來源:網(wǎng)絡資源 2021-12-11 20:30:25
1、浮力的大小
浸在液體或氣體中的物體受到豎直向上的力叫浮力。對于漂浮在液面上的物體(浮體)而言,浮力與物體重力大小相等。還可以通過計算物體在空氣中與浸在液體中,兩種情況下彈簧秤示數(shù)之差來得到浮力。對于浸沒在液體內(nèi)的物體而言,浮力是物體受到液體對其向上與向下的壓力差,h1是液體下表面的深度,h2是液體上表面深度,S是物體的橫截面積,即影響浮力大小的因素有兩個:液體的密度和物體排開液體的體積,而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關?梢缘玫桨⒒椎略恚航谝后w里的物體受到的浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力。
由物體的平衡條件與阿基米德原理可以得到,將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力;同一物體漂浮在不同液體里,所受浮力相同,在密度大的液體里浸入的體積小;漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾。
2、物體的浮沉
浸沒在液體中的物體,同時受到浮力和重力的作用,物體的浮沉就取決于豎直方向上受到的浮力F浮和重力G的大小。當F浮G時,物體從液體中逐漸減少它的深度,趨向液面的運動過程,物體上浮;當F浮
當物體完全浸沒在液體中時,通過比較物體的密度和液體的密度,也可以判斷物體的沉浮。當液時,物體上浮;當液時,物體下沉;當物=液時,物體懸浮。
當物體完全浸沒在液體中時,通過比較物體的密度和液體的密度,也可以判斷物體的沉浮。當液時,物體上浮;當液,物體下沉;當物=液時,物體懸浮?梢酝ㄟ^增大浮力(增大液體密度、增大物體排開液體的體積)或減小自身重力(潛水艇排水、熱氣球充氣和放氣)使物體浮起來。
3、浮力的應用
(1)密度計
密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的,用密度計測量液體的密度時,它受到的浮力總等于它的重力。待測液體的密度越大,密度計浸入液體中的體積則越小,露出部分的體積就越大;反之待測液體密度越小,密度計浸入液體中的體積則越大,露出部分的體積就越小,所以密度計上的刻度值是上小下大。
(2)輪船
鋼鐵制造的輪船,船體是空心的,使它排開水的體積增大,受到的浮力增大,這時船受到的浮力等于自身的重力,所以能浮在水面上。
(3)潛水艇
無論潛水艇下潛多深,排開液體體積始終不變,所以潛水艇所受的浮力始終不變。潛水艇的上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)節(jié)水艙里水的多少來控制自身的重力而實現(xiàn)的。若要下沉,可充水,使F浮G。當它在海面上行駛時,受到的浮力大小等于潛水艇的重力。
(4)氣球、飛艇和熱氣球
氣球和飛艇里充的是密度小于空氣的氣體,熱氣球里充的是被燃燒器加熱、體積膨脹、密度變小了的熱空氣,當F浮G時,氣球或飛艇可升上天空。若要使充氦氣或氫氣的氣球或飛艇降回地面,可以放出球內(nèi)的一部分氣體,使氣球積縮小,浮力減小,使浮力小于G;對于熱氣球,只要停止加熱,熱空氣冷卻,氣球體積就會縮小,減小浮力,使浮力小于G而降回地面。
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