浮力的定义和产生原因

一、浮力的定义和产生原因

1、定义：浸在液体或气体中的物体受到竖直向上托起的力，这个力叫做浮力。

2、施力物体：液体或气体。

3、受力物体：浸入液体或气体中的物体。

4、方向：浮力的方向总是竖直向上的。

5、产生原因：以液体为例，浮力是由于浸在液体中的物体上、下表面存在压力差而产生的。

（1）浸没在液体中的立方体，左右两侧面、前后两侧面所受液体的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。

（2）上、下两表面处在液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，受到的压力也不相等。

（3）下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，其大小$F_浮=F_{向上}-F_{向下}$，且浮力的方向总是竖直向上的。

6、提示：

（1）当物体上表面露出液面时，$F_{向下}=0$，则$F_浮=F_{向上}$。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。

（2）浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力$F_{向上}=0$，故物体不受浮力作用。

（3）同一物体浸没在液体的不同深度，上、下表面所受的压力差不变，浮力不变。

（4）浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。

7、计算浮力大小的四种方法：

（1）称重法：浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，即$F_浮=G-F$。

（2）压力差法：浮力等于物体受到的液体对它向上和向下的压力差，即$F_浮=F_{向上}-F_{向下}$。

（3）原理法：根据阿基米德原理计算，即$F_浮=G_排=ρ_液gV_排$。

（4）平衡力法：物体漂浮在液面或悬浮在液体中时，由二力平衡的条件得$F_浮=G_物$。

二、浮力的相关例题

小京在做浮力实验时发现，水中的木块在升至水面(未露出)的过程中，则木块受到的浮力和压强的变化情况是____

A．浮力不变，压强不变

B．浮力变大，压强变小

C．浮力变大，压强变大

D．浮力不变，压强变小

答案：D

解析：水中的木块在升至水面（未露出）的过程中，由于没有露出水面，所以排开水的体积不变，根据阿基米德原理$F=P_水gV_排$可知，木块受到的浮力不变；木块上升过程中，所处的深度变小，根据$p=ρgh$可知木块受到水的压强变小。

A．浮力不变，压强不变与分析不相符，故A项与题意不相符；

B．浮力变大，压强变小与分析不相符，故B项与题意不相符；

C．浮力变大，压强变大与分析不相符，故C项与题意不相符；

D．浮力不变，压强变小与分析相符，故D项与题意相符。