- 相關(guān)推薦
計算浮力的方法總結(jié)
知識點總結(jié)是考試必勝的法寶，下面小編給大家整理了計算浮力的方法總結(jié)，希望對大家有幫助！
計算浮力的方法總結(jié)
1、浮力大小測定
物體所受的浮力等于物體在液面外彈簧秤讀數(shù)F1(即為物體的重力G)與浸在液體中彈簧秤讀數(shù)F2之差。即F浮=F1-F2
例1、一金屬塊所受的重力為26.5牛，用彈簧秤吊著金屬塊浸在水中，這時彈簧秤的示數(shù)為16.7牛，則金屬塊受到水對它的浮力為多少？
解：由金屬塊浸在液體中受力分析，可得：
F浮=G-F=26.5牛-16.7牛=9.8牛。
2、浮力產(chǎn)生原因分析
如果物體與容器底部不密合情況下，浸在液體里的物體，由于液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增加，所以物體受到向上壓力大于向下壓力，物體受到向上與向下的壓力差即為物體受到的浮力。即F浮=F上-F下。
浮力的方向總是豎直向上的；如果物體底部與容器底部密合時，則底部受向上的壓力為零，即浮力也為零。
例2、把邊長為10厘米的正方體物塊水平地浸入水中，其上表面距水面5厘米，則這個物塊上表面受到的壓力大小為_____牛，下表面受到的壓力大小為_____牛，其浮力的大小為_______。若該物體下沉到盛水容器的底部，且與底部緊密結(jié)合，則該物體受到的浮力是_____牛。
解：上表面所在處的液體的壓強為p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.05米=490帕
下表面所在處的液體的壓強為p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.15米=1470帕
物塊上表面受到的向下的壓力大小為F下=pS=490帕×(0.1米)2=4.9牛。物塊下表面受到的向上的壓力大小為F上=pS=1470帕×(0.1米)2=14.7牛。
物塊左右兩側(cè)面受到的壓力相平衡。
所以物塊受到的浮力大小為F浮=F上－F下＝14.7牛-4.9牛=9.8牛。如果物體底部與容器底部密合，則物體受到的浮力為0牛。
3、對浮體或懸浮體，由平衡條件可知：F=G
如果題中已知明確是浮體問題，應(yīng)抓住浮體平衡條件來求F=G，但往往題目給予一些條件(如多余)，需要先進(jìn)行判斷物體所處的狀態(tài)。即弄清物理情景，才能得出正確的結(jié)果。
例3、質(zhì)量為0.5千克的鐵球的體積為6×10-4m3，將它放入水中，求鐵球靜止后受到的浮力？
此題如想當(dāng)然認(rèn)為鐵球應(yīng)沉入水底，簡單認(rèn)為V排=V球，進(jìn)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G＝mg＝0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛，而如果浸沒顯然F浮>G，鐵球?qū)⑸细�，最后處于漂浮狀態(tài)。
因此應(yīng)根據(jù)判定：物體處于漂浮狀態(tài)，由平衡條件得F=G=4.9牛。
4、運用阿基米德原理求浮力即F浮=籽vg
（1）若已知物體排開液體的體積和液體的密度，即可直接用F浮=籽vg來求解。例4、密度是8.9×103千克/米3、體積是20厘米3的銅塊，浸沒在密度為0.8×103千克/米3的液體中，則排開液體的體積是________厘米3，排開液體受到的重力是________牛，銅塊受到的浮力是_____牛。
解：因物體浸沒，故排開液體的體積即為物體的體積，排開液體的重力等于物體受到的浮力。
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，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。若已知物體排開液體的重力(或質(zhì)量等)，可直接求出物體受到的浮力。
例5、將重10牛的物體放入盛有水的溢杯里，測得溢出的水重為3牛，該物體所受的浮力大小范圍應(yīng)是＿＿＿＿＿＿＿。
解：對物塊放入杯中的情況，溢杯有兩種可能：（1）如果是盛滿的，排開水的重力為3牛，物體所受的浮力就是3牛。
�。�2）如果未盛滿，則應(yīng)分三種可能情況：①當(dāng)物體處于漂�。é盐铮鸡�
水）時：物體排開水的重力應(yīng)大于溢出水的重力。即一定大于3牛。因物體漂浮，故F＝G＝10牛。②當(dāng)物體處于懸�。é盐铮溅阉⿻r：同樣可根據(jù)物體的懸浮條件得：F＝G＝10牛。③當(dāng)物體處于沉底時（ρ物＞ρ水）：有F＜G＝10牛，且因杯子未盛滿，物體排開水的體積大于溢出水的體積，即有浮力大于溢出水的`重力，F(xiàn)＞3牛。所以3牛＜F＜10牛。
綜上所述：3牛≤F≤10牛需要注意的是：當(dāng)原杯子盛滿時，有V排=V溢；當(dāng)原杯子未盛滿時，有V排>V溢。
所以，物體排開液體的體積大于或等于杯中溢出的液體體積。物體所受的浮力大于或等于杯中溢出的液體的重力。
綜上所述，解題時往往根據(jù)具體題給條件進(jìn)行分析、判斷，明確物理情景，然后由已知條件選擇計算浮力的最佳途徑，還可求出與浮力有關(guān)的如液體密度、排開液體的體積等一系列問題。
浮力是初中物理中的重點內(nèi)容，也是初中學(xué)生感到難度最大、綜合性最強的部分。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)同學(xué)對如何計算物體的浮力，往往只會套用公式，不會靈活運用。如何能讓同學(xué)理清思路，正確、快捷地解決浮力這一類問題，下面結(jié)合實例從浮力的測定、產(chǎn)生原因、物體平衡知識及阿基米德原理，
有關(guān)浮力的計算問題種類繁多，并且在分析和運算能力方面均有較高的要求。因此“浮力”是初中物理的難點內(nèi)容。以下是有關(guān)浮力的基本計算方法和典型運用問題的解析的歸納：
一、求解浮力的基本方法
對于浮力大小的計算，通常有如下四種基本方法：
1．利用阿基米德原理計算。若已知液體密度ρ液和物體排開液體的體積V排，可根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排計算（當(dāng)物體浸在氣體中時，則F浮=ρ氣gV排）。此法也叫原理法或公式法。
2．利用漂浮或懸浮條件計算。若物體漂浮在液面或懸浮在液體（或氣體）中時，應(yīng)根據(jù)物體所受浮力與物重等大（即F浮=G物）來計算。此法也稱為平衡法。
3．利用兩次側(cè)重之差計算。若用彈簧秤先后稱量同一物體在空氣中和液體中物重時其讀數(shù)分別為G和G′，則物體在液體中所受浮力為F浮=G-G′。此法常稱為重差法。
4．用壓力差法計算。如果物體上、下表面積相同，并且液體對物體下表面向上的壓力為F向上，對物體上表面向下的壓力為F向下。則物體所受浮力為F浮=F向上-F向下。
以上四種方法中，前三種的運用最普遍。在運用時還須注意：當(dāng)物體下表面跟容器底部完全密合時，由于物體的下表面不再受液體向上的壓力。因此液體對物體不會產(chǎn)生浮力。此時，以上各種方法均不能使用。
二、基本方法的運用
1．判明浮沉狀況、正確選用方法
雖然有上述四種計算浮力的基本方法，但是并非在任何情況下這些方法都能單獨用來求解浮力問題。如平衡法，只適用于物體漂浮和懸浮情況。因此，解題時須判明物體的沉浮狀況。在判別物體的沉浮時，常常需要利用以下隱含條件：
若實心物體密度ρ物，液體密度為ρ液。
(1)當(dāng)ρ物>ρ液，則物體會下沉。物體靜止時必浸沒于液體底部。
(2)當(dāng)ρ物=ρ液，物體靜止時處于懸浮狀態(tài)。
(3)當(dāng)ρ物<ρ液，則浸沒于液體中的物體會上浮，物體靜止時必漂浮于液面。
例1 體積為100厘米3的鋁塊分別放在水中和水銀中，靜止時鋁塊所受浮力各多大？在水中時，用彈簧秤測鋁塊重的讀數(shù)應(yīng)是多少？（0.98牛，2.65牛1.67牛）
計算浮力的基本方法不僅可以分別單獨用來求解相應(yīng)類型的簡單浮力問題，而且還常常用公式法結(jié)合平衡法或重差法解答較復(fù)雜的綜合性問題。
2．公式法結(jié)合平衡法求解載物問題
若浮體自重為G自，所載物重為G載，當(dāng)浮體漂浮或懸浮時，平衡法可寫為F浮=G自+G載
例2 若用內(nèi)充氦氣，體積為10米3的氣球來懸掛標(biāo)語。已知氣球皮重20牛頓，空氣密度為1.29千克/米3，氦氣密度是0.18千克/米3。該氣球能吊起多重的標(biāo)語？（88.8牛。）
3．公式法結(jié)合平衡法求浮體或液體密度
在浮力問題中，常常根據(jù)浮體的漂浮狀況求解浮體自身的密度或液體的密度。
例3 將一木塊放在水中時有2/5的體積露出水面，將該木塊放在另一種液體中時有1/4的體積露出液面。求(1)木塊的密度；(2)液體的密度。（600Kg/m3,800 Kg/m3）
4．公式法結(jié)合重差法求物體或液體密度
當(dāng)物體不能漂浮于液面時，可以用重差法結(jié)合公式法計算物體或液體的密度。
例4 某金屬塊在空氣中重26.46牛頓。當(dāng)金屬塊完全沒入水中時，稱得其重16.66牛頓；當(dāng)金屬塊完全沒入油中時，稱得重18.62牛頓。求：(1)金屬塊的密度；(2)油的密度。(2700 Kg/m3,800 Kg/m3)
5．根據(jù)浮沉狀況定性速判液面升與降
有許多浮力問題，尤其是判斷液面的升降問題，如用定量計算法往往較為復(fù)雜或顯得笨拙，若用定性分析法卻能收到簡捷明快之效果。
例5 裝載有許多石塊的小船漂浮在一水池中，若將船中所裝石塊拋入池水中，水池的水面是上升還是下降？
解：根據(jù)阿基米德原理可知，在同一液體中，物體所受浮力跟排開液體的體積成正比。在拋石塊之前，船和石塊整體均浮于水面，所以水的浮力等于船和石塊的總重。石塊拋入水中后，船雖浮于水面，但石塊已沉入水底，石塊所受浮力必小于石塊重。因此，船和石塊所受浮力小于船和石塊的總重。由于浮力變小了，故排開水的體積必定減小，所以水面會下降。
對于液面升降的其它問題，由類似上述的定性分析法均可迅速、準(zhǔn)確地進(jìn)行判斷。
【計算浮力的方法總結(jié)】相關(guān)文章：
小學(xué)計算方法總結(jié)07-02
年假的計算方法07-10
年假計算方法07-10
浮力知識點總結(jié)12-28
年假休假天數(shù)計算的規(guī)定與計算方法07-11
求年假的計算方法07-11
個人的年假計算方法07-11
離職率計算方法07-03
excel中用公式計算的方法07-03
關(guān)于年假計算方法07-10