九年級物理上冊《浮力與升力》文字素材1 滬粵版

---開始冰塊漂浮于水面，重力等于浮力，即F.=G冰浮冰FGTOC\o"1-5"\h\z根據(jù)阿基米德原理可知V排=浮=4……①排gg水水而冰熔化后，質(zhì)量保持不變，即m”嚴水,mmG而冰熔化后，質(zhì)量保持不變，即m”嚴水,有v=水二一冰=一冰-水PPPg水水水因為V排="水，所以水面位置不變。問題引申：如果冰塊內(nèi)含有石塊，當冰熔化后，水面又會怎樣變化？分析：開始，含有石塊的冰漂浮于水面，則F.=G總，浮總FG+GGG根據(jù)阿基米德原理可知Vf浮=-冰石=4+4……③TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"排PgPgPgPg

水水水水而冰熔化成水后，石塊下沉到底部。則冰熔化后排開水的體積為V=V水+V石水石mmG其中，冰熔化后質(zhì)量保持不變，所以有V水=水=^=4④水PPPg水水水mG石塊的體積為V石=石=石……⑤石PPg石石因為p>p.，比較③和④+⑤，可知v*”>v,水面下降。石水排我國古代對浮力的認識及應用大約在殷商時期，我們的祖先就開始認識和應用浮力了，可以說是世界上應用浮力最早的國家之一。當時人們利用較大的獨木，從中間挖成槽形，放在江河的水中漂流，稱為獨木舟。人們利用它來載人和裝運收獲的獵物。后來又發(fā)展到用木板做成船體，在江河中代替獨木舟航行。隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，以后各個朝代對船的形狀和結(jié)構(gòu)又進行了多次改進，使木船不僅能在內(nèi)河、湖泊中航行，還制造了能適用于大海、大洋中航行的大型船舶。明朝時的鄭和出使西洋用的大型“寶船”船隊，其船體在結(jié)構(gòu)上合理、精致、美觀，都達到了古代造船工藝史上的顛峰。這一偉大的成果，是古代造船史上非常光輝的業(yè)績，是我們祖先對世界航海事業(yè)做出的偉大貢獻。浮橋是我國古代歷史上應用浮力的偉大奇跡，在公元前8世紀周朝時就得到了廣泛的應用。在以后的年代，發(fā)展到不僅可以在小河上架起浮橋，而且像黃河這樣的大河上也架起了浮橋。相傳在11世紀初，在蒲州附近潼關(guān)以北的黃河上曾架起一座很大的浮橋，浮橋的纜繩用8只鐵牛系住，這些鐵牛立于兩岸，每只鐵牛重數(shù)萬斤。后來由于洪水泛濫，浮橋被沖垮，鐵牛也沉入河中。如何把鐵牛打撈起來，在當時的條件下，是比較困難的。和尚懷丙派人潛入水中，用鐵索把鐵牛和兩只裝滿泥土的大船系在一起，然后再把船中的泥土除去，利用大船所受的浮力，把鐵牛拉上來。利用物體的沉浮原理估測液體的密度，在我國的宋、元時代已經(jīng)開始。根據(jù)有關(guān)文獻記載，密度的測定主要是和古代的制鹽業(yè)密切聯(lián)系的，即由于估測鹽水的需要，發(fā)展了液體密度的測量技術(shù)，為曬鹽業(yè)提供了方便。11世紀，姚寬在臺州做官時，為了檢查鹽商是否舞弊，他首創(chuàng)了一種簡單的估測鹽水密度的方法。選用體積大體相同，而質(zhì)量不同的蓮子十粒，當把蓮子放在鹽水中時，如果這些浮沉子一一蓮子有5粒以上浮起，說明鹽水是最濃的；如果有三四粒蓮子浮起，說明此鹽水是濃鹽水；如果不足3粒蓮子浮起，說明此鹽水是稀鹽水。到了元代，經(jīng)進一步改進，制造了便于攜帶的簡單裝置。取四個蓮子，分別用四種不同濃度的鹽水浸泡，放在一個竹筒內(nèi)，便成為簡單的測定鹽水濃度的裝置。如果要測某種鹽水的濃度，只要把待測鹽水的一小部分裝入筒內(nèi)，觀察各類蓮子浮起的情況，便可以估測鹽水的濃度。到了明代，測定鹽水濃度的方法進一步簡化，選一粒輕重合適的蓮子，放在竹筒內(nèi)，當把待測的鹽水放入竹筒中時，如果蓮子浮在水面上成橫倒形，則鹽水最濃；如果成垂直形，則鹽水次濃；如果蓮子沉而下浮，則鹽水不濃。我國古代這種簡單估測鹽水濃度的方法，與現(xiàn)代密度計的原理相似，這說明我國古代對浮力的研究與應用已經(jīng)相當深入了?；∪η蚝拖憬肚虍斍蛟诳罩酗w行時，若不但使它向前，而且使它不斷旋轉(zhuǎn)，由于空氣具有一定的粘滯性，因此當球轉(zhuǎn)動時，空氣就與球面發(fā)生摩擦，旋轉(zhuǎn)著的球就帶動周圍的空氣層一起轉(zhuǎn)動，球周圍產(chǎn)生和球旋轉(zhuǎn)方向一致的氣流。又由于球同時向前運動，因此相對于球的運動方向，在球飛行過程中空氣氣流相對于球是向后的。這樣，在球的一側(cè)，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相同，空氣流動速度快，球的另一側(cè)，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流和飛行中的相對氣流的方向相反，使該側(cè)氣流流速變慢。在速度較大一側(cè)的壓強比速度較小一側(cè)的壓強為小，所以球一方的壓強小于球另一方的壓強。由于球所受空氣壓力的合力不為零，所以球在運行過程中就產(chǎn)生了偏向一方的運行，即產(chǎn)生弧圈球。9．伯努利和伯努利方程伯努利是瑞士物理學家、數(shù)學家、醫(yī)學家，1700年2月8日生于荷蘭格羅寧根，是著名的伯努利家族中最杰出的一位。他是數(shù)學家J.伯努利的次子，和他的父輩一樣，違背家長要他經(jīng)商的愿望，堅持學醫(yī)，他曾在海得爾貝格、斯脫思堡和巴塞爾等大學學習哲學、論理學、醫(yī)學。1721年取得醫(yī)學碩士學位。努利在25歲時(1725)就應聘為圣彼得堡科學院的數(shù)學院士。8年后回到瑞士的巴塞爾，先任解剖學教授，后任動力學教，1750年成為物理學教授。在1725?1749年間，伯努利曾十次榮獲法國科學院的年度獎。1782年3月17日，伯努利在瑞士巴塞爾逝世，終年82歲。伯努利的貢獻涉及到醫(yī)學、力學、數(shù)學等各個方面。在物理學上的貢獻有：1938年出版了《流體動力學》一書，共13章。這是他最重要的著作。書中用能量守恒定律解決流體的流動問題，寫出了流體動力學的基本方程，后人稱之為“伯努利方程”，提出了“流速增加、壓強降低”的伯努利原理。他還提出把氣壓看成氣體分子對容器壁表面撞擊而生的效應，建立了分子運動理論和熱學的基本概念，并指出了壓強和分子運動隨溫度增高而加強的事實。從1728年起，他和歐拉還共同研究柔韌而有彈性的