韓國(guó)軍
我們已經(jīng)學(xué)過(guò)阿基米德原理,內(nèi)容是:浸在液體中的物體受到向上的浮辦,浮力的大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力,即F浮=G排= p液gV排,原理中的“浸在”的含義是什么?在實(shí)際中還經(jīng)常提到“浸沒(méi)”,“浸在”=“浸沒(méi)”嗎?
所謂“浸在”包含兩層含義:
(1)全部浸入:指的是整個(gè)物體全部都“浸在”液體中.這種情況叫“浸沒(méi)”.“浸沒(méi)”在液體中的物體排開(kāi)液體的體積等于物體的體積,即V排=V物(如圖1甲所示).
(2)部分浸入:指的是物體的一部分“浸在”液體中.一部分露在液體外邊,此時(shí)物體排開(kāi)液體的體積小于物體的體積,即V排
由此可知“浸在”≠“浸沒(méi)”,“浸沒(méi)”實(shí)際上是“浸在”的一種特殊情況,在實(shí)際應(yīng)用中.首先弄清“浸沒(méi)”與“浸在”的區(qū)別,找出V排與V物的關(guān)系.然后結(jié)合阿基米德原理來(lái)解決一些求浮力和物體的體積、密度等相關(guān)的問(wèn)題.
例 (2019.遂寧,改編)如圖2所示,水平桌面上三個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水.將A、B、C三個(gè)體積相同的小球分別放入容器內(nèi),待小球靜止后,A漂浮、B懸浮、C沉底,三個(gè)小球受到的浮力分別為FA、FB、Fc,則三個(gè)小球受到的浮力的大小關(guān)系為.
解析:由題知,A、B、G三個(gè)小球的體積相同.由圖可知.A物體沒(méi)有“浸沒(méi)”在水中,VA排
答案:FA
根據(jù)F浮=G排= p液gV排可知,物體“浸在”同種液體中的體積越大,即V排 越大,則受到的浮力越大.當(dāng)物體“浸沒(méi)”在液體中時(shí).由于物體的體積不變,物體排開(kāi)液體的體積也不變,即V排=V物,因此物體受到的浮力不隨深度的變化而變化.
由于浮力產(chǎn)生的原因是“浸在”液體中的物體上、下表面受到的液體壓力差,說(shuō)明只有液體對(duì)物體下表面產(chǎn)生向上的壓力時(shí).浮力才可能存在.所以,無(wú)論是“部分浸入”還是“完全浸入”液體中的物體.只有物體的下方有液體存在時(shí),才可能受到浮力,否則浮力就不會(huì)產(chǎn)生,如水中的橋墩和底部與容器底部緊密結(jié)合的均勻柱體等,由于底部沒(méi)有液體,雖然“浸在”液體中,也不受浮力,
責(zé)任編輯 蔡華杰
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2020年5期