《浮力的利用》讲义一、浮力的概念当物体浸在液体或气体中时，液体或气体对物体向上和向下的压力差，就是浮力。
浮力的方向总是竖直向上的。
浮力产生的原因可以从压力差的角度来理解。
以物体浸没在液体中为例，物体上表面受到的液体压力向下，而下表面受到的液体压力向上。
由于下表面所处的深度更大，液体压强也就更大，所以下表面受到的压力大于上表面受到的压力，这两个压力的差值就是浮力。
二、浮力的大小浮力的大小可以通过阿基米德原理来计算。
阿基米德原理指出：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
其数学表达式为：F 浮＝ G 排＝ρ 液 gV 排。
其中，ρ 液表示液体的密度，V 排表示物体排开液体的体积，g 是重力加速度，通常取98N/kg 。
例如，一个铁块完全浸没在水中，铁块的体积为 100cm³，则铁块排开水的体积也为 100cm³，即 00001m³。
水的密度为 1000kg/m³，根据阿基米德原理，铁块受到的浮力 F 浮＝ 1000kg/m³ × 98N/kg ×00001m³＝ 098N 。
三、浮力的利用（一）轮船轮船是利用浮力来工作的典型例子。
轮船采用了“空心”的办法，增大了可以排开液体的体积，从而增大了浮力。
轮船的大小通常用排水量来表示。
排水量是指轮船满载时排开水的质量。
例如，一艘轮船的排水量为 10000 吨，意味着它满载时排开水的质量为 10000 吨。
根据阿基米德原理，轮船满载时受到的浮力 F 浮＝ G 排＝ m 排 g 。
所以，这艘轮船满载时受到的浮力为 10000×1000kg×98N/kg ＝98×10^7N 。
（二）潜水艇潜水艇的工作原理则有所不同。
潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下潜。
潜水艇有多个蓄水舱。
当潜水艇要下潜时，向蓄水舱中注水，使潜水艇的重力增大，当重力大于浮力时，潜水艇就会下沉；当潜水艇要上浮时，用压缩空气将蓄水舱中的水排出，使潜水艇的重力减小，当重力小于浮力时，潜水艇就会上浮。
