常见浮力的计算问题

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1、常见《浮力》的计算问题教学设计基本内容 　　(一)、计算浮力的一般方法　　浮力问题是密度、压强、力的平衡以及阿基米德原理，物体的浮沉条件等多方面知识的综合应用。涉及的概念多、规律多，知识的综合性强，所以在解有关浮力问题时，要注意归纳解题方法，明确解题的思路和步骤。　　计算浮力一般可归纳为以下四种方法：　　①根据浮力的产生原因：F浮=F向上－F向下，这种方法一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。　　②根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排。这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知ρ液、V排。　　③根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中静止时，对物体

2、进行受力分析，物体受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力及拉力。这三个力平衡，即G物=F浮+F拉，由此得F浮=G物－F拉。　　④根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物。此式只适用于计算漂浮或悬浮物体所受到的浮力。　　运用上述公式计算浮力时，一定要明确各公式的物理意义和适用范围，弄清题目的已知条件，切不要死记硬背，乱套公式。 题型示例及解题的基本方法　　1、由F浮=G物－F拉求浮力。　　当物体的密度比液体的密度大时，物体被一个力拉住悬浮在液体中，则物体受到了三个力的作用，由同一直线上三力平衡，应用公式：F浮=G物－F拉，再由F浮=G物－F拉求浮力。 　　例1：弹簧秤下挂一铁块，静止

3、时弹簧秤的示数是4N，将铁块一半浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5N，这时铁块所受的浮力是_________N。    说明：上题属于浮力问题中的一种常见题型，已知物体在空气中的重G物和物体浸入液体中弹簧秤示数F拉，就可以用F浮=G铁－F拉求浮力的大小。这是同一直线上三力平衡的问题。 　  2、应用F浮=ρ液gV排判断浮力的大小。 　　例2：将体积相同的木球A，塑料球B，铜球都浸没在水中，如图所示，则（　　）　　A、A球受的浮力最大；　 B、B球受的浮力最大；　　C、C球受的浮力最小；　 D、三个球所受的浮力大小相同　　 　　分析与解：根据阿基米德原理的表达式F浮=ρ液gV排可

4、知，浮力F浮的大小只与液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。   3、应用F浮=ρ液gV排计算浮力大小 　　例3：将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）g取10N/kg　　解：（1）物体浸没水中时，V排=V物=50×10－6m3　　F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10－6m3=0.5N　　（2）物体一半浸在煤油中：V排'=V物=25×10－6m3　　F浮'=ρ煤油gV排'=0.8×103kg/m3×10N/kg×25×10－6m3=0.2N　　答：物

5、体浸没水中时，受到的浮力是0.5N；当物体一半浸入煤油中时，受到的浮力是0.2N。　　说明：应用阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算浮力大小时应注意以下几个问题：　　（1）代入ρ液时要注意物体浸入的何种液体，若浸入水中应写ρ水，并将水的密度值代入，若浸入其它液体时，应代入其它液体密度。　　（2）V排是物体排开液体的体积，它的大小不一定是物体的体积，当物体浸没液体中时，V排=V物，当物体部分浸在液体中时，V排物。　　（3）V排的单位是m3，公式F浮=ρ液gV排中的各项字母都统一用国际单位。 　　4、应用漂浮条件F浮=G物计算浮力 　　例4：把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块

6、有一半露出水面。（g取10N/kg）　　求：（1）塑料块在水中受到的浮力？　　　　（2）塑料块的体积和密度？　　解：（1）∵塑料块是漂浮在水面上，　　∴由漂浮条件可知塑料块所受的浮力？　　F浮=G塑料=m塑料g=200×10－3kg×10N/kg=2N　　（2）因为塑料块有一半浸入水中，即V排=V塑料　　所以F浮=ρ水gV排　　2N=1.0×103kg/m3×10N/kg× V塑料　　V塑料=4×10－4m3=400cm3　　ρ塑料==0.5g/cm3　　说明：本题第一问应利用漂浮条件F浮=G物求浮力，因为物体静止在水面上，（漂浮）时，V排

7、状态是漂浮是解此题的关键。 　　5、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题 　　例5：重10N，体积为0.8dm3的物体浸没在水中，如果它只受浮力和重力两个力的作用，问：此物体是上浮、下沉还是悬浮？（g取10N/kg）　　分析与解：因为物体浸没在水中，V排=V物=0.8×10－3m3　　所以F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10－3m3=8N　　因为8N<10N，即F浮物　　所以物体在水中将下沉。 　　 总结浮力问题的一般解题步骤　　1、通过审题明