浮力
术语详解浸在液体或气体里的物体受到液体或气有话跟党说 体向
上托的力叫做浮力。简单解释浮力的方向竖直向上。浮力
产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到的上、下表面
压力差。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。浮心定义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。沉浮条件上浮F浮>G物
物漂浮F浮=G物物悬浮(全部浸于水中)F浮=G物
物=液下沉F浮液物指的是物体浸在水中部分的平
均密度产生原因浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于
重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,
物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬
浮在液体中,或漂浮在液体表面上。浮力的产生原因是因
为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下
的压力。例如,右图:两个气球,分别代表空气和水。当
任何一方侵入另一方,另一方的体积就会发生变化,就会
产生一个向上的浮力。浮力发现公元前245年,赫农王命
令阿基米德(Archimedes)鉴定一个皇冠。赫农王给金匠
一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前
的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。这似
乎是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他
的胳膊浮到了水面上。这时他脑中闪现出一丝模糊的想
法。他把胳膊完全放进水中全身放松,这时胳膊又浮到水
面上。浮力他站了起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去
时,浴盆中的水位又上升了。他躺在浴盆中,水位则变得
更高了,而他也感觉到自己变轻了。他站起来后,水位下
降,他则感觉到自己重了。一定是水对身体产生向上的浮
力才使得他感到自己轻了。他把差不多一样大的石块和木
块同时放入浴盆,浸入水中。石块下沉到水里,但是他能
感觉到石块变轻了。而且,他必须要向下按着木块才能把
它完全浸没水中。这表明在下沉的情况下,浮力与物体的
排水量(物体体积)有关,而不与物体重量有关。物体在
水中感觉有多重一定与它的密度(物体单位体积的质量)
有关。阿基米德因此找到了解决国王问题的方法,问题关
键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不
相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。
把皇冠和等重的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量
比金子的大,这表明皇冠是掺假的。最重要的是,阿基米
德发现了浮力原理,即水对物体的浮力等于物体所排出水
的重量。公式介绍浮力公式公式推算假设有一正方体沉于
水中,F浮=gh2*S-gh1*S(可适用于完全或稍微浸没在
水中)=gS*h=液gV排(通用)=G排液当物体悬浮或漂
浮时,F浮=G物=m物g说明(1)h2为正方体下表面到
水面距离,h1为正方体上表面到水面距离,h为正方体之
高。浮力(2)“F浮=液gV排=G排液”最重要。F浮=液
gV排的公式推导:浮力=排开液体所受重力——F浮难忘的微笑 =G(物
体所受重力)排液=m排液g=液gV排所以有F浮+G=0
(3)给出沉浮条件(实心物体,如果是空心物体,则下面
公式中的密度表示物体的平均密度,即物体的总质量除以
总体积得到的结果)对于浸没在液体中的物体1.若F浮>G
物,即物2.若F浮液,物体下沉3.若F浮=G物,即
物=液,物体悬浮4.物>液,沉底,G物=F浮+F杯
底对物的支持力(三力平衡)露排比公式如果漂浮(这是
重要前提),则:物∶液=V排∶V物。其中,V物=V排
+V露它的变式1.(液-物)∶液=V露∶V物2.
物∶(液-物)=V排∶V露证明:∵漂浮∴F浮=G物,
即液gV排=物gV物,即液V排=物V物,即
物∶液=V排∶V物(交叉相乘)四种公式示重差法(称
重法):F浮=G-F拉(空气中重力减去弹簧测力计拉力)
(用弹簧测力计)公式法:F浮=G排=m排g=液gV排
漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)压力差法:F浮=F向上-
F向下(上下压力差)特例:当物体和容器底部紧密接触
时,即物体下部没有液体。此时物体没有受到液体向上的
压力,即F浮=0阿基米德原理物体浸在液体中排开液体的
重力等于物体浸在液体中受到的浮力。即F浮=G液排=
液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)计算公式称量
法浮力该法适用于各种浮力探究题计算,常常和弹簧该法
在上述浮力公式的推算已经很详细了,只是说在漂浮与悬
浮时F浮=G物,且F=G-F附加适用于推算浮力的公式G
物=物gV物当悬浮与下沉时V物=V排浮力应用1.如何
调节浮力的大小空心伐木头漂浮于水面是因为木材的密度
小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力
变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了
可利用的浮力.牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮
可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用
“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面
上.2.轮船浮力轮船能漂浮在水面的原理:钢铁制造的轮
船,由于船体做成空心的,使它排开水的体积增大,受到
的浮力增大,这时船受到的浮力等于自身的重力,所以能
浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工
作的,只要船的重力不变,无论船在海里还是河里,它受
到的浮力不变。(只是海水河水密度不同,轮船的吃水线不
同)根据阿基米德原理,F浮=液gV排,它在海里和河里
浸入水中的体积不同.轮船的大小通常用它的排水量来表
示。所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量.轮船满
载时受到的浮力F浮=G排=m排g.而轮船是漂浮在液面上
的,F浮=G船+G货=m船g+m货g,因此有m排=m船
+m货。3.潜水艇浸没在水中的潜水艇排开水的体积,无
论下潜多深,始终不变,所以潜水艇所受的浮力始终不变.
潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来
控制自身的重力而实现的(改变自身重力:排水充水)。若
要下沉,可充水,使F浮G.在潜水艇浮出海面的过程中,
因为排开水的体积减小,所以浮力逐渐减小,当它在海面
上行驶时,受到的浮力大小等于潜水艇的重力(漂浮)。
4.气球和飞艇气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体,
热气球里充的是被燃烧器加热、体积膨胀、密度变小了的
热空气.F浮=空气gV,G球=气gV+G壳,当F浮≥G球
时,气球或飞艇可升上天空。若要使充氦气或氢气的气球
或飞艇降回地面,可以放出球内的一部分气体,使气球积
缩小,浮力减小,使浮力小于G球.对于热气球,只要停止
加热,热空气冷却,气球体积就会缩小,减小浮力,使浮
力小于G球而降回地面。(同理,热空气的向上,冷空气的
向下,形成了对流:风)浮力5.密度计密度计是利用物体
浮在液面的条件来工作的,用密度计测量液体的密度时,
它受到的浮力总等于它的重力,由于密度计制作好后它的
重力就确定了,所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力
都相同,根据可知:待测液体的密度越大,密度计浸入液体中的体积则越小,露出部分的体积就越大;反之待测液
体密度越小,密度计浸入液体中的体积则越大,露出部分
的体积就越小,所以密度计上的刻度值是“上小下大”。6.
煮汤圆汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤
圆煮熟时,它的体积增大,浮力党政建设 也随之增大。汤圆刚放入
水中时:①∵F浮液体,∴(汤圆)下沉;汤圆煮熟时:
①∵煮熟后汤圆体积增大,浮力也增大,∴F浮力>G,上
浮;②∵物其他相关疑问解答附着在水底的气泡为什么
不上浮?很多时候我们会看到一些气泡附着在水下的物体
上不上浮,如果知道有关“粘滞性”的知识的话就不会感到奇
怪了。超流体中不会出现有气泡不上浮的现象,但日常所
见的水不是超流体,水是有粘滞性的,虽然水的粘滞性很
小,一般情况下小于浮力。熬碗糨糊,就会看到更多的气
泡不上浮现象的。小气泡不会上浮,是由于水分子与容器
壁间具有一种相互吸附的力,这个力十分微小,浮力总是
比它要大的!加热的水中会产生气泡,是因为随着水温的
升高,水对空气的溶解能力下降,饱和后多余的空气被析
解出来并聚集形成气泡。在此过程中由于容器壁是粗糙
的,气泡很容易首先被吸附在容器壁上,如果没有浮力作
用这些气泡将会永远被吸附在同一位置上,直到气泡中的
空气被再次溶解,显然通常情况下是不会有这么顽强的气
泡的。你用透明的杯子盛一杯可乐,杯壁上会有很多气泡吧?放上两天,还有气泡么?因为压力减小而溢出的二氧
化碳在敞口杯中是不可能被二次溶解的,它们上哪儿了?
水的粘滞性和粗糙的容器壁的吸附力是能让小气泡暂时升
不起来,但这并不证明它们没受浮力作用。只要时间足够
长,浮力最终是会战胜其它力的效应,最终把气泡推上来
的。失重状态下还有浮力么?浮力失重状态有两种情况,
一是完全失重,二是不完全失重。在地球表面附近,当物
体有向下的加速度时,物体即处于失重状态,如果加速度
小于自由落体加速度,则处于不完全失重状态,如果加速
度等于自由落体加速度,则物体处于完全失重状态。当液
体和浸入在液体内部的物体处于完全失重状态的情况下,
物体不受到浮力的作用;而处于不完全失重的状态下,浮
力仍存在,但比通常情况下的浮力要减小一些。这是由于
当液体不受重力时,其无法流动,且在无重力时流体内压
强不再存在,而浮力产生原因为物体受到的上下表面压力
差(前提是压强差),所以完全失重时物体将不再受到浮
力。同一物质间是否存在浮力作用?没有其它物体的时
候,只要有密度差,热水和冷水间也是有浮力作用的,否
则热循环就是不可能的。热对流的产生就是由于热水密度
比较小所以被冷水的浮力推上来了,虽然冷水和热水并不
是两种物体。当然,热量除了对流之外还有扩散、辐射等
多种传播方式,某些加热器位于上部的“热得快”能加热到底部的水是很正常的,水导热本来就是很快的。即使流体中
没有其它物体,只要有密度差、有引力,就有浮力现象。
接触当然是必要的,浮力不可能隔空传递。位于容器底部
的物体是否仍然受浮力作用?有人说一个位于容器底面上
的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作
用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作
用。上面这段话并不是完全正确的,它成立需要两个条
件:物体的侧表面必须是竖直或向内倾斜的,不能向外倾
斜;物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触,
不能有液体渗入其间。沉在水底的物体实际上是受到三个
力的作用:受的水的浮力,容器对它的支持力,以及自身
重力这时受力情况:F浮+F支=G物当然如果物体是在水底
与容器接触的地方没有空气(真空)时,那么物体就没有
受到水的浮力作用。解释不同液体间的分层现象?不同液
体间的分层现象仍是浮力作用的结果,其根本原因是不同
液体的密度不同(见前面的物体的浮沉条件),而不分层的
混合液如果并没有相互溶解的话,可能就是它们的密度极
其接近,这和水中气泡暂时不上浮的现象是类似的。静置
一段时间,或者用离心机加速度强化重力效应,它们是能
够被沉淀或分离出层次来的。液体分层时,计算浮力的V
排在哪里?有的学生对于油漂浮在水面上的现象,认为油
根本没有排开水,怎么会受到浮力呢?比如肉汤碗中水面
上的一层油,它的V排是多少呢?其实上面的问题中,由
于容器的形状限制,油排开的水根本不能通过溢出碗等方
式显现出来,但并不是油没有排开水,只是我们没有看
到。有下面两个方法将这个V排显示出来:1.将水倒在光滑
的水泥地面上,水渍会有一定的面积,此时,在水渍中央
轻轻倒上一些油,你会发现在油的挤压下,水渍的分布面
积扩大了,这表明油确实排开了水。2.取一个两端开口的U
形管(连通器),放入一些水,在其中一个管口倒入油,你
会发现这个管中的水面会下降一些,而另一个管中的水面
相应地上升,这两个管中水面的高度差,再乘以管的截面
积,就是油排开的水的体积。液体能否浮起比其自身重力
更大的物体?浮力有人根据阿基米德原理的表述认为液体
不能浮起比其自身重力更大的物体,其实这是一个错误的
推论,原因是原理中表述的是“浮力等于物体排开的液体受
到的重力”,注意这里的关键是“排开”,通过巧妙设计,我
们完全可以做到让“物体排开的液体的体积”大于“液体原来
的总体积”(加引号是为了引起注意)。例如:取一个圆柱形
容器,再加工出一个直径比容器的内径稍小一点的圆柱形
木块,让两个圆柱体等高,以利于观察。在容器中倒入很
少量的水(关键是要使水的质量顽强反义词 要远小于圆柱体木块质
量),再将圆柱体木块放入容器中,你会发现水在圆柱体的
四周上升起来,将木块浮起(效果就是木块比容器口高出
一些来)。浮力之惑浮力之惑:浮力作为一种力,当今缺少
一种能直接测量浮力大小的工具。质疑篇一、压力差的局
限性一个底面积为12.56平方米,高2米的木质圆锥体,锥
尖向下浸没于水下20米处。因为压力等于压强乘以面积,所
以它上表面受到向下的压力大于下表面受到向上的压力,
根据压力差推论,它会沉没水底。但阿基米德定律认为,
它的物重小于它排出的水重,木锥会浮出水面。何况圆锥
体是木头做的,而木头会浮出水面,这是自然现象的常
识。1、为什么压力差的推论与自然现象相反呢?解答:
1、不相反。水作用在圆锥侧面上的压力的方向是斜着的,
真正起着浮力作用的是其中竖直向上的分量,而且随着深
度加深此分量逐渐加大,通过积分式可知此时的压力差依
然等于gV2、圆锥体锥尖向下或向上,根据压力差计算的
结果,它们受到的浮力是不相同的。但它们排出的水都一
样重,根据阿基米德定律,它们受到的浮力应相等。为什
么压力差和阿基米德定律得出的结论不一样?浮力解答:
原理同1一样,只是因为圆锥体相反放置后,锥面上的压
力积分式不同,导致其值变小,因此总的压力差仍然相
等,等于gV3、物体受到的浮力大小与物体在水中的形
状、形态有关吗?解答:无关,只与其在水中排开的体积
有关。但形状不规则时,浮力需写成积分式。4、压力差能
不能解释各种形状(包括不规则)物体在水中受到的浮力
大小及其产生的原因。解答:能,原理同35、如果压力差
的适用只局限在个别、少数形状的物体。那么这个片面的
推论能说明产生浮力的真正原因吗?解答:在前面的1,
2,3,4中已经说明了压力差并无局限性,因此第5问的提
出的问题不成立。二、压力差的矛盾性把一个底面光滑的
木块放进装有底阀的玻璃缸内。用手把木块按住,然后往
水里放水,淹没木块后,又打开阀门把水放尽。这时候拿
起木块,如果检查它的底面与缸接触部位没有水。就又重
新放进缸里,再用手按住,放满水。松手后,我们惊牙地
发现:木块会自动浮起。(也可以用一些辅助办法让木块的
底面无水。比如在木块与缸底接触的四周糊上浆糊,防止
进水。但不能增加木块上浮的外来阻力。因为气体的浮力
性质与液体相同,所以也可以在空气里作类似实验)根据
压力差推论:如四川麻辣香肠 果浸没在缸里的木块底面没有水,那么它
就没有受到水向上的压力,只受到水向下的压力。1、为什
么实验结果与压力差结论自相矛盾?2、实验中的木块在缸
里排出了与它体积相等的水,根据阿基米德定律,它受到
了浮力大小等于它排出的水重。为什么压力差却认为木块
没有受到浮力呢?它们之间孰对孰错?3、如果浸没在水里
的木块底面没有水,而它依然受到了浮力。那么,这个浮
力是怎样产生的呢?解答:实验并没有保证木块底部是光
滑的,也就是说,无法确保木块底部绝对不会进水,因此
这个实验的结论是经不起推敲的。故1,2,3问均属于无
效提问。三、阿基米德定律的矛盾有甲、乙、丙三只相同
质量、体积的模型铁船,用手给甲船施加压力,使之沉入
水底。把乙船斜放入水,让其自然沉入水底,而丙船则浮
在水面上。1、从实验的结果来看:甲船排出的水最多,乙
船排出的水最少。根据阿基米德定律我们知道:甲船受到
的浮力最大,丙船次之,而乙船受到的浮力最小。虽然甲
船和乙船排出的水重各异,但由于甲船和乙船都沉入水
底,它们相同部位在同一水平面上,受到的压强相同。根
据压力差计算,它们受到的浮力大小应相等。①压力差和
阿基米德定律应该是什么关系?②它们之间为什么矛盾重
重?这些矛盾该如何解释?2、根据书中浮力章节研究物体
浮沉的实验得知:当物体排出的水重大于它的物重时,物
体浮起。可甲船排出的水重也大于它的船重,为什么甲船
却没有上浮呢?3、丙船排出的水重大于乙船,受到的浮力
也应比乙船大。但乙船和甲船同沉水底,根据压力差它们
受到的浮力相等。而甲船排出的水重又大于丙,甲、乙、
丙三船究竟谁受到的浮力最大?解答:无有矛盾,此乃出
题人自缚手脚,且听解答:设甲乙丙三艘船均是完全一样
的实心铁船,那么甲船在沉入水底后,船舱内进水,最终
的排水量V排=铁的体积,乙船同理。所以题设中“虽然甲
船和乙船排出的水重各异”一句完全是错的。浮力四、物体是怎样浮上来的沉没在水底的物体,当它的重量小于排出
的液重时,物体就会浮上来。物体浮上来,自然是因为受
到了浮力,但浮力是怎样作用于物体而使它上浮的呢?压
力差认为:物体四侧受到的压力平衡而相互抵消,只有底面
受到向上的压力,上浮的动能理应由此获得。但我们要注
意,这个向上的压力是由水的压强产生,而在同一水面,
水向各个方向产生的压强相等。向上的压力如同支持力一
样只对物体起支撑作用。并不能对物体作功而促使物体上
浮。既然物体底面的压力不能产生物体上浮的动能,那浮
力是怎样作用于物体而让它上浮的呢?解答:物体上浮
时,下方压力做正功,使动能增加,上方压力做负功,使
动能减少,而且因为下方的压力大于上方的压力,所以正
功大于负功,所以物体总动能增加。浮力之惑释疑篇一、
无论是浮在人造鸡蛋 液体表面还是沉没在液中,一切浸在液里的物
体都受到液体对它产生的向上的托力,我们把这个向上的托
力就叫着浮力.液体为什么会产生浮力呢?二、我们知道水能
浮起皮球、树木、救生圈、橡皮艇等许多物体,但当水凝
结成冰后,却对这些物体失去了浮力。为什么同一种物
质,当它从液体变成固体时就没有了浮力?1、这是因为浮
力是液体的一种特殊性质。2、浮力的产生是由液体自身的
特性决定的。①流动性:液体总是由高处流向低处,或压
强大的一方向压强小的一方流动。如果没有流动性,物体就
不会浮起或沉下怎么炒白菜 ,也不会有海洋暖流.②压强的特殊性:液体
在同一水平面上,它向各个方向产生的压强相等。由于这
个性质,液体成了一个相互联系的整体.当它任何一点压强的
改变,都能引起相邻液压的改变.3、压强是产生浮力的主要
原因。(讨论:如果液体之间没有压强,还会不会产生浮
力。)三、物体是怎样浮上来的把一个吸满水的塑胶瓶,瓶
口向上。然后挤压瓶壁,水就会从瓶口向上喷射而出。在
这个过程中,手指和瓶子都未向上移动位置,但为什么水
却往上运动了呢?这是因为我们挤压瓶壁时,瓶中水的压
强小于周围瓶壁、瓶底的压强,这些压强下面大、上面
小,而水会向压强小的一方流动。所以,当我们用手指挤
压时,在瓶壁、瓶底合力的作用下,水就会向上运动。水
中的木块向上运动的原理与之相似。只不过前者是液体装
在固体里,后者是固体浸在液体里。但它们都有一个共同
点:运动物体的压强小于周围的压强,而且压强从下到上
逐渐减小。物体运动是合力作用的结果。浸没在水中的木
块之所以会浮上来,就是因为自身的压强小于同部位水的
压强,这样就出现了压强差。木块便受到四周水的挤压,
在底面和四周水压的共同作用下,木块就会向压强小的一
方流动而浮出水面。①物体上浮是在底面、四周侧面水压
共同作用下的结果。②浮力是由合力形成的,并不单单是
物体底面向上的压力。浮力四、浮力产生的原因液体具有流动性,在重力的作用,便向容器壁、容器底流动而产生
压力。由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体
产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作
用,就产生了压强。它们大小相等、方向相反,并与深度
成正比,同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相
同。在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。因为
液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成
一个有机的整体。液体中任何一点液压的改变,都会形成
压强差,从而引起相邻液压的改变。液体就会打破平衡状
态产生流动。1、液体和液体之间相互产生浮力,压强是产
生浮力的原因。2、浮力和它受到的压力大小相等、方向相
反,液体保持平衡状态。3、浮力的性质、大小并不会因外
来物体浸入而改变。五、浮力定律压力差和阿基米德定律
在解释浮力产生的原因和大小时,都必须要有物体浸在液
体里。液体没有任何外来物体浸入时,它还会不会有浮
力?如果有,我们又应该怎样去解释产生浮力的原因和大
小呢?其实,浮力是液体的一种属性,由液体自身的特点
形成的,它不会因外来物体的浸入而增大或减小、存在或
消亡。物体在液中的沉浮是物体在浮力作用下反应出的一
种自然现象。而我们该如何透过这些现象,去探寻浮力的
本质呢?1、压强与深度的关系人潜入水里,会感到发闷,
是因为受到了水的压强。而水的压强又与深度成正比,所以人要潜入到更深的水里,必须要穿潜水服,而我们到达
深海则需要乘坐特制的潜水艇。2、浮力与压强(深度)的
关系我们常常说的船只搁浅是怎么回事呢?为什么枯水季
节有些河道不能通航?浅水港为何不能停靠万吨轮船?其
实,所有问题都在告诉我们一个事实,物体受到浮力的大
小与液体的深度有关。当船运载货物时,它的载重量越
大,吃水就越深;载重量越小,吃水就越浅。而载重量大
需要的浮力也会大,载重量小,需要的浮力也小。因此看
来,浮力的大小与船只在水中的深度成正比,又正为水的
压强也与它的深度成正比。所以,我们仔细研究会发现,
船只产生的最大压强与它同深度的水压是一样的,载重量
大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。既然浮力会随着
液体的深度增加,为什么我们做实验时,弹簧称的读数并
不会随物体在液中位置的深浅而变化呢?其实,弹簧称称
量的物体在液中不但要受到浮力,还同时受到液体对它施
加的压力。物体在液中的位置加深时,它受到的浮力增
大,而它受到的压力也在同等的增大;当物体在液中的位
置变浅,它受到的浮力减小,但它受到的压力也会同等的
减小。正是因为浮力和压力同等的增加或减小,弹簧称的
读数才不会随物体在液中位置的深浅而变化。鼓励的名人名言 3、浮力与密
度的关系水和植物油都属于液体,但它们的浮力是否相同
呢?让我们先把植物油渗进水中,看看会发生什么现象。很快,我们会发现植物油全部浮在水面上,并不与水相溶
共存,这是什么原因产生的呢?原来,植物油的密度比水
小,产生的压强各不相同,质量重的水便会下沉,质量轻
的油便会上升。轮船从谈水河驶入海里,船身会浮起来一
些,就是因为海水的密度比淡水大,它的浮力也相应增大
的缘故。总结以上规律,得出如下结论:浮力的大小与液
体的压强(深度)成正比,与它的密度成正比,与它受到
的压力相等,方向相反。在没有任何外力的作用下,液体
保持静止状态。浮力六、物体的浮沉铁和石块在水中下
沉,乒乓球、木头、救生圈浮在水面上。同样的物体也会
因为液体密度的不同而或沉或浮。是什么原因决定物体在
液体中的沉浮呢?是物体的质量和重量么?我们知道,无
论质量多大,多重的木头,它都会浮在水面上,而无论质
量多小,多轻的石头,它都会沉入水底,这是为什么呢?
这是因为木头的密度比水小,而石头的密度比水大的缘
故。在没有任何外因时,物体的密度大于液体的密度,物
体沉下,当物体的密度小于液体的密度,物体浮在液体表
面。为什么物体的沉浮与密度有关呢?在同一水平面上,
液体向各个方向产生的压强相同。而木头的密度小于水,
它产生的压强也小于同体积水的压强;石头的密度大于
水,它产生的压强也就大于同体积水的压强。当木头或石
头沉没水中替换同体积水时,因为木头的压强小于周围水的压强会浮出水面,而石头的压强大于周围水的压强会沉
入水底。压强是决定物体浮沉的重要条件。当物重大于同
体积液重时,在液中的任何深度它产生的压强都大于该位
置的液压,物体沉下。当物重小于同体积液重时,在液中
的任何深度,它产生的压强都小于该位置的液压,物体浮
起。当物重等于同体积液重时,在液中的任何深度,它产
生的压强都和该位置的液压相同。物体悬浮。我们把密度
大于空气的气球升上天,把密度大于水的钢铁制造成轮船
浮于水,都是通过改变物体的压强来实现的。七、浮力的
利用从漂浮在河流上的树林得到启示,古人把木头挖成空
心的独木舟,承载人或货物,这是对浮力的最早利用。但
空心的铁球并不一定浮起,实心的木块它也不会沉下。所
以,物体是否空心并不能决定物体的浮沉。空心只是利用
浮力的一种方法。浮力人们运用这个道理,不但把密度轻
于水的树木制造成船只,也把密度大于水的钢铁制造成军
舰、轮船。为什么空心的物体能够利用浮力呢?这是因为
空心的物体在水中增大了体积,增加了高度,并减小了物
体的压强。而压强就是决定物体浮沉的重要条件。军事上
用的潜水艇就是用进排水的方法,增加或减轻潜水艇的重
量,从而改变压强,以此来控制潜水艇的沉浮。空心的牙
膏皮和卷成团的牙膏皮它们的重量虽然相同,但前者产生
的压强却小于后者,当空心牙膏皮产生的压强小于同高度水深的压强时,它就会浮起。而卷成团的牙膏皮产生的压
强大于同体积水产生的压强,所以会在水中沉下。网络语
言在某些情况下,浮力通常可作“福利”解释,内容多为人民
群众喜闻乐见,多出现于各种论坛。浮心与浮体稳定性浮
力的作用线通过被排开流体体积的形心,形心也称浮力中
心(简称浮心)。浮体一般受到两个作用力:一是重力,其
作用点即为重心;另一作用力是浮力,其作用点是浮心。
当浮体平衡时,其重心和浮心在同一条垂线上。当浮体倾
斜时,浮心移到被排开流体的新形心上,浮力作用线铅垂
向上,它和原来的重心与浮心的联线交于一点,称为定倾
中心。如果定倾中心在重心之下,则浮体会倾翻,浮体是
转动不稳定的;如果定倾中心在重心之上,则浮体将转回
原来平衡位置,浮体是转动稳定的。从重心到定倾中心的
距离称为定倾中心高度,它是浮体稳定性的直接量度。点
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