谈浮力计算的四种方法.doc

谈浮力计算的四种方法1、浮力大小测定物体所受的浮力等于物体在液面外弹簧秤读数F1(即为物体的重力G)与浸在液体中弹簧秤读数F2之差。即F浮=F1-F2例1、一金属块所受的重力为26.5牛，用弹簧秤吊着金属块浸在水中，这时弹簧秤的示数为16.7牛，则金属块受到水对它的浮力为多少？解：由金属块浸在液体中受力分析，可得：F浮=G-F=26.5牛-16.7牛=9.8牛。2、浮力产生原因分析如果物体与容器底部不密合情况下，浸在液体里的物体，由于液体内部的压强随深度的增加而增加，所以物体受到向上压力大于向下压力，物体受到向上与向下的压力差即为物体受到的浮力。即F浮=F上-F下。浮力的方向总是竖直向上的；如果物体底部与容器底部密合时，则底部受向上的压力为零，即浮力也为零。例2、把边长为10厘米的正方体物块水平地浸入水中，其上表面距水面5厘米，则这个物块上表面受到的压力大小为_牛，下表面受到的压力大小为_牛，其浮力的大小为_。若该物体下沉到盛水容器的底部，且与底部紧密结合，则该物体受到的浮力是_牛。解：上表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.05米=490帕下表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.15米=1470帕物块上表面受到的向下的压力大小为F下=pS=490帕×(0.1米)2=4.9牛。物块下表面受到的向上的压力大小为F上=pS=1470帕×(0.1米)2=14.7牛。物块左右两侧面受到的压力相平衡。所以物块受到的浮力大小为F浮=F上F下14.7牛-4.9牛=9.8牛。如果物体底部与容器底部密合，则物体受到的浮力为0牛3、对浮体或悬浮体，由平衡条件可知：F=G如果题中已知明确是浮体问题，应抓住浮体平衡条件来求F=G，但往往题目给予一些条件(如多余)，需要先进行判断物体所处的状态。即弄清物理情景，才能得出正确的结果。例3、质量为0.5千克的铁球的体积为6×10-4m3，将它放入水中，求铁球静止后受到的浮力？此题如想当然认为铁球应沉入水底，简单认为V排=V球，进而求出F浮=籽gh=103千克/米3×6×10-4m3×9.8牛/千克5.88牛重力Gmg0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛，而如果浸没显然F浮G，铁球将上浮，最后处于漂浮状态。因此应根据判定：物体处于漂浮状态，由平衡条件得F=G=4.9牛。4、运用阿基米德原理求浮力即F浮=籽vg（1）若已知物体排开液体的体积和液体的密度，即可直接用F浮=籽vg来求解。例4、密度是8.9×103千克/米3、体积是20厘米3的铜块，浸没在密度为0.8×103千克/米3的液体中，则排开液体的体积是_厘米3，排开液体受到的重力是_牛，铜块受到的浮力是_牛。解：因物体浸没，故排开液体的体积即为物体的体积，排开液体的重力等于物体受到的浮力。所以F浮=籽vg=0.8×103千克/米3×20×10-4米3×9.8牛/千克=0.1568牛。（2）阿基米德原理可知，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。若已知物体排开液体的重力(或质量等)，可直接求出物体受到的浮力。例5、将重10牛的物体放入盛有水的溢杯里，测得溢出的水重为3牛，该物体所受的浮力大小范围应是。解：对物块放入杯中的情况，溢杯有两种可能：（1）如果是盛满的，排开水的重力为3牛，物体所受的浮力就是3牛。（2）如果未盛满，则应分三种可能情况：当物体处于漂浮（物水）时：物体排开水的重力应大于溢出水的重力。即一定大于3牛。因物体漂浮，故FG10牛。当物体处于悬浮（物水）时：同样可根据物体的悬浮条件得：FG10牛。当物体处于沉底时（物水）：有FG10牛，且因杯子未盛满，物体排开水的体积大于溢出水的体积，即有浮力大于溢出水的重力，F3牛。所以3牛F10牛。综上所述：3牛F10牛需要注意的是：当原杯子盛满时，有V排=V溢；当原杯子未盛满时，有V排V溢。所以，物体排开液体的体积大于或等于杯中溢出的液体体积。物体所受的浮力大于或等于杯中溢出的液体的重力。综上所述，解题时往往根据具体题给条件进行分析、判断，明确物理情景，然后由已知条件选择计算浮力的最佳途径，还可求出与浮力有关的如液体密度、排开液体的体积等一系列问题。