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解读阿基米德原理
阿基米德原理的表述是: 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重
力。表达式是: F浮 G排液 液 gV排液 。学习阿基米德原理,应注意以下六点:
“浸在”包括两种情况:一是“部分浸入”,指物体有一部分浸入液体中的状态,如
1(甲 ) 所示;二是“浸没”,即把物体放入液体中,并且使它全部没入液体中的情形,
如图 1(乙 ) 所示。无论部分浸入还是完全浸没,物体都受到液体向上的浮力作用。
图 1
甲:部分浸入 图 2 乙:浸没
G排液 是指被物体排开的液体所受的重力,“排开”是指物体浸入液体中,占据了一
定空间,这部分空间的液体就是“被物体排开的液体”,如图 2 所示。公式 F浮 G排液 表示
物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
3. V排液 是物体排开液体的体积,即物体在液体中占据的那部分体积。 V排液 跟 V物 是两
回事, V排液 不一定等于 V物 ,只有当物体完全浸没时,
物体的体积等于物体排开液体的体积, 如图 3(甲 ) 所示;而物体部分浸在液体中时,物体的体积大于物体排开液
体的体积,此时排开液体的体积等于物体浸在液体中的
体积,如图 3(乙 ) 所示;。在具体问题中,同学们应该
清楚地区分这两个体积。
4. 由 F浮 液 gV排液 可知,浮力的大小只跟液体的
密度和物体排开液体的体积有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体是否运动、液体的多少等因素均无关。
5. 当物体排开液体的体积 V排液 一定时,由公式 F浮
液 gV排液 可知,液体密度越大,
物体受到的浮力越大,液体密度越小,物体受到的浮力越小。同种液体中,即
液 一定,由
公式 F浮
液 gV排液 知,物体所受浮力的大小与其排开液体的体积成正比,
当物体浸没在液
体中时,物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。
阿基米德原理也适用于气体, 浸在气体中的物体所受的浮力大小等于它排开气体所受的重力,用公式表示为。
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