神奇的浮力_参考网

神奇的浮力

2015-08-30杜英杰姚俊松

中学生数理化·八年级物理人教版 2015年4期

杜英杰++姚俊松

浮力是怎么产生的

当我们进入游泳池的时候，会感觉自己好像变轻了；如果用弹簧测力计分别在空气中和水中测量一铁块所受的重力，会发现当铁块浸在水中时，弹簧测力计的示数明显减小，说明浸在液体中的物体会受到液体给它的一个向上托的力.往气球内充人密度小于空气的气体后，气球能飞上蓝天，说明空气会给气球一个向上的力.通过观察分析这些现象，可以得出：浸在液体（或气体）中的物体会受到液体（或气体）对它向上托的力，这个力叫作浮力，浮力的方向总是竖直向上的.

根据浮力的定义可以求出浮力的大小：先测出物体所受的重力G，当物体静止在液体中时，读出弹簧测力计的示数F，则浮力F浮_G-F.

例1下列关于浮力的说法正确的是（）.

A.浮力都是由水产生的

B.只有固体才能受到浮力的作用

C.浮力方向与重力方向相反

D.在不同液体中浮力方向会不同

分析：浸在液体或气体中的物体，都会受到液体或气体对它向上托的力，即浮力.液体包括水、煤油、酒精等，浸入的物体不一定只是固体，其他物体，如水面上的油，也会受到浮力的作用，故A、B说法错误.浮力的方向总是竖直向上的，与竖直向下的重力方向相反，故C说法正确，D说法错误，

答案：C

例2用弹簧测力计测出一个物体重为4N，将该物体浸没在水中，弹簧测力计的示数变为3N，则该物体在水中受到的浮力是（）.

A.7N B.4N C.N D.1N

分析：已知物体重和物体浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据浮力的定义可知，该物体在水中受到的浮力F浮=G-F=4N-3N=lN.

答案：D

浮力产生的原因

为了方便研究，我们可以将浸没在水中的物体当成一个正方体（如图1所示），当该正方体浸入水中某一深度时.根据以前学习的压力压强知识不难理解.正方体的六个面都会受到水对其产生的压力和压强.

根据液体压强公式p=pgh可以推导出，正方体的前后左右四个面因为在水中的深度相同.所以受到水对其产生的压强相同.又因为四个面的面积也相同，由F=pS可得，四个面受到的水的压力大小也相同，大小相等、方向相反的两对平衡力的合力为零.

下面我们重点来分析上、下两个表面：

因为上、下两个表面在水中的深度不同，所以受到的压强与压力都不相同.由公式P=pgh与公式F=pS可得p向L>p向下，F向上>F向下，而由此而产生的上、下表面的压力差就是浮力，即F浮=F向上一F向下·

例3浮力产生的原因是由于（）.

A.液体（或气体）对物体有压力

B.液体（或气体）对物体有压力差

C.液体（或气体）有质量

D.物体对液体（或气体）有压力

分析：浸在液体（或气体）中的物体，每一个面都会受到压力，而浮力是由于物体上、下表面受到的压力不同，有压力差而产生的，故选项B正确.

答案：B

向浮力大小的因素

把一块橡皮泥捏成球形、正方体或长方体的形状，挂在弹簧测力计上，当橡皮泥浸入水中时，我们发现，橡皮泥浸在水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大；但是，当橡皮泥全部浸入水中后，无论橡皮泥的形状如何，无论橡皮泥在水中的位置有何变化，弹簧测力计的示数都是一样的.说明物体所受的浮力与物体浸入液体的体积有关.而与物体的形状及物体在液体中所处的深度无关.

把鸡蛋放入清水中时，鸡蛋会自然下沉，往清水中不断加盐改变液体的密度后，鸡蛋会浮上来（如图2），说明浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关，

例4如图3.某物块用细线系在弹簧测力计下.在空气中称时示数是15N.浸没在水中称时示数是5N，则此物块受到水的浮力为_____N.如果物块继续下沉.则此物块所受到的浮力____（填“增大”“减小”或“不变”）.

分析：已知G=15N，F=5N，则该物块在水中受到的浮力F浮=G-F=10N.物体所受的浮力与物体浸入液体的体积有关.当物体全部浸入水中之后.物体所受的浮力与物体所在的深度没有关系，所以物块继续下沉.所受浮力不变.

答案：10不变

例5新鲜鸡蛋在水中会下沉.小华向水中加盐并轻轻搅拌，随着盐的溶解，可以看到鸡蛋会上浮，这是因为（）.

A.鸡蛋所受的重力减小，重力小于浮力

B.鸡蛋的质量减小.浮力增大

C.鸡蛋排开盐水的体积增大，浮力增大

D.液体的密度变大，鸡蛋所受的浮力大于重力

分析：加盐后盐水的密度增大.鸡蛋所受浮力增大，当浮力增大到大于鸡蛋所受的重力时，鸡蛋会上浮，

答案：D

学即用，练一练：