八年级物理下册 第十章 流体的力现象学案 教科版

第十章流体的力现象

（一）知识要点

一、流体的压强与流速的关系：

1、流体：把具有流动性的液体和气体统称流体。

2、伯努利原理：流体在流速大的地方压强小，流体在流速小的地方压强大。

3、飞机升力产生的原因：空气对飞机机翼上下表面产生压力差。

4、飞机升力产生的过程：机翼形状上下表面不对称(上凸)，使上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，因此在机翼上下表面形成了压强差，从而形成压力差，这样就形成了升力。

二、浮力：

1、浮力的定义：浸在液体（气体）中的物体受到的液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。

2、浮力方向：竖直向上。

3、施力物体：所浸入的流体（液体或气体）。

（注意：当问题受到浮力时，他同时对流体也有方向相反、大小相等的相互作用力）

4、产生原因（实质）：液（气）体对物体向上、向下的压力不等：向上的压力大于向下的压力，存在着压力差，这个压力差就是浮力。

浮力的实质就是流体对物体向上、向下的压力差。即：

F浮 = F向上－ F向下

（注意：这也是确定浮力大小的一种方法。但这种方法一般只适用于具有规则几何外形的物体）

5、浮力大小的测定：常用称重法，即：

（1）用测力计测出物体在空气中的重G物；

（2）将物体浸入液体中，读出测力计的读数G视；

（3）计算出浮力的大小：F浮 = G物－ G视

( 此法称之为称重法或实验法，也是确定浮力大小的一种方法。但这种方法一般只适用于物体密度不小于液体密度这类情况。

若物体密度小于液体密度时，则应用配重法：

（1）在物体下端再悬吊一密度对于液体密度的物体，并挂在测力计下边（要求所吊配重物能使二物体能全部浸入液体中）；

（2）先将配重物浸入液体中（只浸没配重物），读出测力计读数F1 ；

（3）再将被测物也浸入液体中，读出测力计读数F2 ；

（4）计算出被测物所受浮力的大小：F浮 = F1 － F2 。）

三、物体的浮沉条件：

1、条件：浸没在液体中的物体，若：

F 浮 ＞

G 物 ，则物体上浮，最后漂浮在液面（平衡时F 浮 = G 物）；

F 浮 ＜

G 物 ，则物体下沉，最后静止在液体底部；

（沉底：平衡时F 浮 + F 支 = G 物 ）；

F 浮 =

G 物 ，则物体悬浮（即：可以自由停留在液体内任何深度的地方）；

(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。

状态： 下 沉 状态： 悬 浮 状态： 上浮 状态： 漂浮

关系：F 浮 ＜ G 关系：F 浮 = G 关系：F 浮＞ G 关系：F 浮 = G

2、若是实心物体，则可以根据物体密度与液体密度的关系来判断，即：

若：ρ液 >ρ物，则物体上浮，最后漂浮在液面（平衡时F 浮 = G 物）；

ρ液 <ρ物， 则物体下沉，最后静止在液体底部（沉底：平衡时F 浮 + F 支 = G

物 ）；

ρ液 =ρ物，则物体悬浮（即：可以自由停留在液体内任何深度的地方）；

注意：用密度来判断物体的浮沉必须具备一个前提：物体必须是实心的。

同时应明确：此法只能在解答填空、选择等不需要过程和理由的题目时才能使用。而

计算、说理等解答题则必须使用浮力与重力的关系来判断。

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V g

ρ物 =（ V 排／V ）·ρ液 = 2 / 3 ρ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物 < ρ液 ； 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，在空中读数为G , 浸没在密度为ρ液的液体中示数为F，则

物体密度为：ρ物 = ρ液 G / (G - F) ，ρ液 = ρ物 (G - F) / G

⑥冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水或密度等于水的密度的物体时，冰化为水

后液面高度不变；

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；

当冰中包有气泡：若不计气泡质量，冰化为水后液面高度不变；而若考虑气泡质

量，冰化为水后液面下降。

总之，无论怎样，水面都不会升高。

四、阿基米德原理：

(1)、内容：浸在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：F浮 = G排= ρ液 V排 g

公式表示：物体受到的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积都成正比。

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，即只决定于物体所排开的液体的重，而与物体和液体的质量、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）

（4）、物体浸没在同一液体内不同深度处时，所受的浮力大小相等。

注意：这一规律有着很重要的应用，特别是在分析有关浮力的图像时显得尤为重要。（5）、使用公式的注意事项：

A、必须统一单位：F浮——N ；ρ液—— kg / m3；V排—— m3 .

B、式中V是V排而非V物。

C、V排与V物的区别、关系：

V排是指物体实际所排开的液体的体积，在数值上等于V物浸。

当物体浸没时，V排 = V物，但代值时必须说明；

当物体部分浸入时，V排 < V物。

D、关键是正确确定V排的大小。