探究浮力的大小
用弹簧测力计称出浮力 · 浮力
公式值,不是实测
先猜铝块浸没后再往下放,弹簧测力计的示数会怎样?
先选一个,再看结论和实验。
结论不变。浸没后浸在液体中的体积不再增加,浮力不变,示数停在 1.7 N。
第 1 镜 · 悬空 铝块悬在液面上方,测力计示数 2.7 N,浮力为 0。
设定液体和浸入状态,然后点播放,看示数和浮力怎么变。
要点 · 记忆点
浮力浮力看两件事:浸在液体中的体积和液体的密度,跟浸没后的深度无关。
称重法 F浮 = G − F示
先测铝块在空气中的重力,再读它浸在液体里时的示数,两次示数之差就是浮力。
浸入越多,浮力越大
水里的铝块浸入一半时示数 2.2 N,全部浸没后 1.7 N,浮力从 0.5 N 变成 1.0 N。
浸没以后,深度不起作用
铝块全部浸没后再往下放,浸在液体中的体积还是 100 cm³,示数停在 1.7 N。
液体密度越大,浮力越大
同样全部浸没,水中的浮力是 1.0 N,盐水中的是 1.2 N,示数从 1.7 N 降到 1.5 N。
易错物体浸没后再加深,示数不会继续变小。浮力跟物体本身的重力、密度也无关,同样体积浸在同种液体里,受到的浮力相同。
观察什么
水,浸在液体中的体积 50 cm³,示数 2.2 N,浮力 0.5 N。
水,浸在液体中的体积 100 cm³,示数 1.7 N,浮力 1.0 N;再往下放还是 1.7 N。
同样全部浸没,示数 1.5 N,浮力 1.2 N,比水中多了 0.2 N。
这个实验在说明什么
这一页用称重法量浮力:先读铝块在空气中的重力,再读它浸在液体里时的示数,两次示数之差就是浮力。它不是靠公式背出来的,而是从两次读数里算出来的。
只改液体种类和浸入体积,铝块重 2.7 N 保持不变。这样能把「液体密度」和「排开液体的体积」分开看,不会把浮力误当成物体越重越大。
结论是浸在液体中的体积越大、液体密度越大,浮力越大;一旦完全浸没,再往下放也不会改变浮力。示数按 F浮 = ρ液gV浸 算出,是公式值,不是实测。
讲给家长听
合上这一页,说说为什么铝块浸没后继续往下放,浮力不变。
卡住了?看一眼
浮力只看浸在液体中的体积和液体密度。浸没以后,再往下放,排开的体积不再增加,浮力就不变。
铝块 2.7 N、体积 100 cm³,水 1.0×10³ kg/m³、盐水 1.2×10³ kg/m³、g 取 10 N/kg 都是设定值;示数和浮力按 F浮 = ρ液gV浸 算出,是公式值,不是实测。水面上升、细线体积和铝块碰壁都忽略。教材:人教社电子课本 · 物理八下。