物体在什么情况下不受浮力?

2016-09-10 07:22李茂林
中小学教学研究 2016年13期
关键词:受力浮力液体

李茂林

[摘 要]

浮力是初中物理教学中的一个重点,也是一个难点,首先,要弄清浮力的概念,对浮力有一个全面的理解,然后,要了解有关浮力的计算。要熟练准确地计算浮力的大小,也要知道在什么情况下产生浮力,什么情况下不产生浮力。对此,这篇《物体在什么情况下不受浮力》,将帮助大家对物体受浮力的理解,也便于进一步学习掌握浮力的计算。

[关键词]

物体;浮力;漂浮;悬浮;下沉

在2012年教育部新审定的人民教育出版社出版的八年级《物理》下册第十章第一节谈到“为什么浸在液体中的物体受到浮力”?这是因为液体几个内部存在压强,而且深度不同,其压强不同。如图10.1-3所示,我们研究浸没在液体中的长方体,分析它受到力的情况。长方体两个相对的侧面所受液体的压力相等,对物体水平方向的受力没有影响。长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,h2>h1,因此,液体对长方体下表面的压强要大于液体对下表面的压强。考虑长方体上、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,用数学式子表示为F浮=F下表面-F上表面,其中F下表面表示物体下表面受到的压力,F上表面表示物体上表面受到的压力。

当长方体物体漂浮在液体表面上时,如图1所示,物体的上表面就没有了液体,对物体上表面没压强,也就没有了压力,即F上表面=0;下表面受到液体向上的压强,其压力为F下表面,所受的浮力F浮=F下表面。当长方体物体沉到液体底部,下表面与容器底部切合,如图2所示下表面没有液体,不受压强,其压力F下表面=0,代入F浮=F下表面-F上表面,则F浮=-F上表面,力没有负值,也就是说,此时物体不受浮力。这三种情况用表格的形式列出来,就会一目了然:

这样,即帮助了学生分析,又有助于学生记忆,对提高教学效果有一定的促进作用。

(责任编辑:彭琳琳)

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