浸在液體里的物體要受到液體對(duì)它的浮力的作用,那么,浮力是如何產(chǎn)生的呢?
物理上研究問題往往從最簡(jiǎn)單的問題入手.設(shè)想有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體浸沒在密度是ρ的液體中,如圖所示.由于前后兩側(cè)面(左右兩側(cè)面)在液體中的深度相等,受到的液體的壓強(qiáng)也相等,因此受到的壓力相等,作用效果相互抵消.而上下兩表面卻不同:上表面受到的液體壓強(qiáng)為p=______,受到的壓力為F=______;
下表面受到的液體壓強(qiáng)為p=______,受到的壓力為F=______.因此液體會(huì)對(duì)正方體產(chǎn)生一個(gè)向上的和向下的壓力的差F=______.實(shí)際上,這個(gè)壓力差就是液體對(duì)正方體的浮力.

【答案】分析:解答此題的關(guān)鍵是利用壓力、壓強(qiáng)的公式求浸在液體中的正方體受到的液體對(duì)它產(chǎn)生的壓力,分析所受壓力的合力,從而得到浮力產(chǎn)生的原因.
解答:解:假設(shè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體,浸沒在液體中,正方體的上表面與液體表面平行,且深度為h.這時(shí)正方體的六個(gè)表面都受到液體的壓力作用如右圖:
這時(shí),正方體的前后兩側(cè)面(左右兩側(cè)面),處在液體的同一深度處.則h=h,(h=h),
由P=ρgh可得:P=P,(P=P).即前后兩側(cè)面(左右兩側(cè)面)在液體中受到的液體的壓強(qiáng)也相等.
由F=PL2可得:F=F,(F=F).即前后兩側(cè)面(左右兩側(cè)面)在液體中受到的壓力相等,是平衡力,合力為零,作用效果相互抵消.
而上、下表面有所不同,上表面所處的深度為h,則上表面受到的壓強(qiáng)為p=ρgh,受到的壓力為F=Ps=ρghL2;
下表面所處的深度為h+L,則下表面受到的液體壓強(qiáng)為p=ρg(h+L),受到的壓力為F=PL2=ρg(h+L)L2
因此液體會(huì)對(duì)正方體產(chǎn)生一個(gè)向上的和向下的壓力不相等,壓力差F=F-F=ρgL3.實(shí)際上,這個(gè)壓力差就是液體對(duì)正方體的浮力.
故答案為:ρgh,ρghL2,ρg(h+L),ρg(h+L)L2,ρgL3
點(diǎn)評(píng):此題綜合考查學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的原因,實(shí)際主要考查液體產(chǎn)生的壓力、壓強(qiáng)的計(jì)算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?楊浦區(qū)二模)在“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)中,某小組同學(xué)用測(cè)力計(jì)懸掛著體積均為200厘米3的不同物體逐漸浸入到重力均為1牛的不同液體中,實(shí)驗(yàn)過程如圖所示,他們觀察并記錄了測(cè)力計(jì)的示數(shù)及量筒中液體體積的變化,所有數(shù)據(jù)均記錄在表中.
液體密度(克/厘米3 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 測(cè)力計(jì)示數(shù)F1(牛) 測(cè)力計(jì)示數(shù)F2(牛) F1-F2
(牛)
液體體積V1(厘米3 液體體積V2(厘米3 V2-V1
(厘米3
1.0 1 5 4.5 0.5 100 150 50
2 5 4 1.0 100 200 100
3 5 3 2.0 100 300 200
4 5 0 5 100 300 200
1.2 5 1.8 1.2 0.6 125 175 50
6 1.8 0.6 1.2 125 225 100
7 1.8 0 1.8 125 275 150
①在此實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)的兩次示數(shù)差(F1-F2)、量筒中液面的兩次示數(shù)差(V2-V1)分別表明了
浸在液體里的物體所受浮力、排開液體的體積
浸在液體里的物體所受浮力、排開液體的體積

②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3(或5與6與7)可初步得出的結(jié)論:
當(dāng)液體密度相同時(shí),浸在液體中的物體受到的浮力與排開液體的體積成正比
當(dāng)液體密度相同時(shí),浸在液體中的物體受到的浮力與排開液體的體積成正比

③分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是
物體碰到了量筒底部
物體碰到了量筒底部

④分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1與5(或2與6)
1與5(或2與6)
可初步得出的結(jié)論:當(dāng)排開液體的體積相同時(shí),液體密度越大,浸在液體中的物體受到的浮力越大.
⑤要進(jìn)一步分析比較表中的數(shù)據(jù)驗(yàn)證阿基米德原理時(shí),需要運(yùn)用公式
F1-F2g(V2-V1
F1-F2g(V2-V1
進(jìn)行計(jì)算(用所測(cè)物理量表示),然后再歸納得出結(jié)論
浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力
浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力

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科目:初中物理 來源: 題型:

下列關(guān)于浮力的說法,正確的是( 。

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科目:初中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于浮力的說法,正確的是( 。
A.只有浸在液體里的物體才受到浮力,在空氣中的物體不受浮力
B.乒乓球和玻璃球均浸在水中,則乒乓球受到浮力,玻璃球不受浮力
C.物體浸在液體中,由于受到浮力,物體的重力要變小
D.鐵球浸沒在水中緩慢下沉?xí)r,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變,說明鐵球所受浮力不變

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

五、簡(jiǎn)答與計(jì)算題(共16分)

計(jì)算題要求:(1)寫出必要的文字說明和依據(jù)的主要公式;(2)代入數(shù)據(jù);(3)凡有數(shù)字運(yùn)算的題目,運(yùn)算過程和結(jié)果都要寫明單位.

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(1)合金塊A受到的重力;

(2)合金塊A受到的最大浮力;

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