浮力计算的方法.doc

北京中考之浮力计算的方法总结（5种）初中物理课本第二册第八章压强和浮力，是学生掌握知识的难点、同时也是教学的重点。关于浮力的计算是很多学生较为头痛的问题。以下我就如何理解并掌握这一问题谈谈我的看法。想要学会计算，首先必须理清概念。 其一：掌握物体的沉浮条件，及由沉浮条件决定的物体密度与液体密度之间的关系。如下：下沉： GF浮 物液悬浮： G=F浮 物=液上浮： GF浮 物液漂浮： G=F浮 物F乙 甲乙 B F甲F乙 甲=乙 C F甲=F乙 甲乙 D F甲F乙 甲F甲 物 甲 又物体在乙杯中漂浮，则应有： G物=F乙 物 乙 故可得 F甲F乙 ，甲G0G2 B G2G0 G1 C G0G1 G2 D G2=G0=G1 分析：此题可分为两部分来解（1）G0与G1 大小关系：G1为水中读数即F浮=G-F示中的F示的大小 ，由上公式变形可得G=F浮+F示即：G0=F浮+ G1 所以G0G1（忽略空气对物体的浮力）。（2）G0与G2的大小关系：G2为在真空中示数应理解为它的重量，G0为在空气中的示数，在此应理解为公式中的F示，则应有G2G0（注意在此不可忽略空气对物体的浮力）。答案应选 B2利用F浮=F向上-F向下 进行计算：例5 如图一正方体物块边长为0.1米，放入水中，其下表面所受水的压强为2000帕。求：正方体物块所受浮力大小？ 分析与解答： 下表面压强为： p=2000帕h下表面压力为：F=ps=2000帕0.01米2=20牛 下表面所处的深度：h1= = 0.2米上表面所处的深度：h= h1-0.1=0.1米上表面所受的压强：p= hg=1.0103千克/ 米3 0.1米 10牛/千克 =1000帕上表面所受压力：F=ps=1000帕0.01米2=10牛物块受到的浮力：F浮=F-F=20N-10N=10N（此题也可直接利用阿基米德原理来进行求解。）3利用F浮=G排=液v排 g进行计算例6体积为1厘米3的铁球投入水中，静止时所受浮力多大？若投入水银中呢？分析与解答：铁球投入水中静止时，由于铁 水 ，则应下沉，没入水中，即：v铁=v排 ，所以有：F浮=水v排g=1.0103千克/米310-6 米39.8牛/千克=9.810-3牛铁球投入水银中静止时，由于铁 水银，则应漂浮，即有：F浮=G球=mg=铁v铁 g=7.9103千克/ 米310-6 米39.8牛/千克 =7.74210-2牛很多同学在计算铁球投入水银中所受到浮力时，都写成：F浮= 水银v排 g=13.6103千克/ 米310-6 米39.8牛/千克=0.133牛此种方法错在利用F浮= 液v排 g时v铁v排所致。（3） 、关于浮力的综合运算：例7.某容器的水面漂浮一块冰，当冰全部熔化成水时，水面的高与来相比应 （ ） A 上升 B 下降 C 不变 D 三种情况都有可能分析与解答：此题关健在于冰漂浮在水面上时，其排开水的体积v排与冰全部熔化成水后水的这部分体积v水 之间的大小关系。先利用漂浮时F浮=G，即水v排 g=冰v冰 g可得v排 =v冰,又冰熔化成水时由m水 =m冰, 即水v水 =冰v冰可得v水 =v冰,所以液面应保持不变。答案应选 C例8.已知物体的总体积为0.01米3，当物体静止浮在水面上时，浸入水中部分体积为总体积的，求物体密度和使物体浸入水中静止时向下的压力F的大小。分析与解答：此题应结合物体的沉浮条件和阿基米德原理来求解。物体漂浮 G = F浮，即物v物 g=水v排 g=水v物 g 物= 水=0.6103千克/ 米3使物体全部浸入水中，增加的浮力即为向下的压力F的大小：F=F浮=水v物 g=1.0103千克/ 米30.01 米39.8牛/千克=39.2牛例9. 如图所示：一个体积为0.2 分米3，密度为7.9103千克/ 米3的铁球用细线与一个密度0.5103千克/ 米3为体积为5 分米3的木块连在一起，放在一个容器内，取g=10牛/千克求：（1）不断缓慢向容器中注入水，则当水浸没木块体积为3 分米3时细线的拉力有多大？（2）继续向容器中注水，木块浸入水中的体积达多大时铁球对容器底的压力减小到零？ 分析与解答：（1）取木块为研究对象它受浮力为： F浮= 水v排 g=1.0103千克/ 米3310-3米310牛/千克=30牛 木块的重力为：G= 木v木 g=0.5103千克/ 米3510-3米310牛/千克=25牛 所以细线的拉力为T =F浮-G=30牛-25牛=5牛 (2) 要使铁块对容器底部的压力为零，为使问题简单化把铁块和木块做为一个整体来考虑，则应有： F浮=G =G木+G铁 =25牛+铁v铁 g=25牛+15.8牛=40.8牛 又F浮= 水（v铁+v木排）g可得： v木排