小,具体用哪一个要看所给的条件而定.希望通过以下题目的训练,并不断总结,能让你在今后做浮力计算题时有所帮助的,愿你的不懈努力能给你取得优异的成绩! 方法一、压力差法:F 浮=F 向上-F 向下 (F向上=P 向上S=ρ液gh 1 S , F 向下=P 向下S=ρ液gh 2S )方法二、称重法:F 浮=G -F(G:物体本身的重力;F:物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。
)方法三、原理法:F 浮=G 排=m 排g =ρ液gV 排 (注意:G 排:指物体排开液体所受到的重力; m 排:指物体排开液体的质量;ρ液:指物体排开的液体密度;V 排:指物体排开的液体的体积。
)方法四、 平衡法:当物体漂浮或悬浮时, F 浮=G#1、弹簧测力计下挂吊着一个重为1.47N 的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N ,求:(1)石块受到的浮力(2)石块的体积(3)石块的密度#2、体积为100cm 3的物体浸没在水中时受到的浮力是多少,浸没在密度为0。
8×103kg/m 3的煤油中时浮力是多少? ( g=10N/kg)#3、。
现有一边长为10cm 的正方体物块漂浮在水中,如图所示,其上表面距水平面2.5 cm ,它的下表面受到的水的压力是多大?它受到的浮力多大?木块的密度是多少? ( g=10N/kg)#4、边长为0。
05m ,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面第3题图相平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量。
(含过程和结果) 边长为0.05m,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面相平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量.(含过程和结果)1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0。
浮力
一、浮力
浮力:浸在液体(气体)里的一切物体,都受到液体(气体)对它产生的竖直向上的力,这个力叫浮力。
浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它上下表面的压力差。
浮力方向:总是竖直向上。
计算浮力大小的方法有:
=G-F,(G是物体受到重力,F是物体浸入液体中弹簧秤的读数)
(1)称量法:F
浮
(2)阿基米德原理:浸入液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
(浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)
阿基米德原理公式:F浮=G排=ρ液gV排
(3)平衡法:F浮=G物(适合漂浮、悬浮)
二、物体沉浮条件:1、(开始是浸没在液体中)
2、物体处于漂浮、悬浮时,相似之处:物体都处于平衡状态,各自所受重力G和F
浮为大小相等的一对平衡力。
区别:①、他们在液面中的位置不同,漂浮是物体静止在液体表面上。
悬浮是物体可以静止在液面内部任一地方②、处于漂浮状态的物体,物体密度小于液体密度,物体体积大于物体排开液体的体积;处于悬浮状态的物体,物体密度等于液体密度,物体体积等于物体排开液体的体积。
三、应用
(1)轮船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水。
这就是制成轮船的道理。
排水量:轮船按照设计要求,满载时排开水的质量。
m排水量=m船自身的质量+m满载时货物的质量
(2)潜水艇:通过改变自身的重力来实现沉浮。
(3)气球和飞艇:充入密度小于空气的气体。
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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?
答:方向竖直向上。
练习:
1、把重为8牛的金属块挂在弹簧秤下,然后放
入水中,弹簧秤的示数变为7.2牛。这说明了金
0.8 属块受到了_____牛的浮力。
2、一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它, 将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。 20牛 求酒精对铝块的浮力__________. (g=10N/kg)
G
1.浮力 根据二力平衡知识,空矿泉水瓶除受 到 竖直向下的重力 作用外,还受到水对
它 竖直向上托 的力,这种力叫做
浮力
Байду номын сангаас
浸在液体中的物体受到 液体向上托的力。
潜艇在水中
水中天鹅
?
在水中要下沉的物体是否也 受到浮力作用呢?
如何测量浸在液体中的物体受到 的浮力大小呢?
【实验探究】:下沉的物体受到水的浮力
1. 将物体挂在弹簧 测力计下,记下弹 簧测力计的读数。 F1= G =_?_。 2. 托住悬挂的物 体,记下弹簧测力 计的读数。 F= ? 。
水
活动
3. 再将物体浸入 水中,记下弹簧测 力计的读数。 F2 = ? 。
水
4. 比较弹簧测力 计的读数变化?你能 得出什么结论? 弹簧测力计 结论 的读数变小
大小与其浸没的深度是否有关
本节课我们学到了什么?
1 .浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到 的液体(或气体)向上托的力叫做浮力。 2.浮力的测量:称重法 3 .浮力方向:总是竖直向上 4.施力物体:液体或气体 5.浮力产生的原因: 6.浮力大小的影响因素:
D.三国时代,诸葛亮放飞的孔明灯
一个重为1牛的钩码,挂在弹 簧秤钩上,当钩码浸在水中时弹 簧秤的读数是0.87牛,这个钩码 0.13 牛,浮力的方 受到的浮力是_____ 竖直向上 向__________ ,浮力的施力物体 水 是_______ 。
“在水中能下沉的物体是否受到浮力呢?”,小 明决定通过实验探究.他取了一个重为1N的铝块 ,挂在弹簧测力计上,当铝块浸没在水中时,弹簧 测力计的示数为0.63N.依据小明的实验可知铝 块受到了水的浮力作用,且铝块所受到的浮力大 小为 ________N.接下来,小明又做了进一步的 0.37 探究,他让浸没在水中的铝块处在不同的深度,然 后观察弹簧测力计的示数是否变化,小明的设计 是想探究 _____________. 浸没在液体中的物体所受到的浮力
5、浮力与物体的形状有关
如何通过实验验证你的猜想?
实验步骤:
1、用细线拴着金属块吊在弹簧秤下. 2、使金属块浸在烧杯水中的某个位 置,待金属块静止后读出弹簧秤的 示数F1; 3、将金属块浸没在水中的另一 位置,读出弹簧秤的示数F2;
1、浮力与物体排开液体体积的关系 2、浮力与物体所在液体中的深度的关系
在水中会下沉的物体也受到向上的浮力
思考:该物体受到水的浮力是多少?
对物体进行受力分析
F浮 F拉
结论:F浮+F拉=G 得:F浮 =
=???
G - F拉
G
浸入水中的物体受到浮力, 浸入其他液体中的物体也受到浮 力吗?(如果换用盐水做实验, 你又观察到了什么现象?得到了 什么结论?)
所有的液体都会对浸入其内 的物体产生一个向上的浮力。
1、提出问题: 2、建立假设: 3、制定计划:请同学们先选择出在水或者盐 水中会下沉的物体设计实验来感受或者获取一 些数据来证明我们的猜想。 给你一只弹簧秤、钩码和一杯水,你的实 验方案是:_______________________。 4、实验操作,观察现象并作好记录: 5、讨论并作交流。
2.浮力的测量:称重法 活动
思考:1.如图所示,物体A受到 浮力吗?
物体A不受浮力
思考:2
这是建造好的杭州湾大桥效果图,大桥的 下面有许多的桥墩,这些桥墩是否受到浮 力的作用呢?
猜想 :
浮力的大小与哪些因素有关?
1、浮力与排开液体的体积有关 2、浮力与物体所在液体中的深度有关 3、浮力与物体的密度有关 4、浮力与液体的密度有关
3、下列关于浮力的说法中,正确的是 ( D ) A、浮力都是由水产生的 B、在不同液体中浮力的方向不同 C、只有固体才会受到浮力的作用 D、浮力的方向与重力的方向相反 E、 气体不会产生浮力
有什么事实(实例)可以 说明气体对物体也有浮力呢? 气球、热气球飞向天空
热气球升空
飞艇
气体也会产生向上的浮力
1. 静止在手上的空矿泉水瓶受到哪几 个力的作用?这几个力的施力物体是什 么? F托 重力与手对空矿泉水瓶的托力 2. 这两个力有什么关系? 是一对平衡力:F =G
托
G
【思考2】
F托
将空矿泉水 瓶放在水中 1 .空矿泉水瓶在竖直方向上 受哪几个力的作用?施力物体 ? 重力与水对空矿泉水瓶的托力 2. 这两个力有什么关系? 是一对平衡力:F托=G
小
3、 浮力与液体的密度间的关系
结论:
物体在液体中所受到浮力的大小 与液体的密度有关,与物体排开 的液体的体积有关,而与物体浸 没在液体中的深度、物体的密度、 物体形状无关 。
在下面所举的人或物体中,几乎没有受到浮 力的是( C ) A.在死海中悠闲阅读的人
B.在大气层中缓慢上升的气球
C.在太空中运行的宇宙飞船
为什么淹不 死他们?是神仙 在保护他们吗
死海——不会被淹死的海
死海:
因为死海中含盐量太大了,所以湖水 里除了某些细菌以外,其他生物都不能生 存,沿岸草木也很稀少,湖泊周围死气沉 沉。大家也就把它叫做“死海”。
不死: 在死海中游 泳的人平躺在水 面上也不会下沉 甚至可以躺在水 面上静静地看书。
【思考1】
浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到
的液体(或气体)向上托的力叫做浮力。
讨论:浸在液体中的物体为什么会受到浮力呢? ( 浮力是怎样产生的?)
提示:根据以前学过的知识------浸在 水中的物体会受到水的压强
压强与液体的深度有什么关系呢?
放大
F 浮
F
F’
正方体前后,左右受到的力大小相等,互相 “抵消”。上下两个面因为在液体中的深度不相同, 所以受到的压强也不相等。上面的压强小,下面受到 的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下 的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的 浮力。 当一个浮体的顶部界面接触不到液体时, 则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力。至 于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接 触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力, 所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为 只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就 有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会 受到浮力。