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第四节阿基米德原理 万吨巨轮 在水中为什么不下沉 气球为什么腾空而起 人为什么可以躺在死海水面上看书 热气球为什么可以载人升高 浮力演示实验演示实验一演示实验二演示实验三演示实验四演示实验五 将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端 调整杠杆右端的钩码 使杠杆平衡 再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内 气求随即膨胀 此时的杠杆不平衡了 为什么 液体和气体对浸没在其中的物体有竖直向上的托力 物理学中把这个托力叫浮力 f浮 g f 其中g表示物体在空气中时弹簧测力计的示数 f 为物体在液体中时弹簧测力计的示数 f浮表示物体所受的浮力 浮力的大小与哪些因素有关呢 把鸡蛋放入清水中 鸡蛋沉入水低 慢慢加盐 改变液体的密度 会发现鸡蛋最终上浮到液面上 浸没液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力 这就是著名的阿基米德原理 浮力的大小与哪些因素有关 f浮与 液 v排有关 f浮与h深度无关 浮力的大小与液体的密度大小 排开液体的体积大小有关 根据公式 m v m v g mg vg 即有 f浮 液gv排 其中f浮表示物体所受的浮力 液表示液体的密度 v排表示物体排开液体的体积 例1 如图所示 一个长方体铁块a 一个长方体铝块b 体积相同 若把它们都放在水中如图甲所示的情况 它们所受的浮力如何 若把铁块a放入酒精中 把铝块b放入水中 它们所受的浮力情况如何 甲 乙 丙 a b b a 例2 弹簧测力计下挂一金属球 称的示数为10n 将金属球全部浸没在水中 称的示数为8n 那么金属球所受的浮力是多少n g f浮 f拉 已知 g 10nf拉 8n 求 f浮 解 由 f浮 g f g f拉 10n 8n 2n 答 金属球所受的浮力是2n 练习一 1 在水中搬石块比在岸上搬轻些 这说明石块在水中受到的作用 2 小石在空气中称时弹簧测力计的示数是3 8n 在水中称时弹簧测力计的读数是2 9n 则小石块在水中受到的浮力是n 3 一个体积是20m3的气球 在地面附近受到的空气对它的浮力是n 地面附近的空气密度是1 29kg m3 g取10n kg 4 体积为500cm3的物体 有2 5的体积浸没在水中 它受到的浮力为n 若把它全部浸没在煤油中 受到的浮力为n 煤油 0 8 103kg m3g取10n kg 浮力 0 9 258 2 1 6 练习二 1 如图 甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动 则 甲 乙 a 两球受到的浮力一样大b 乙球受到的浮力大c 甲球受到的浮力大d 条件不足 无法确定 2 下面关于浮力的说法中 正确的是 a 只要液体密度大 对浸没在其中的物体的浮力就一定大b 只要物体的体积大 所受的浮力一定大c 物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液
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