初中物理:浮力的應用



知識預覽

  • 輪船:通過增大排開水的重力,增大浮力 , 實現漂浮
  • 密度計:浸在液體中的體積越小,證明所在液體密度越大 。
  • 潛水艇:通過改變自身的重力實現浮沉 。
  • 飛艇、熱氣球:通過減小自身氣體密度 , 實現升空 。

輪船

同學們可以觀看一下視頻“輪船原理” 。
初中物理:浮力的應用

如圖,這么粗壯的樹木如果扔進水中是很難飄起來的 。
但是經過加工做成了獨木舟,那就不一樣了 。
初中物理:浮力的應用

那么為什么同樣的木頭為什么可以漂浮呢?
原來,通過挖空木頭的中心,可以增大物體浸在液體的體積,如圖:
初中物理:浮力的應用

通過公式F浮=ρ液v排g , 我們可以發現,當增大物體浸在液體中的體積 , 就相當于增大了V排,則浮力也會增大,當浮力能夠職稱獨木舟的時候,獨木舟就可以在水上漂浮 。
初中物理:浮力的應用

當輪船漂浮在液體表面時,我們就有F浮=G物的結論 。
這個結論與輪船在哪個水面無關,無論是在淡水河、還是在海水表面;無論是長江、還是東海,其浮力永遠等于輪船的重力 。
于是,只要我們知道輪船的重力,就能夠知道輪船受到的浮力是多大;只要輪船的重力不變,那么它受到的浮力不變 。
不過,當輪船從長江進入東海之后,有兩個物理量是變化的:
  • 液體的密度變大
  • 輪船浸在液體中的體積變?。╒排=F浮÷ρg)

密度計

利用輪船的原理,我們也可以制作一個專門測量液體密度的儀器:密度計 。
初中物理:浮力的應用

如圖 , 密度計無論在那種液體里都處于漂浮的狀態,與輪船的情況一樣 , 
此時F浮=G物 。
且物體浸在液體中的體積越??,代睗退液体的密度抉W醬?nbsp;, 即丙圖中的液體密度大于乙圖中的液體密度 。
密度計就是利用這個原理,在標記上刻度就可以準確測量液體的密度了 。

潛水艇

同學們可以先觀看視頻“潛水艇原理”
初中物理:浮力的應用

潛水艇本身的形狀不能改變,所以當他浸沒在水中的時候,其排開的體積是不能改變的 , 那么它是怎么實現浮沉的呢?
初中物理:浮力的應用

原來,在潛水艇內部 , 有兩個形狀相同的水倉 。
當向水倉中注入水時,潛水艇的重力就會增加 , 當它的重力大于它受到的浮力時,就會下沉 。
當排開水倉的水時,潛水艇的重力就會減小 , 當它的重力小于它受到的浮力時,就會上浮 。
當它的重力等于它受到的浮力時,潛水艇就可以實現在水中任何位置的懸浮 。
也就是說 , 潛水艇是通過改變自身的重力實現浮沉 。

飛艇、熱氣球


初中物理:浮力的應用

如圖,飛艇和熱氣球通過減小自身氣體的密度 , 使自己的密度小于空氣的密度實現升空 。
初中物理:浮力的應用

【初中物理:浮力的應用】節 日放飛的氣球、攜帶氣象儀器的高空探測氣球,充的是氫氣或氦氣;體育、娛樂活動用的熱氣 球,充的是被燃燒器加熱而體積膨脹的熱空氣 ,都是利用這個原理實現升空的 。

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