v1.0可編寫可改正浮力的計(jì)算方法一、浮力的根源假想一個(gè)立方體淹沒在水中，如圖1所示，它的6個(gè)表面都遇到水的壓力，它的左右、前后雙側(cè)遇到的壓力是大小相等、方向相反的，即受力相互均衡；只有上下兩個(gè)表面因?yàn)樯疃炔灰粯?，水的壓?qiáng)不一樣，遇到水的壓力也因此不相等。下表面遇到水向上的壓力F1大于上表面遇到水向下的壓力F2，向上和向下這兩個(gè)壓力之差就是液體對(duì)浸入物體的浮力。浮力的方向老是豎直向上的，與重力的方向相反。二、浮力大小的計(jì)算方法1．兩次稱量求差法由上邊的剖析知道，浮力的方向是豎直向上的，與重力的方向恰好相反，因此先用彈簧測(cè)力計(jì)稱出物體在空氣中的重力F1，而后把物體浸入液體中，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F2，則。例1一個(gè)重2N的鉤碼，把它掛在彈簧測(cè)力計(jì)下淹沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是1．2N，則鉤碼遇到的浮力是分析由得2．二力均衡法把一個(gè)物體淹沒在液體中讓其從靜止開始自由運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不過有三種可能：下沉、不動(dòng)或上調(diào)。物體淹沒在液體中靜止不動(dòng)，叫做懸浮，上調(diào)的物體最后有一部分體積露出液面，靜止在液面上，叫做漂浮。下沉的物體最后沉入液體的底部。依據(jù)物體的受力均衡可知，懸浮和飄蕩的物體，浮力等于重力，即而下沉后的物體還要遇到容器壁的支持力，故，即例2一輪船由海里航行到河里，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．輪船在河里遇到的浮力大B．輪船在海里遇到的浮力大C．輪船所受浮力不變D．沒法確立浮力的大小1v1.0可編寫可改正分析輪船由海里航行到河里，依據(jù)輪船飄蕩的特色可知，其所受的浮力大小等于物體的重力，故正確答案為選項(xiàng)C。3．阿基米德原理法阿基米德原理的內(nèi)容是：浸入液體中的物體遇到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體遇到的重力，即阿基米德原理法經(jīng)常與二力均衡法相聯(lián)合使用。例3如圖2所示，把一個(gè)小球分別放入盛滿不一樣液體的甲、乙兩個(gè)溢水杯中，甲杯中溢出液體的質(zhì)量是400g，乙杯中溢出液體的質(zhì)量是500g，則小球質(zhì)量是________g。分析依據(jù)阿基米德原理知，圖甲中小球遇到的浮力為圖乙中小球遇到的浮力為而圖甲中小球是沉入液體底部的，由二力均衡法剖析知，圖乙中小球是飄蕩在液體表面的，故即，故。4．公式法由阿基米德原理知這是求浮力常用的公式例四三個(gè)直徑同樣的甲球、乙球、丙球分別放入水中，最后均衡時(shí)如圖3所示，則遇到的浮力大小關(guān)系是________。2v1.0可編寫可改正分析三球浸入水中的體積關(guān)系為，由浮力公式知。浮力公式是解決浮力大小問題的重要工具，它與其余幾種方法相聯(lián)合，能夠解決幾乎所有的浮力大小的計(jì)算問題。下邊依據(jù)公式法與二力均衡法來(lái)推導(dǎo)實(shí)心物體在液體中的沉浮條件。由二力均衡法的剖析知，實(shí)心物體完全淹沒在液體中有上調(diào)、靜止和下沉三種可能：當(dāng)時(shí)，下沉；當(dāng)時(shí)，懸??；當(dāng)時(shí)，上調(diào)，最后飄蕩。由浮力公式知又因?yàn)槲矬w淹沒在液體中，故。聯(lián)立以上各式得：當(dāng)時(shí)，物體將下沉；當(dāng)時(shí)，物體處于懸浮狀態(tài)；當(dāng)時(shí)，物體將向上運(yùn)動(dòng)，最后處于飄蕩狀態(tài)。這是一個(gè)重要的結(jié)論，請(qǐng)看下邊的例題。例5測(cè)定人體血液密度的方法是：在幾支試管內(nèi)分別裝入密度不一樣的硫酸銅溶液，再向每支試管內(nèi)滴入一滴血液，若血液在某一支試管內(nèi)懸浮，那么血液的密度就________（填大于、等于或小于）該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度。分析因?yàn)檠涸谠嚬軆?nèi)硫酸銅溶液中處于懸浮，故ρ血液＝ρ硫酸銅，血液的密度等于該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度。三、綜合應(yīng)用關(guān)于綜合性題目，即浮力與密度、壓強(qiáng)、二力均衡條件和杠桿等相聯(lián)合類題目，只需靈巧運(yùn)用以上各樣方法，問題能夠獲得順利解決。請(qǐng)看以下幾個(gè)例題。例6某同學(xué)利用同一密度計(jì)來(lái)丈量和比較甲、乙兩種液體的密度，其丈量情況如圖4所示，則甲、乙兩種液體的密度關(guān)系是（）A．B．C．D．不可以確立3v1.0可編寫可改正分析圖中甲、乙兩種液體都能使密度計(jì)飄蕩在液面上。由二力均衡法知F浮甲＝F浮乙＝G物，又因?yàn)槊芏扔?jì)浸入液體甲中的體積大于浸入液體乙中的體積。即。由公式法知，，故有由知應(yīng)選項(xiàng)C是正確的。例7圖5是一飲水機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面表示圖，控水槽中浮體A與閥門C經(jīng)過一輕桿相連，已知桶內(nèi)純凈水的水位高40cm，閥門C橫截面積是水位時(shí)，浮體A遇到的浮力是多少分析C對(duì)浮體A的壓力而均衡，故

1cm2，不計(jì)浮體A、閥門C自己的質(zhì)量，求保持必定先對(duì)浮體A進(jìn)行受力剖析，浮體A遇到浮力和閥門。閥門C對(duì)浮體A的壓力與浮體A對(duì)閥門C的支持力是一對(duì)相互作使勁，大小相等，方向相反，故浮體A對(duì)閥門C的支持力也等于浮體A的浮力，即再對(duì)閥門C作受力剖析，因不計(jì)重力，閥門C遇到水的壓力和浮體A的支持力而均衡，故，因此例8一塊冰浮于水面上，那么當(dāng)冰融化后，其水面高度能否變化假如冰里含有石塊或木塊，水面高度又怎樣變化分析要判斷冰融化前后水面高度的變化狀況，就要比較融化前的V排與融化后的大小，是木塊或石頭在冰融化后排開水的體積。（1）若冰里無(wú)雜質(zhì)，設(shè)冰的質(zhì)量為m冰，融化后冰變?yōu)樗馁|(zhì)量為m冰化水。因?yàn)楸诨笆秋h蕩，故，即，融化后，又故，4v1.0可編寫可改正故冰融化前后水面高度不發(fā)生變化。（2）若冰中含有木塊，則冰融化前由冰與木塊處于飄蕩可知。，即冰融化后由（1）知因?yàn)槟緣K飄蕩，有故，即因此，故冰融化前后水面高度無(wú)變化。（3）若冰中含有石塊，則冰融化前因?yàn)楸鶋K與石塊辦理。飄蕩，則，即。當(dāng)冰融化成水后，因?yàn)?，石塊下沉，則，故。6．飄蕩問題“五規(guī)律”：規(guī)律一：物體飄蕩在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不一樣液體里，所受浮力同樣；規(guī)律三：同一物體在不一樣液體里飄蕩，在密度大的液體里浸入的體積??；規(guī)律四：飄蕩物體浸入液體的體積是它整體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將飄蕩物體所有浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。7．浮力的利用：1）輪船：工作原理：要使密度大于水的資料制成能夠飄蕩在水面上的物體一定把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。排水量：輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。單位t，由排水量m可計(jì)算出：排開液體的體積V排=；排開液體的重力G排=m；輪船遇到的浮力F浮=mg，輪船和貨物共重G=mg。2）潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上調(diào)是靠改變自己重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3）氣球和飛艇：工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄揚(yáng)，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。5v1.0可編寫可改正4）密度計(jì)：原理：利用物體的飄蕩條件來(lái)進(jìn)行工作。結(jié)構(gòu)：下邊的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中。刻度：刻度線從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度愈來(lái)愈大。1．小華用如圖甲所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)“研究影響浮力大小的要素”，A是實(shí)心圓柱體，依據(jù)數(shù)據(jù)作出的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體浸入水中的深度h的關(guān)系圖象如圖乙，從圖乙可知（）A．物體遇到的重力為2NB．當(dāng)物體淹沒在水中時(shí)遇到的浮力為2NC．該物體的密度為×103kg/m3D．浸入液體的物體所受的浮力大小與深度成正比2．小李同學(xué)為了丈量某種液體的密度和實(shí)心金屬塊的密度，他先在彈簧秤下掛上金屬塊，靜止時(shí)彈簧秤示數(shù)如圖甲所示.而后將金屬塊淹沒在盛滿該液體的溢水杯中，此時(shí)彈簧秤示數(shù)如圖乙所示，溢出液體在量筒中液面地點(diǎn)如圖乙所示.則（取g＝I0N/kg）(1)從溢水杯溢出的液體體積為cm3.(2)該液體的密度為kg/m3.(3)實(shí)心金屬塊的密度為kg/m3.如下圖，用手提住彈簧測(cè)力計(jì)（圖中手未畫出），下邊吊著一個(gè)金屬塊.當(dāng)金屬塊未接觸容器中的水時(shí)（如圖a），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N；當(dāng)金屬塊所有浸入水中時(shí)（如圖c），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N.（g取10N/kg）6（a）（b）（c）圖9-60v1.0可編寫可改正1）求金屬塊所有浸入水中時(shí)遇到的浮力；2）求金屬塊的體積和密度；3）在使金屬塊由圖（b）地點(diǎn)逐漸浸入水中至圖（c）地點(diǎn)的過程中，試剖析水對(duì)容器底部壓力的變化狀況1：A、由圖示圖象可知，物體沒有浸入液體時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N，則物體重力：G=4N，故A錯(cuò)誤；B、由圖示圖象可知，物體完整淹沒在水中時(shí)遇到的浮力：F浮=G﹣F=4N﹣2N=2N，故B正確；C、由浮力公式：F浮=ρgV排可知，物體的體積：V=V排===2×10﹣43m，由G=mg可知，物體的質(zhì)量：m===，物體的密度：ρ物體===2×103kg/m3，故C錯(cuò)誤；D、由圖示圖象可知，物體沒有完整淹沒在液體中前遇到的浮力與物體浸入液體的深度成正比，物體完整進(jìn)入液體后遇到的浮力不變，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選B．2．（1）直接讀出讀數(shù)即可50（2）從問題中可知，要求液體的密度就要先知道其液體的體積和它的質(zhì)量，液體體積是已知條件為50ml,那還需知道質(zhì)量，而我們依據(jù)題意可知液體的質(zhì)量就是物體排開液體的質(zhì)量，即物體在水中遇到的浮力，求其浮力即液體的重，由兩次稱量求差法可求。F浮F1F2=m=G=10N/kg=gm50.065kg/m31.2103kg/m3V107