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浮力的计算方法



初中物理浮力部分内容中,浮力计算既是重点,也是难点。在历年升学考试中分值占一定比例。很多考生由于解题思路不清,对这部分题型感到束手无策,在考试中更容易失分。如能正确解答浮力计算,有利于培养学生抽象思维能力、创造性能力、动手动脑能力和综合应用知识的能力。
1. 正确理解浮力中的有关概念
关于浮力内容中的基本概念,能够正确理解,是解浮力计算题的关键。如浮力的定义、浮力的方向以及浮力产生的原因,物体在液体中上浮、下沉、悬浮或在液面上漂浮等。
2. 掌握物体在液体中的浮沉条件
当F浮>G物(ρ物<ρ液)时,物体上浮,静止时物体漂浮在液面上,这时F浮=G物。
当F浮=G物(ρ物=ρ液)时,物体悬浮。
当F浮ρ液)时,物体下沉,静止时物体沉底,这时F浮=G物-N(支持力)。
物体在液体中悬浮或漂浮在液面上时,二力平衡。
3. 正确理解阿基米德原理
正确理解阿基米德原理是计算浮力的关键。
在公式“F浮=G排=m排g=ρ液gV排”中,G排表示被物体排开液体的重力,m排表示被物体排开液体的质量,ρ液表示液体的密度,V排表示被物体排开液体的体积。
当物体全部浸入液体中时,V排=V物;当物体部分浸入液体中时,V排

浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关,而与其他因素无关。阿基米德原理适用于所有液体和气体中。

4. 浮力计算的常用方法

(
1)弹簧秤法(F浮=G物-F读)

此方法仅适用于用弹簧秤在液体中称物体重力时受到的浮力。

例1 一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为27 N,把它浸没在水中称测力计读数为17 N,此金属块受到的浮力是多少?(g=10 N/kg)

分析金属块浸没在水中称,弹簧测力计的示数比在空气中称时示数变小,这是因为金属块受到了水的向上浮力作用,所以F浮=G-F=27 N-17 N=10 N

(2)平衡法(F浮=G物)

此方法仅适用于物体一部分浸没在液体中处于漂浮状态,或完全浸没在液体中处于悬浮状态时,可根据“F浮=G物”求浮力。

例2 将质量为800 g的铜块