浮力

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浮力的定义

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

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

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。

浮力公式全部

浮力公式全部

浮力公式全部
浮力公式是描述物体在液体中浮力的公式,它是由古希腊学者阿基米德提出的。

浮力公式的表达式为F=ρVg,其中F表示物体所受的浮力,ρ表示液体的密度,V表示物体在液体中的体积,g表示重力加速度。

浮力公式的应用非常广泛,它可以用来计算物体在液体中的浮力大小,也可以用来设计船只、潜水艇等水下设备。

在日常生活中,我们也可以利用浮力公式来解决一些实际问题。

我们可以利用浮力公式来计算物体在液体中的浮力大小。

例如,一个体积为1立方米、密度为800千克/立方米的木块浸泡在水中,那么它所受的浮力大小为F=ρVg=800×1×9.8=7840牛顿。

这个结果告诉我们,木块在水中所受的浮力大小为7840牛顿,也就是说木块在水中会浮起来。

浮力公式还可以用来设计船只、潜水艇等水下设备。

在设计这些设备时,我们需要考虑它们在水中的浮力大小,以及它们的重量和体积等因素。

通过浮力公式的计算,我们可以确定这些设备的浮力大小,从而设计出更加合理的结构和尺寸。

浮力公式还可以用来解决一些实际问题。

例如,在游泳时,我们需要掌握一定的浮力技巧,以减少体力消耗。

通过浮力公式的计算,我们可以知道在水中,我们的身体所受的浮力大小,从而调整自己
的姿势和动作,以达到更好的浮力效果。

浮力公式是描述物体在液体中浮力的重要公式,它的应用范围非常广泛。

通过浮力公式的计算,我们可以更好地理解物体在液体中的浮力原理,也可以应用它来解决一些实际问题。

浮力的四种计算方法

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。

浮力的知识点

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

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

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。

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浮力
1.(2010•赤峰)初中就要毕业了,小华同学为了感谢老师对他学习的关心和帮助,特意给他的物理老师制作了一个能悬浮在水中的铝制空心金属鱼做纪念.如图所示,金属鱼在空气中的重力是 1.25N (g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ铝=2.5×103kg/m3)
求:(1)金属鱼的总体积.
(2)金属鱼内部空心的体积.
(3)将金属鱼放入一个圆柱形鱼缸中,鱼缸内水面上升了1cm,求鱼缸内水对鱼缸的内底面的压强增加了多少?
2.(2010•威海)小明同学在一次利用密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥比赛时,他所用橡皮泥的体积为20cm3,造成的小船最大排水体积为200cm3.(取g=10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)求:
(1)小明所用橡皮泥的重力.
(2)橡皮泥浸没在水中所受浮力.
(3)小明所做的小船能装载的货物最重为多大?
3.(2011•雅安)如图所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度.已知,试管和沙子总质量为40g,试管底面积为2.5cm2.当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3.(提
示:计算中取g=10N/kg)
(1)“密度计”受到的浮力是多大?
(2)这种液体的密度是多大?
(3)液体对“密度计”底面的压强是多大?
4.(2011•来宾)如图所示,一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,已知容器的底面积为250cm2.(g 取10N/kg)求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)若用手将木块缓慢压入水中,当木块刚
好没入水中时,水对容器底部的压强增大了多少?
5.(2011•江津区)江津区中山镇有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目.游戏者被关进了一个直径2.5m的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示.已知水的密度为1.0×103 kg/m3,塑料球和球内气体的质量共计为15kg,若某次游戏中游戏者的质量为55kg,求:(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排开水的体积为多少m3?
(3)水面下10cm深处水对塑料球的压强为多少pa?
6.(2011•达州)如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、
重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部.当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g=10N/kg)
(1)木块浸没在水中受到的浮力;
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积
多大;
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减
小了多少.
7.(2012•仙桃)如图甲所示,底面积为50cm2、高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为100g、体积为40cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计).容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示.求:
(1)液体的密度是多少g/cm3?
(2)容器内盛满这种液体后,容器底部受到液体的压强是多少Pa?(3)容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球静止后,容器对桌面的压强是多少Pa?
8.(2013•日照)日照是个美丽的海滨城市,这里有“蓝天、碧海、金沙滩”;每年夏天有很多的中外游客慕名前来观光游玩,如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇,此观光艇的质量为900kg,在海上航行的最大速度为36km/h,最多可载的游客数量为20人,如果海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求
(1)观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少米?
(2)该观光艇在水面下50cm深处有一个面积为20cm2的小零件,求小零件受到的海水的压力是多少?
(3)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,此时浸入水中的体积多大?
9.(2013•平凉)如图所示2012年9月正式
交付中国人民解放军海军的“辽宁”号航空母舰,简称“辽宁舰”,是中国人民解放军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰.飞行甲板长300米,舰宽70.5米,航母吃水深度10.5米,标准排水量57000吨,满载排水量67500吨.根据以上数据,求:(1)满载时该舰所受浮力为多少牛?
(2)舰底所受海水的压强多大?(3)若飞机领航员2分钟之内飞行甲板从舰头走到舰尾,速度至少为多大?(取ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
171.(2010•自贡)科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B 用细绳相连.水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重为0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
10.(2012•安顺)随着我国国力的迅速增强和捍卫国家利益的需
要,我国制造航空母舰的呼声日益高涨,2010年被网友热议的
话题之一就是航母“瓦良格”号,该航母极有可能成为中国所拥有
的第一艘航母,小睿同学在网上找了该舰的一些参数如下:
(1)该舰满载时所受浮力有多大?
(2)该舰满载时的舰底所受海水的压强有多大?
(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进,则它受到的阻力是多大?
11.(2010•柳州)今年春,我国西南部分地区发生了特大旱灾,解放军某部在一个很深的山洞中找到了水源,水深4m.官兵们用图所示的装置提取一桶水进行抽样检测,已知金属桶的容积为2×l0-3m3,在匀速提起桶韵过程中,桶露出水面前的拉力为l0N,完全露出水面后,拉力变为35N(绳子与滑轮间的摩擦及绳重不汁,g=10N/㎏).求:(1)水底受到水的压强;
(2)金属桶的质量;
(3)金属桶的金属密度.
12.(2011•黔东南州)如图所示是很多公共厕所的自动冲水装置.浮筒A是边长为0.2m的正方体,盖片B的面积为0.8×10-2m2(盖片B 质量、厚度不计),连接AB的是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆.当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.
(1)浮筒A的体积为多少m3?
(2)浮筒A完全浸没时所受到的浮力是多少N?
(3)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的
压强是多少Pa?
(4)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒A的质量
是多少?。

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