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第2节 认识浮力
第十章 流体的力现象
知识点
知1－讲
1
什么是浮力
1. 定义 一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它向上的力，叫浮力。
(1)“浸入”包括“部分浸入”和“全部浸入(浸没)”两种情况，如图1 所示，也就是说浮在液体表面和浸在液体内部的物体都受到浮力的作用。
(2)像空中的气球那样，浸在气体中的物
体也受到浮力的作用。
知1－讲
2. 方向 竖直向上。
3. 施力物体 液体(或气体)。
4. 受力物体 浸在液体(或气体)中的物体。
与重力方向相反
知1－讲
易错提示：
浮力的方向是竖直向上的；竖直向上指垂直于水平面指向上方，垂直向上指与接触面垂直向上，其方向随接触面倾斜程度而改变。
知1－练
小明同学在学习“浮力”知识时，利用烧杯、细线、乒乓球等器材做了如下实验：在一烧杯底部系上一乒乓球，接着向烧杯中倒入水，
然后再将烧杯斜放到木块上，
实验现象如图2 所示。
例 1
知1－练
(1)由(a)与(b)比较可得：_____________________________
_____________。
(2)由(b)与(c)比较可得：_________________________ 。
浸在水中的乒乓球受到水对它向上
的浮力的作用
浮力的方向是竖直向上的
知1－练
解题秘方：知道浮力的方向是竖直向上的，是解答本题的关键。
解析：(1)(a)图中，细线弯曲着，(b)图中加入水后，乒乓球浮在水面上，细线在竖直方向上被抻直，说明了浸在水中的乒乓球受到水对它向上的浮力的作用；(2)图(b)中细线受乒乓球的拉力的方向是竖直向上的，图(c)中，烧杯虽然倾斜了，但是细线受乒乓球的拉力的方向仍然是竖直向上的，所以两图说明浮力的方向是竖直向上的。
知1－练
1. 一个盛有盐水的容器中有一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A. F1 的方向
B. F2 的方向
C. F3 的方向
D. F4 的方向
C
知识点
浮力产生的原因
知2－讲
2
1. 以浸没在液体中的长方体为研究对象，探究浮力产生的原因(图3)
知2－讲
位置 深度 压强 压力
前后两个面 相等 相等 F 向前、F 向后是一对平衡力，合力为零
左右两个面 相等 相等 F 向左、F 向右是一对平衡力，合力为零
上下两个面 上表面深度小于下表面深度 上表面受到的压强小于下表面受到的压强 F 向下知2－讲
2. 结论 浮力其实就是物体受到液体对它向上和向下的压力差(合力)，即F 浮=F 向上－F 向下=ρ 液g(h2-h1)S。。
知2－讲
3. 说明
(1)当物体部分浸入液体中时，上表面没有受到液体的压力，此时浮力等于下表面受到的液体对物体向上的压力，即F 浮=F 向上，如图4甲所示。
知2－讲
(2)若浸在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，则液体对物体向上的压力F向上为零，物体将不受浮力的作用，且会受到液体对物体向下的压力，如图乙所示。
知2－讲
深度理解:
浮力产生的原因：如图5所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中，甲图中两橡皮膜凹陷程度相同，乙图中上面的橡皮膜凹陷程度比下面橡皮膜小，乙图能够说明
浮力产生的原因。即
浮力等于液体对它向
上和向下的压力差。
知2－讲
误区警示:
1. 飞机机翼受到的升力也是流体对其向上和向下的压力差，不要误认为飞机的升力是飞机受到的浮力。
2.飞机是靠受到升力来升空的，而不是靠其受到浮力来升空的。
知2－练
如图6 所示，一个正方体A 浸没在水下某一深度时，上表面受到水对它15 N 的压力，下表面受到水对它20 N 的压力，则此时A 受到的浮力是( )
A. 0 N
B. 5 N
C. 15 N
D. 20 N
例2
知2－练
解题秘方：运用公式F 浮=F 向上－F 向下计算。
解析：由题知，正方体A 上表面受到水的压力为15 N，即F 向下=15 N；正方体A 下表面受到水的压力为20 N，即F 向上=20 N，则正方体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－练
特别提示:
1.若题中出现了如“上表面受到液体的压力”“受到液体向下的压力”之类条件时，就应想到利用压力差法计算浮力。
2.压力差法计算浮力的公式也可以写成：F浮= F下表面－F上表面。
知识点
测量浮力
知3－讲
3
称重法测浮力的实验步骤(如图7 所示)
(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力G；
(2)将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F；
(3)物体受到液体对它的浮力F 浮=G－F。
知3－讲
深度理解
称重法测浮力的原理：
如图8 所示，将物体浸在液体中时，物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F 和浮力F 浮的作用而处于静止状态，则有G=F+F 浮，即F 浮=G-F。
知3－练
如图9 所示是认识浮力的探究实验。
例 3
知3－练
解题秘方：解答本题的关键是知道利用F浮=G-F示分析判断物体受到的浮力。
知3－练
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端，如图甲所示，物重G= ________N。
解析：图甲中，物重即为弹簧测力计的示数，即G=
5 N；
5
知3－练
(2)当用手向上托物体时，如图乙所示，手对物体向上的托力F= ________ N。
解析：图乙中，弹簧测力计的示数为2 N，即G-F=2 N，得F=3 N；
3
知3－练
(3)当物体浸入水后，如图丙所示。将图丙与甲、乙对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力。水对物体的浮力F浮=_______N。
解析：对照图甲、乙、丙，说明水对物体产生了一定
的向上的托力，即浮力；在图丙中，测力计的示数为3 N，即G-F浮=3 N，得F浮=2 N；
2
知3－练
(4)该实验是通过________(填物理方法)建立起浮力概念的。
解析：此实验是通过类比的实验方法，得到液体对物体有向上的托力，即浮力，即通过类比法来建立起浮力概念的。
类比法
知3－练
特别提示
利用称重法测浮力应注意以下几个问题：
(1)称重法一般用来测量密度大于液体密度的物体浸在液体中受到的浮力。
(2)弹簧测力计应竖直放置。
(3)应在弹簧测力计处于静止状态时读取示数。
(4)物体不能接触容器底或容器壁。
认识浮力
浮力
定义
“称重法”求浮力
测量
产生原因
“压力差法”求浮力

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