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第2節 認識浮力
第十章 流體的力現象
知識點
知1－講
1
什么是浮力
1. 定義 一切浸入液體或氣體中的物體，都受到液體或氣體對它向上的力，叫浮力。
(1)“浸入”包括“部分浸入”和“全部浸入(浸沒)”兩種情況，如圖1 所示，也就是說浮在液體表面和浸在液體內部的物體都受到浮力的作用。
(2)像空中的氣球那樣，浸在氣體中的物
體也受到浮力的作用。
知1－講
2. 方向 豎直向上。
3. 施力物體 液體(或氣體)。
4. 受力物體 浸在液體(或氣體)中的物體。
與重力方向相反
知1－講
易錯提示：
浮力的方向是豎直向上的；豎直向上指垂直于水平面指向上方，垂直向上指與接觸面垂直向上，其方向隨接觸面傾斜程度而改變。
知1－練
小明同學在學習“浮力”知識時，利用燒杯、細線、乒乓球等器材做了如下實驗：在一燒杯底部系上一乒乓球，接著向燒杯中倒入水，
然后再將燒杯斜放到木塊上，
實驗現象如圖2 所示。
例 1
知1－練
(1)由(a)與(b)比較可得：_____________________________
_____________。
(2)由(b)與(c)比較可得：_________________________ 。
浸在水中的乒乓球受到水對它向上
的浮力的作用
浮力的方向是豎直向上的
知1－練
解題秘方：知道浮力的方向是豎直向上的，是解答本題的關鍵。
解析：(1)(a)圖中，細線彎曲著，(b)圖中加入水后，乒乓球浮在水面上，細線在豎直方向上被抻直，說明了浸在水中的乒乓球受到水對它向上的浮力的作用；(2)圖(b)中細線受乒乓球的拉力的方向是豎直向上的，圖(c)中，燒杯雖然傾斜了，但是細線受乒乓球的拉力的方向仍然是豎直向上的，所以兩圖說明浮力的方向是豎直向上的。
知1－練
1. 一個盛有鹽水的容器中有一個雞蛋，容器放在斜面上，如圖所示。圖上畫出了幾個力的方向，你認為雞蛋所受浮力的方向應是( )
A. F1 的方向
B. F2 的方向
C. F3 的方向
D. F4 的方向
C
知識點
浮力產生的原因
知2－講
2
1. 以浸沒在液體中的長方體為研究對象，探究浮力產生的原因(圖3)
知2－講
位置 深度 壓強 壓力
前后兩個面 相等 相等 F 向前、F 向后是一對平衡力，合力為零
左右兩個面 相等 相等 F 向左、F 向右是一對平衡力，合力為零
上下兩個面 上表面深度小于下表面深度 上表面受到的壓強小于下表面受到的壓強 F 向下知2－講
2. 結論 浮力其實就是物體受到液體對它向上和向下的壓力差(合力)，即F 浮=F 向上－F 向下=ρ 液g(h2-h1)S。。
知2－講
3. 說明
(1)當物體部分浸入液體中時，上表面沒有受到液體的壓力，此時浮力等于下表面受到的液體對物體向上的壓力，即F 浮=F 向上，如圖4甲所示。
知2－講
(2)若浸在液體中的物體下表面和容器底緊密接觸，則液體對物體向上的壓力F向上為零，物體將不受浮力的作用，且會受到液體對物體向下的壓力，如圖乙所示。
知2－講
深度理解:
浮力產生的原因：如圖5所示，將兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸沒在水中，甲圖中兩橡皮膜凹陷程度相同，乙圖中上面的橡皮膜凹陷程度比下面橡皮膜小，乙圖能夠說明
浮力產生的原因。即
浮力等于液體對它向
上和向下的壓力差。
知2－講
誤區警示:
1. 飛機機翼受到的升力也是流體對其向上和向下的壓力差，不要誤認為飛機的升力是飛機受到的浮力。
2.飛機是靠受到升力來升空的，而不是靠其受到浮力來升空的。
知2－練
如圖6 所示，一個正方體A 浸沒在水下某一深度時，上表面受到水對它15 N 的壓力，下表面受到水對它20 N 的壓力，則此時A 受到的浮力是( )
A. 0 N
B. 5 N
C. 15 N
D. 20 N
例2
知2－練
解題秘方：運用公式F 浮=F 向上－F 向下計算。
解析：由題知，正方體A 上表面受到水的壓力為15 N，即F 向下=15 N；正方體A 下表面受到水的壓力為20 N，即F 向上=20 N，則正方體A 受到的浮力F 浮=F 向上－F 向下=20 N－15 N=5 N。
答案：B
知2－練
特別提示:
1.若題中出現了如“上表面受到液體的壓力”“受到液體向下的壓力”之類條件時，就應想到利用壓力差法計算浮力。
2.壓力差法計算浮力的公式也可以寫成：F浮= F下表面－F上表面。
知識點
測量浮力
知3－講
3
稱重法測浮力的實驗步驟(如圖7 所示)
(1)用彈簧測力計測出物體所受的重力G；
(2)將掛在彈簧測力計下的物體浸在液體中，讀出彈簧測力計的示數F；
(3)物體受到液體對它的浮力F 浮=G－F。
知3－講
深度理解
稱重法測浮力的原理：
如圖8 所示，將物體浸在液體中時，物體受到豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F 和浮力F 浮的作用而處于靜止狀態，則有G=F+F 浮，即F 浮=G-F。
知3－練
如圖9 所示是認識浮力的探究實驗。
例 3
知3－練
解題秘方：解答本題的關鍵是知道利用F浮=G-F示分析判斷物體受到的浮力。
知3－練
(1)將物體懸掛在彈簧測力計下端，如圖甲所示，物重G= ________N。
解析：圖甲中，物重即為彈簧測力計的示數，即G=
5 N；
5
知3－練
(2)當用手向上托物體時，如圖乙所示，手對物體向上的托力F= ________ N。
解析：圖乙中，彈簧測力計的示數為2 N，即G-F=2 N，得F=3 N；
3
知3－練
(3)當物體浸入水后，如圖丙所示。將圖丙與甲、乙對照，說明水對物體也有向上的托力，即浮力。水對物體的浮力F浮=_______N。
解析：對照圖甲、乙、丙，說明水對物體產生了一定
的向上的托力，即浮力；在圖丙中，測力計的示數為3 N，即G-F浮=3 N，得F浮=2 N；
2
知3－練
(4)該實驗是通過________(填物理方法)建立起浮力概念的。
解析：此實驗是通過類比的實驗方法，得到液體對物體有向上的托力，即浮力，即通過類比法來建立起浮力概念的。
類比法
知3－練
特別提示
利用稱重法測浮力應注意以下幾個問題：
(1)稱重法一般用來測量密度大于液體密度的物體浸在液體中受到的浮力。
(2)彈簧測力計應豎直放置。
(3)應在彈簧測力計處于靜止狀態時讀取示數。
(4)物體不能接觸容器底或容器壁。
認識浮力
浮力
定義
“稱重法”求浮力
測量
產生原因
“壓力差法”求浮力

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