物理浮力例子(我用工具学物理)

物理浮力例子(我用工具学物理)(1)

在以色列、 巴勒斯坦和约旦的交界处有一片神器的水域,由于水体盐度较高生物难以生存,所以就有了一个可怕的名字“死海”

也正是因为高浓度的含盐量,使得在死海里游泳的人,即使不用力游也可以浮在水面上,甚至可以悠闲的躺在水面上看书

是不是很神奇~能不能用物理知识解释这一现象呢?

浮力:浸在液体(或气体)中的物体收到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力

1称重法测浮力

先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力G,再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的拉力F拉,则浸在液体中的物体所受液体对它的浮力大小为F浮=G-F拉,方向竖直向上。

物理浮力例子(我用工具学物理)(2)

在水中物体受三个力作用,即竖直向下的重力G,弹簧测力计对物体A向上的拉力F拉与向上的浮力F浮,因物体处于静止状态,因此F拉 F浮=G,即物体受到的浮力F浮=G-F拉=1.6N-1N=0.6N。

2浮力产生的原因

物理浮力例子(我用工具学物理)(3)

(1)浸没在液体中的物体,各个面均受到液体的压力,由于水平方向对应部分受到的压力大小相等、方向相反,因而彼此平衡(蓝色箭头表示压力大小)。而它上下表面浸在液体中的深度不同,对应部分所受压力的大小不同、方向相反,这两个压力的合力就是液体对物体的浮力,即F浮=F向上-F向下。合力的方向竖直向上即浮力的方向

(2)如果物体只有一部分浸入液体中,液体对它的上表面就不会产生压力,这时液体对它下表面产生向上的压力就等于它所受到的浮力。

(3)如果物体的下表面与容器底部紧密结合,没有液体浸入物体下面,那么物体不受液体向上的压力,因此物体将不受浮力。

PS:在操作工具实验时,可以将小木块换成橡皮膜,观察各个方向橡皮膜向内凹陷程度~

3决定浮力大小的因素

通过实验探究浮力的大小与哪些因素有关?

(1)探究浮力的大小与液体密度的关系

控制变量:物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)相同,同一物体

物理浮力例子(我用工具学物理)(4)

通过实验可以看出当物体两次浸入液体不同时时,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F拉,物体在水和盐水中所受到的浮力不同,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。

(2)探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系

控制变量:液体的密度相同,同一物体

物理浮力例子(我用工具学物理)(5)

通过实验可以看出当两次物体进入液体体积不同时,弹簧测力计的示数不同。根据F浮=G-F拉两种情况下物体受到的浮力不同,说明物体所受到的浮力与物体排开的液体的体积有关。

(3)探究浮力大小与物体的密度的关系

控制变量:物体的体积相同,浸在液体中的体积相同,液体的密度相同

物理浮力例子(我用工具学物理)(6)

通过实验可以看到当体积相同、密度相同的物体浸入同种液体的体积也同时,其受到的浮力相同,说明物体受到的浮力与物体的密度无关。

(4)探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系

控制变量:物体排开液体的体积相同,液体的密度相同

物理浮力例子(我用工具学物理)(7)

可以看到当物体浸没在液体中的深度增加时,弹簧测力计的示数不变。根据F浮=G-F拉,两种情况下物体所受浮力相同,说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关

PS:你还可以利用“浮力”工具,改变参数,尝试浮力与其他因素的关系

物理浮力例子(我用工具学物理)(8)

探究归纳:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,液体的密度越大,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,而浮力的大小与物体的密度、物体浸没在液体中的深度无关。

赶紧拿出手机,打开吃掉物理APP,找到八年级下>第十章 浮力>浮力 操作同款工具,一起学习吧~

物理浮力例子(我用工具学物理)(9)

物理浮力例子(我用工具学物理)(10)

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