浮力產生原因:由於液體(或氣體)對浸在其中的物體向上和向下的壓力差產生的。
寫成公式:
第一種情況:若物體完全浸沒在液體中,物體上、下表面受到的液體壓力差即為物體受到的浮力。
如圖所示:立方體前、後兩面以及左、右兩面處於同一深度處,壓力是相等的。上、下表面由於深度不同,壓強不同。上表面受到的壓力要小於下表面受到的壓力。液體對浸在其中的物體向上和向下的壓力差就等於物體受到的浮力。
例一:彈簧秤下吊著重為14.7N的正方形金屬塊,當它完全浸 沒在水中時,彈簧秤的示數為9.8N,則金屬塊受浮力為__________N。若金屬塊上表面所受水的壓力為19.6N,則金屬塊下表面所受水的壓力為_________N。
分析:正方形金屬塊的重力G為14.7牛,當它完全浸沒在水中時彈簧秤讀數F等於9.8牛,金屬塊受到的浮力可以用稱重法,
代入如上公式,求出金屬塊受到的浮力的大小等於4.9牛。
金屬塊受到的浮力的大小等於金屬塊上下表面受到的壓強差,題目中給出金屬塊上表面受到水的壓力等於19.6牛,金屬塊上表面受到向下的壓力為19.6N,求金屬塊下表面受到水的壓力是多少牛。根據公式
就可以求出金屬塊下表面受到水的壓力為24.5N。
這道題用到兩種求浮力的方法:第一種求浮力的方法是稱重法,第二種求浮力的方法是浮力產生的原因。
答案:4.9N; 24.5N
第二種情況:物體只有下表面浸在液體中,上表面沒有受到液體壓強,沒有向下的壓力。則物體下表面受到的液體向上的壓力即為物體受到的浮力。
寫成公式為:
例二:有一長方體木塊,分別以圖甲和乙兩種方式漂浮在水面上,若木塊底部受到水的壓力分別為F甲和F乙 ,則( )
分析:如圖所示,同一木塊以圖甲和乙兩種方式漂浮在水面上,兩種情況木塊受到的浮力都和木塊受到的重力相等。所以兩圖中木塊受到的浮力相等。由於木塊漂浮,所以只有木塊的下表面受到水的壓力,木塊受到的浮力的大小就等於木塊下表面受到水向上的壓力。所以這道題的正確選項是B。
第三種情況:若物體的下表面不接觸液體(如與容器底緊密接觸、無縫隙)時,物體下表面沒有受到液體向上的壓力,所以物體不受浮力。
寫成公式如下
成
例三:下列物體沒有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戲的小鴨
B.在藍天飛翔的老鷹
C.深海潛遊的鯨魚
D.深入河底的橋墩
分析:A、B、C選項中的物體下表面都受到液體對它們向上的壓力,物體受到向上和向下的壓力差,就等於物體受到的浮力。而D選項中橋墩的下表面不接觸液體(如與容器底緊密接觸、無縫隙)時,物體下表面沒有受到液體向上的壓力,所以物體不受浮力。所以這道題的正確選項是D。
綜上所述:浮力產生的原因是由於液體(或氣體)對浸在其中的物體向上和向下的壓力差產生的。
1、若物體完全浸沒在液體中,物體上、下表面受到的液體壓力差即為物體受到的浮力;
2、若物體只有下表面浸沒在液體中,則物體下表面受到的液體的壓力即為物體受到的浮力;
3、若物體的下表面不接觸液體(如與容器底緊密接觸、無縫隙)時,物體不受浮力.