浮力产生的原因(浮力产生的原因实验视频)

更新时间:2023-03-01 09:32:35 阅读: 评论:0

浮力产生原理?

浮力产生原理:由于物体上下表面由于处于液体或气体的深度不同,受到液体或气体的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力。

拓展资料

浮力产生原因

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。


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二、浮力的定义式

F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。液体的浮力也适用于气体。

三、浮力计算方法

1、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)

2、公式法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排

3、漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)

4、压力差法:F浮=F↑-F↓(向上与向下的压力差)

5、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

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四、浸没在液体中的物体浮力判断办法

1、若F浮>G物,即ρ物<ρ液,物体上浮

2、若F浮<G物,即ρ物>ρ液,物体下沉

3、若F浮=G物,即ρ物=ρ液,物体悬浮

4、若F浮=G物,即ρ物<ρ液,物体漂浮

5、ρ物>ρ液,沉底,G物=F浮+F杯底对物的支持力(三力平衡)


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五、影响浮力的因素

1、压强:液体和液体之间相互产生浮力,压强是产生浮力的原因。

2.受力大小:浮力和它受到的压力大小、方向有关。


浮力产生的原因

浮力是由于物体受到液体或气体对其向上的压力与向下的压力之差产生的。

拓展资料

阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式可记为F浮=G排=ρ液·g·V排液。

参考资料浮力_百度百科


浮力的产生原因是什么

浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差。

浮力产生的原因

1、物体在液体中,上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等,上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力,这个力等于被物体所排开的液体的重力。

2、浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。

浮力的计算公式

1、定义式:F浮=F下-F上。

2、阿基米德原理公式:F浮=G排=ρgV排;

3、F浮=G物,该公式只有在物体悬浮、漂浮于液体表面的时候才成立。ρ物<ρ液时物体漂浮,当物体悬浮时,ρ物=ρ液。

4、受力分析:F浮=G物-F拉,物体在浮力、重力、向下的压力下处于平衡态,那么浮力公式就是:F浮=G物+F压。

浮力与重力的关系

浮力与重力没有必然的联系,要根据情况分析讨论。

1、离开了液体和气体,重力与浮力就没有什么联系。但在液体与气体中,研究物体的受力及运动情况时,它们就有关系。也就是说,只有在液体或气体里形容物体的运动情况和受力情况,才有可能使浮力与重力联系起来。

2、浮力是从力的作用效果来说的,浮力的施力物体是液体或气体,重力是从力的性质来说的,它的施力物体是地球。

3、浸没在液体(或者气体里)里的物体:

(1)当浮力大于重力,物体在液体中上浮,到最后漂浮在液体面上,此时的重力都等于浮力。

(2)当浮力等于重力,物体悬浮于液体中。

(3)当浮力小于重力,在液体中下沉到窗容器底。此时只要物体没有与容器底十分密实地接触,也就是物体与容器底之间有液体,物体仍受浮力作用,同时还多受一个力:容器底对物体的支持力。在重力、支持力、浮力三力作用下物体平衡。


浮力产生的原因

浮力产生的原因为:物体上下表面由于处于液体或气体的深度不同,受到液体或气体的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力,浮力指物体在流体(液体和气体)中,各表面受流体压力的差。

公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。浮力的定义式为:F浮=G排,计算公式为:F浮=ρ液gV排。(注:ρ读作rou,一声,rou液乘以g乘以V排)浮力与物体浸入液体中的体积和液体的密度有关。与物体在液体中的深度、物体的形状、质量、密度、运动状态等因素s无关。

物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体本身的密度、运动状态、浸没在液体中的深度等因素无关。在水中,虽然比水密度大的物体会下沉,比如石头、铁块;比水密度小的物体会上升,比如塑料、木头,但是它们本身的浮力不变。在其他液体和气体中也存在同样的规律。

木头能在水中漂浮,轮船能在大海中航行都是浮力的贡献。浮力来源于物体上表面和下表面的压力差。浮力的方向和重力相反,可以简单地这样理解:重力要把所有想跑的物体拉回地面,而浮力是帮助大家离开地面。

浮力的产生原因是什么

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。

浮力产生的原因

浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。例如浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的,即F浮=F向上一F向下。

阿基米德定律

阿基米德定律是力学中的基本原理之一,是流体静力学的重要内容。浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力等于该物体排开的流体重力,方向竖直向上。这个合力称为浮力。古希腊学者阿基米德首先提出这一定律,并用它来确定王冠上的金银含量。

有关浮力问题的解题思路

1.确定研究对象。一般情况下选择浸在液体中的物体为研究对象。

2.分析物体受到的外力。主要是重力G(mg或ρ物gV物)、浮力F浮(ρ液gV排)、拉力、支持力、压力等。

3.判定物体的运动状态。明确物体上浮、下沉、悬浮、漂浮等。

4.写出各力的关系方程和由题目给出的辅助方程。如体积间的关系,质量密度之间的关系等。

5.将上述方程联立求解。通常情况下,浮力问题用方程组解较为简便。

6.对所得结果进行分析讨论。


浮力产生的原因有哪些

  浮力的发现

  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。[2]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。

  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。

  浮力产生的原因

  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。

  浮力的应用

  轮船

  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=ρ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。

   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)。

  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=ρ空气gV,G球=ρ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)

  浮力的推算公式

  公式推算

  假设有一正方体沉于水中,

  F浮=ρgh2*S-ρgh1*S(可适用于完全或稍微浸没在水中)

  =ρgS*Δh

  =ρ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,Δh为正方体之高。

  浮力

  (2)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。

  F浮=ρ液gV排的公式推导:浮力=排开液体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液=m排液g =ρ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ρ物<ρ液,物体上浮

  2.若F浮ρ液,物体下沉

  3.若F浮=G物,即ρ物=ρ液,物体悬浮

  4.ρ物>ρ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:ρ物∶ρ液=V排∶V物。

  其中,V物=V排+V露

  它的变式

  1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物

  2. ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露

  证明:∵漂浮

  ∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ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=ρ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[1](上下压力差)


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