巧用体积比例规律求解浮力问题-论文.pdf

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1、巧用体积比例规律求解浮力问题■刘扬初中生在解一些条件复杂的浮力问题时往往计算繁琐，容124①：一P水VV易导致错误．其实在浮力计算中是有规律可循的，以下介绍一种根据体积比例规律求解有关浮力的方法．将原水面以上部分截去之后，木块总体积变为题目：如图1，某物体漂浮在某液体中处于静(V一24)em，当又有18em的体积露出水面之后，其在水面以下的体积变为(一24—18)om。，于是有止状态．若液体密度为P液，物体密度为P物，物体总体积为，而物体位于液面以下部分的体积为=V24-l_V24，②P水～一’下，则根据浮沉条件可

2、得联立①、②式可得l一可24=1一F浮=G物，即p液g=p物gV，图1，贝=，解得=96om．例3如图2所示的木块完全浸没在水进而得体积规律p物=二上p液．中，细线对木块的拉力是1N；剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在该规律可理解为：漂浮于某种液体中的物体，其在液面之剩余木块上加0．5N向下的压力时木块有下部分的体积占总体积的几分之几，则其密度就是其所处液体20．4cm的体积露出水面．求木块的密度为密度的几分之几；或漂浮于某种液体中的物体，浸在液体中的多少?图2体积与其总体积之比等于物体的密度与液

3、体的密度之比显解析：本题条件多，所呈现过程比较繁琐，如果使用常：觇解然，可利用该规律在已知物体和液体的密度时推算物体在液面法可能比较复杂，故不妨换一角度来思考．以下部分的体积比例．例如已知水的密度P水=1．0X根据题意知，木块的密度一定比水的密度小，故设其密度为10kg／m，冰的密度P：0．9×10。kg／m，当冰块漂浮在水中p束=水(<1)，总体积为当木块正常漂浮在水面时，其水时因其密度是水的密度的，故其水下部分的体积是其总体积下部分的体积应为kV，而露出水面部分的体积为(1一)1；当木块完全浸没在水中时，原来应

4、该在水面以上的这部分体积也的斋要排开水，也会受到浮力△，而根据题目所给条件，这部分多巧用此体积比例规律可以迅速准确地求解某些浮力问题，出来的浮力显然刚好等于1N，于是有现举几例加以说明．△F浮1=P水g(1一)V=1N①例1一木块浮在水上时，有÷的体积浸入水中；将它放剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，则木块的总体积变为，此时若将木块放在水中时，稳定后其水面人另一液体时，有T‘-的体积露出液面，求液体的密度．以下部分的体积应为V，露出水面部分的体积为后(1一)再解析：设木块的密度为p术，待测液体密度为P

5、液，水的密度在剩余的木块上加0．5N向下的压力时，木块浸没水中的体积已知为p水=1．0×10km，根据体积比例规律可得增量为aV=(1一)V一20．4，而木块因浸入水中的这部分体42积增量△受到的浮力为△F：=0．5N，于是有一一一一p水5’p液3△F2=P水g[％(1一)V一20．4em]=0．5N，联立解得p液：水=1．2×10。kg／m．即P水gk(1一)V=0．5N+p水g×20．4×10。=0．704N②例2一木块漂浮在水面上，露出水面的体积为24cm。；把联立式①、②式可得露出水面的部分截去后，原水下部

6、分又有18cm露出水面．这=0．704，即P木=0．704p水=0．704×10kg／m．个木决原来的体积是多大?[江苏省射阳县实验初中(2243G~})]解析：设木块原体积为，密度为P术，水的密度为P水．因木块露出水面部分被截去前后木块密度不变，奴体积比例也不变，进而有