浮力产生的原因是什么「浮力产生的原因和浮力大小计算公式」

10.1【浮力】知识梳理01:浮力的定义&浮力产生原因

如图,我们把一个乒乓球按到水里,松开手,会发现乒乓球浮起来。

10.1【浮力】知识梳理01:浮力的定义&浮力产生原因

如果我们对乒乓球进行受力分析,同学们就会发现:乒乓球除了受到重力之外,一定还收到一个竖直向上的力与重力平衡,而这个力是水施加的,我们把这个力叫做浮力,所以浮力是:浸在液体中的物体受到竖直向上的力

浮力产生的原因

那么浮力是怎么产生的呢?

我们可以做这样一个实验:

  • 准备一个乒乓球
  • 一个漏斗式水瓶

10.1【浮力】知识梳理01:浮力的定义&浮力产生原因

如图做两次对比试验

  • 第一次,将乒乓球放大瓶盖底部,向瓶里灌水,观察乒乓球的运动情况
  • 第二次,将瓶盖拧上,在将乒乓球放进去,向瓶里灌水,观察乒乓球的运动情况

会出现什么结果呢?

10.1【浮力】知识梳理01:浮力的定义&浮力产生原因

我们会发现:

  • 第一次情况下,乒乓球不能浮起来,水从乒乓球下方的空隙流出来
  • 第二次,因为乒乓球下表面有水,所以能够乒乓球能够浮起来

看来要想产生浮力,必须保证尽在液体中的物体下表面有水

分析

10.1【浮力】知识梳理01:浮力的定义&浮力产生原因

原来液体内部存在压强,而且深度不同, 其压强不同。

如图,假设有一个长方体浸没在液体中,现在我们对它进行受力分析。

会发现长方体两个相对侧面所受液体的压力相互平衡。

长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,且h2 > h1,那么液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。

又因为长方体上、 下表面的受力面积是相同的,所以,液体对长方体向上的压力F2大于液体对 它向下的压力F1

浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。

由此我们可以得到一个求解浮力大小的公式:

10.1【浮力】知识梳理01:浮力的定义&浮力产生原因

浮力=上下表面压力差

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