第10章 流体的力现象(浮力).doc
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赵老师第页DATE\@"yyyy/M/d"2024/10/6流体的力现象(浮力)一.伯努利原理流体(包括气体和液体)在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大实例:1.刮风时,家窗忘外开2.龙卷风3.飞机机翼4.行驶的轿车(压力小于重力)5.两船相撞6.火车站站台安全线7.漏斗、乒乓球吹起实验二.浮力的概念1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力。(1)同样适用于气体(2)浮力的方向:竖直向上(与重力方向相反)(3)“浸入”包括物体的一部分浸入或是全部浸没在液体或气体中三.物体的沉浮条件1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。浮力与物重的关系液体密度与物体密度物体运动状态F浮>G物ρ液>ρ物物体上浮F浮<G物ρ液<ρ物物体下沉F浮=G物ρ液=ρ物物体悬浮在液体中任何深度处下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。物体所处状态浮力与物重的关系液体密度与物体密度的关系漂浮F浮=G物ρ液>ρ物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物沉底F浮<G物ρ液<ρ物(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中四.浮力的应用(1)轮船①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。②排水量:轮船满载时排开的水的质量。(2)潜水艇原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。(3)气球和气艇原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。五.浮力的计算方法称量法:F浮=G-F拉平衡法:F浮=G物(悬浮或漂浮)压力差法:F浮=F向上-F向下(浮力产生的原因)阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排排//浮力的大小与什么因素有关:液体的密度,排开液体的体积//与物体在液体中的深度和物体本身的密度无关综合题中其他公式的运用:G物=mg=物gV物P液=ρ液ghρ=m/v六.解题步骤(1)先判断物体所处的状态密度关系或浮力和重力的关系(两种方法)(2)若漂浮或悬浮F浮=G物=G排m物=m溢(3)若沉底或完全浸没F浮=G排=ρ液gV排V排=V物七.排水法测密度G物=物gV物①F浮=ρ液gV排②完全浸没:V排=V物①/②得:G物/F浮=物/ρ液得:物=ρ液G物/F浮八.液面变化问题1.纯冰浮于纯水上,熔化后液面无变化。2.冰中含有杂质,熔化在纯水上时:若ρ杂>ρ水,冰熔化后液面下降。若ρ杂≤ρ水,冰熔化后液面不变。3.纯冰浮在不同密度的液体表面上时:若ρ液>ρ水,冰熔化后液面上升。若ρ液<ρ水,冰熔化后液面下降。初中物理浮力典型例题例1下列说法中正确的是()A.物体浸没在水中越深,受的浮力越大B.密度较大的物体在水中受的浮力大C.重的物体受的浮力小D.同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大例2把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(酒精=0.8×103kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是()A.15gB.12.5gC.10gD.8g例3如图,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是()A.5N,竖直向下B.3N,竖直向上C.2N,竖直向上D.8N,竖直向下例4以下是浮力知识的应用,说法正确的是()A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C.例6将一个蜡块(蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精)例7质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少