4．轮船从河里驶入海里，重力________，浮力________，排开水的体积________．(选填“变大”、“变小”或“不变”)

3．物体的浮沉决定于________和________的大小关系．

2．用手将体积为10^－4m³的小球浸没在水中，小球受到的浮力为________N，方向________，若该小球重为1.1N，放手后，小球将________(选填“上浮”、“静止”或“下沉”)

⒈浮力的实质是浸在液体中物体上下表面所受的液体压力差，即F浮＝F下表面－F上表面．要从日常生活中的一些事例体会浮力的存在．

用弹簧测力计吊着一个物体，当物体浸在液体中时，物体受到竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力以及物体竖直向下的重力作用．当物体平衡时，根据二力平衡原理有：F拉+F浮＝G，由此可算出物体所受浮力为F浮＝G－F拉，因此对一些小物体来说，我们可以用弹簧测力计测量物体所受浮力的大小．

⒉正确理解阿基米德原理的内容：物体浸在液体中所受浮力的大小等于被物体排开的液重．

在只知道物体排开液体的质量m排的时候，我们可以先用公式G排＝m排g算出物体排开的液重，就可算出浮力．

　在只知道物体排开液体的体积的时候，我们可以先用公式m排＝ρ液V排算出物体排开液体的质量，再用G排＝m排g＝ρ液V排g算出物体排开的液重．就可算出浮力．

　总结：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g

⒊从多个角度理解物体的浮沉条件

从力的角度：物体在液体只受重力和浮力时，物体的浮沉取决于这两个力的大小，哪个力大，物体就往哪个力的方向运动，所以浮力大一些物体就上浮，重力大一些物体就下沉，重力和浮力相等物体就悬浮．

从密度角度：当物体平均密度大于液体密度时，物体将下沉，当物体平均密度小球液体密度时物体将上浮，当物体平均密度等于液体密度时物体将悬浮．

中考链接 　[例1]将一木块放入装满水的容器中，静止后，测得溢出水的质量为100g，则该木块此时所受的浮力大小是________N，若将该木块放入装满水银的容器，静止后溢出水银的重量是________N．

［分析］根据阿基米德原理，要计算物体受到的浮力，只要找到物体排开液体的重力就行，所以计算出被物体排开的100g水的重力，就可以计算出浮力．又因为木块在水银中和在水中的状态都是漂浮，所以在两种不同的液体中，木块所受的浮力大小都相同．

答案：0.98N，0.98N

[例2]同一物体分别放入不同的液体中，静止后分别如图13-32所示，则物体受到的浮力关系是：F₁　　 F₂　　 F₃ ，液体密度关系是：ρ₁　　 ρ₂　　 ρ₃ 　

［分析］同一物体重力不变，在1和2两种液体中，物体分别处于漂浮和悬浮，所以所受浮力相同，物体在液体3中下沉，说明物体受到的浮力小于重力．又因为物体排开液体2的体积比排开的液体1的体积多，所以液体2密度就小，物体排开液体2和3的体积一样，但物体在液体3中所受浮力小，所以液体3的密度比液体2　小． 　　 答案：．＝，＞；＞，＞．

[例3]有四个体积相同而材料不同的小球，放入水中静止后如图13-33所示，则它们受到浮力的关系是：F₁　 F₂　 F₃　　 F₄，它们的密度关系是：ρ₁　　 ρ₂　　 ρ₃ ρ₄

［分析］四个小球放在同一液体中，比较它们的浮力，只须比较它们浸在液体中的体积，即排开液体的体积．由图可知：V排1＜V排2＜V排3＝V排4，所以　F₁ ＜　 F₂ ＜　 F₃　 ＜　 F₄　，再根据它们在液体中的浮沉情况，可判断出它们的密度大小，

答案：F₁ ＜　 F₂ ＜　 F₃　 ＜　 F₄，ρ₁ ＜　 ρ₂ ＜　 ρ₃ ＜ ρ₄

自主研练

1．卷成团金属膜放在水中是沉的，把它捏成一个船的样子，能浮在水面上．浮在水面的金属船和沉在水底的金属团相比，金属船受到的重力________，受到的浮力　　．

当物体浸在液体中时，它的上下两个表面所在水的深度不同，导致上下两个表面所受水的压力不同，显然下表面的压力要比上表面大，这个压力差就是物体在液体中受到的浮力．

⒉浮力的大小

①弹簧称测量法：若在空气中用弹簧测计测得物体重力为G，将物体浸在液体中后弹簧测力计示数变为G′，则物体所受液体浮力大小为F浮＝G－G′

②阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力(即F浮＝G排)

③浮体平衡法：当物体在液体中悬浮或漂浮时，物体受到的浮力大小等于物体的重力．

⒊物体在液体中的浮沉条件

当F浮＞G时，物体上浮(当物体开始露出水面，浮力减小，最后物体将漂浮在水面上，F浮＝G)

当F浮＜G时，物体下沉

当F浮＝G时，物体悬浮

⒋浮力的应用

①利用液体浮力：轮船、潜艇等　②利用空气浮力：氢气球、热气球、飞艇等　③制作密度计

⒈轮船、鸭子能漂浮在水面上是因为它们受到了水对它们竖直向上的________力；在水中抱起同一块石头比在岸上轻松，是因为石头在水中受到了________力．

⒉一个物体在空气中用弹簧测力计称重为4.5N，将物体浸在水中称时示数变为2.5N，则物体在水中所受浮力大小为________N．

⒊阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于________________．

⒋浸在液体中的物体，当________________时物体上浮；当________________时物体下沉；当________________时物体悬浮．

⒌潜水艇在水中下潜时，所受的浮力大小________，所受水的压强______________．(填“变大”“变小”或“不变”)，当潜水艇要上浮时，必须向外排水，使本身的重力________水产生的浮力．

⒍氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中，是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气的　，它们的重量比所受空气浮力________．(填“大”或“小”)

气体和液体有重力，所以气体和液体能产生压强，但不同于固体的时，气体和液体还存在流动性，所以气体和液体的压强就存在一些与固体压强有别的特点，如固体产生的压强方向只能与压力方向一致，而气体和液体压强方向是朝任意方向的，同时气体和液体在流动时有快慢问题，所以气体和液体压强还与它们流动的速度有关，在流动越快的地方压强越小．

掌握利用流体压强与流速关系解决问题的方法：区分清楚气体在物体表面不同位置的流速，再判断物体表面不同位置受到的压强，再判断物体受力后可能出现的情况．如行驶中的汽车，车外的气流比车内快，车外的气压就比车内小，车窗的窗帘就受到一个内大外小的压强差，因此会飘向窗外．

中考链接

[例1]汽车在有尘土的路面上驶过后，路面上总是尘土飞扬，这是什么原因呢？

[分析]应该想到用气体压强与流速的关系来解释现象

答案：因为气体流速越大的位置压强越小，当汽车在有尘土的路面上驶过后，路面上空的气体流速很大，路面上方的气体压强小于下方的气体压强，路面上的尘土就被压向空中．

　　 [例2]冬天，当北风呼啸而来，人们常常发现，窗外的风越大，窗帘越容易飘向室外，请你用学过的物理知识解释这一现象．

　　 ［分析］窗帘飘向窗外，显然是受到了向外的力，这个力只可能是大气压力，产生这个力的原因是窗外气体流动快，气压小．

答案：因为气体的流速越大，气体的压强就越小，这一现象是由于窗外风大流速快，压强小，房内气流慢，压强大，产生压强差造成的．

自主研练

⒈在硬币“跳高”的小实验里，由于吹气，使得它上面的空气流速____________，大气压强____________的缘故(填“变大”“变小”或“不变”)

⒉在地铁站的站台上，当火车驶过时，若有人站在安全线以内就会非常危险．这是因为火车行驶时带动周围空气运动，使火车周围气压____________，人体外侧的气压就____________于内侧气压而出现危险(填“大”或“小”)

⒊如图13-25所示，向两个乒乓球中间吹气时，看到的现象将是：　　　　．

⒋如图13-26所示是喷雾器的原理示意图．当空气从小也迅速流出时，小孔附近空气的流速较大，压强____________．容器里液面上方的空气压强____________，流体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状．

⒌为探究液体的某些性质，小明和小红在老师的帮助下设计了如图13-27所示的玻璃装置．俩人首先向水槽里灌满水，松开铁夹后，水流入a、b两管中水面高度关系，将会发现________________________，其原因是________________________；随后他们拔去右端的软木塞，装置中的水立即向外涌出，此时再比较a、b两管中水面高度关系，将会发现________________________，其原因是________________________．

⒍图13-28是小红同学做的两个实验：⑴往向下垂的两张纸中间吹气，这两张纸不但不分开，反而越吹越靠拢．⑵向饮料管A吹气，饮料管B中的液体会上升并从管口喷出．这两个实验现象说明气体的压强大小与什么因素有关？有什么关系？

⒎汽油发动机的汽化器是向汽缸里供给燃料与空气的混合物的装置，其构造原理如图13-29所示，当汽缸里的活塞做吸气冲程时，空气被吸入管内，请回答：

⑴汽油的喷嘴为什么安装在管的狭窄部分？

⑵汽油为什么会从喷嘴流出？

动手做实验

器材：一根弯曲的管子，一个很轻的泡沫球．

做法：用嘴向弯管的一端吹气，管子的另一端保持竖直，使吹进的气向上从管子稳定地喷出．然后将泡沫球放在喷出的气流上方．如图13-30所示．请将你观察到的现象写在后面：　　　　　　　　　　　　　　 　．请您尝试对观察到的现象进行解释：　　　　　　　　　　　　 ． 　

探究性学习

物理造成的“冤案”

1912年秋天，远洋航轮“奥林匹克”号是当时世界上最大的轮船之一，它在大海上航行时，离它一百米远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地疾驰着，当两艘船到了如图13-31中所画的位置时，发生了一件意外的事情：小船好像服从着一种不可抗拒的力量，竟然扭转船头朝大船冲来，并且不服从舵手的操纵，结果发生了撞船事故．

　海事法庭审理判决书说：“奥林匹克”号没有发出任何命令给横向开来的“豪克”号让路，被判为过失方．你认为这判决正确吗？是什么原因造成撞船事故？

　§13.5浮力

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⒉飞机的升力是由于机翼上下表面存在气压差而产生的．

⒊生活中跟流体的压强与流速相关的现象：①窗外有风吹过，窗帘向窗外飘　②汽车开过后，路面上方尘土飞扬　③踢足球时的“香蕉球”　④打乒乓球时发出的“旋转球”　⑤大海中漩涡中心向下凹　

⒈气体和液体都有流动性，当气体和液体流动时，在流速越大的位置压强越____________．

⒉用手握着两张纸，让纸自由下垂．在两张纸的中间向下吹气．观察到的现象是：　　　

____________________，这个现象说明的物理道理是：________________________.

⒊由于机翼横截面的形状上下不对称，迎面吹来的风被机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较____________，因而速度较____________，它对机翼的压强较____________；下方气流通过的路程较____________，因而速度较____________，它对机翼的压强较____________．因此在机翼的上下表面产生了____________．这就是向上的升力．

⒈与固体和液体一样，气体也受重力作用，因此气体也会产生压强．与流体一样，气体也具有流动性，因此任意方向都存在大气压强．

⒉气体压强受质量和温度等因素的影响．在气体质量一定时，温度越高，气体压强越大；当温度一定时，气体质量越大，气体压强越大．

⒊知道一些常见的证明大气压存在的实验和利用大气压的实例，并注意证明和利用的区别．

⒋理解两种测量大气压的实验原理．用弹簧测力计粗略测量时，利用了刚好把吸盘挂钩拉离桌面时，弹簧测力计的拉力等于大气压力的道理，再根据p＝F/s粗略算出大气压．在手里拆里实验中，要理解当管内水银不再下降时，竖直高度的水银柱产生的压强就相当于大气压的等效原理．所以只要大气压不变，水银柱的竖直高度就不会变，因此这个高度与玻璃管的长短、粗细等因素无关．

中考链接 [例1]茶壶盖上都有一个小孔，关于这个小孔的作用，下列说法中正确的是(　　 )

A．茶壶盖上的小孔是为了拴绳用的，以免壶盖丢失

B．小孔可使壶内保持与外界大气相通，使壶内与外界有相同的大气压，易于倒水

C．小孔是为了使壶内蒸汽跑出，有利于蒸发降温

D．壶盖上做有小孔是传统的装饰

［分析］若壶盖与壶身的密封性较好(如紫砂壶)，在倒水时，壶内空间会变大，导致内部气压变小，水很难倒出，所以一般在壶盖上留一个小孔，保持茶壶内外相通，气压平衡，易于倒水．

　　 答案：B．

[例2]做托里拆利实验时，玻璃管竖起时，测得管内外水银柱的高度差是76cm，若将玻璃管倾斜，则管内外水银柱(　　　 )

A．高度小于76cm　　　　　　 B.高度等于76cm　　

C.长度小于76cm　　　　　　 D.长度等于76cm

　　 ［分析］液体压强只与液体密度和液体深度(容器内外两个液面的竖直高度)有关，托里拆利实验中，大气压等于76cm高的水银柱产生的压强，当把玻璃管倾斜时，由于管内水银面上方为真空，所以管内水银柱长度会大于76cm，以保证管内外水银面的竖直高度为76cm．

　　 答案：B．

[例3]把充满水的可乐瓶倒立浸没在水中，然后抓住瓶底慢慢向上提，在瓶口离开水面 之前，瓶底露出水面的总分将(　　　 )

A．充满水　　　　　　　　 B．有水，但不满　　　　

C．瓶中没有水　　　　　　 D．瓶内外水面始终保持相平

［分析］因为瓶中原来充满水，当瓶底离开水面后，在大气压的作用下，不将充满瓶中 　答案：A． 　　 [例4]在做托里拆利实验时，如果漏进了一点空气，那么大气压的测量值将比实际值(　 ) 　A.偏小　　B.偏大　　C.无任何影响　　D.视漏进的空气多少而定

［分析］托里拆利实验中，管长大约1m，装满水银倒置于水银槽时，水银高度为76cm，此时管内上方为真空，气压为0，如果有气体漏进管内，管内上方就存在气压，水银高度就达不到76cm，所以测量值将偏小．

答案：A. 　[例5]在冬季，剩有半瓶热水的明暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其主要原因是(　 )

A.软木塞受潮膨胀　　　　　　　　　　

B.瓶口因温度降低而把瓶塞吸住

C.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住

D.瓶内气体因温度降低而压强减小，大气压把瓶塞压紧

［分析］因为瓶中只有半瓶热水，瓶内上方空间充满水蒸气，过一个夜晚后，水蒸气因温度降低而发生液化，导致瓶内气压下降，在外界大气压作用下瓶塞很难拔出来． 　答案：D．

自主研练

⒈将杯子里装满水，用纸片把杯口盖严，按住纸片，把杯子倒过来(如图13-20甲)，放手后，纸片不会掉下来，杯子里的水也不会流出来，这表明_____________．把杯子转到如图13-20乙、丙所示的位置，纸片仍然不会掉下来，这说明_____________．

⒉如图13-21所示，往矿泉水瓶中装入一些热水，摇晃几下使整个瓶子变热、倒掉热水后迅速将瓶盖拧紧，不漏气，过一会儿，瓶子就被压扁变形了，这说明我们周围的大气存在_____________.

⒊抽水机是利用_____________的原理工作的．

⒋医生打针时，先把针管里的活塞推到下端，这是为了_____________，然后把针头插入药液中，担起活塞后，由于管内没空气，在管外_____________的作用下药液就被压入针管里．

⒌下列现象中，不是利用大气压工作的是(　)

A．用塑料管从瓶子中吸饮料　　　　　　 B. 注射器吸药液

C．塑料挂衣钩帖在光滑的瓷砖面上　　　 D.水人高处向低处流

⒍下列现象中，不能说明大气压存在的是(　 )

A．堵上茶壶盖上的小孔，茶壶里的水就不容易被倒出来．

B．用吸管能把饮料吸入口中．

C．生产灯泡时，抽气机能抽出灯泡中的空气．

D．两块玻璃合在一起，中间有水，很难把它们分开．

⒎氢气球升到高空后会破裂，主要原因是(　　 )

A．高空温度低，橡皮膜的耐压能力减弱．

B．高空中大气压变小，球内气压比外界气压大得多，将气球胀破．

C．高空大气压较大，将气球压破．

D．高空温度较低，球内气压增大，将球胀破．

⒏某同学估计大气对0.28m²的课桌上表面的压力，大约是(　)

A．2.8×10²N　　　 B.2.8×10³N　　　　 C.2.8×10⁴N　　D.2.8×10⁵N

⒐如图13-22所示，将试管口朝下放在酒精灯火焰上方加热几秒后，立即竖直插入盛水的容器中某处不动．

⑴你猜想可能产生的现象是怎样的？

⑵你猜想的依据的什么？

⒑在烧杯底部铺一层细沙，将浸过酒精的棉花投入瓶中，然后用剥了皮的煮鸡蛋堵住瓶口，如图13-23所示．经过一段时间，鸡蛋慢慢地进入瓶内．请解释这个现象．

动手做实验

器材：大可乐瓶，小气球，小刀．

步骤：⑴用小刀在可乐瓶靠近底部的侧壁上开一个小孔

⑵把气球放入可乐瓶中，并将气嘴套紧在瓶口上

⑶向瓶口吹气，使气球鼓起来，充满可乐瓶(注意吹气时小孔一定要打开)如图13-24所示．　　　　　　

⑷用指头按住小孔，停止吹气将你观察到的现象写在后面：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

请您尝试对观察到的现象进行解释：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　．

探究性学习

人体与大气压强

人体与大气有着不可分离的密切关系，这不仅是由于人体需要呼吸和调节体温．大气对于人体还有一种不易被人察觉到的作用----大气的压力．一名优秀的游泳运动员，在几分钟内不呼吸还不成问题，但如果没有大气压力，恐怕连几秒钟也生存不了．　 　一般认为，标准的大气压相当于每平方厘米受到10.336N的压力．一个成年人的整个人体总共要受到1.2×10⁵-1.5×10⁵N的大气压力．但是由于大气压强总是从各个不同的方向作用与同一点的，并且大小相同，每两个大小相同的压力便相互抵消，所以人体才感觉不到那么大的压力，但它是实实在在存在着的．　 　　 就拿呼吸来说，当吸气中枢兴奋时，通过膈神经使胸腔和腹腔之间的横膈肌肉收缩，胸腔容积扩大，肺气泡也跟着扩大，使其中的气压下降，并低于外部大气压．于是外界空气在大气压的作用下，从鼻孔和嘴流进肺部，进入肺气泡．呼气的情况正好相反，由于胸腔容积缩小，肺内空气收缩，内部压强大于外部，气体便从肺里呼出来．　 　在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状．另外，在人体的股骨和髋骨之间有一个没有大气的空腔，空腔内不存在向外的作用力，于是股骨就靠外部大气压紧紧地压在身体上，使我们抬起腿走路不觉得费力，行走自如．

§13.4气体压强与流速的关系

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