浮力的計算方法

時間：2024-08-09 08:40:23 物理畢業論文我要投稿

浮力的計算方法

　　初中物理浮力部分內容中，浮力計算既是重點，也是難點。在歷年升學考試中分值占一定比例。很多考生由于解題思路不清，對這部分題型感到束手無策，在考試中更容易失分。如能正確解答浮力計算，有利于培養學生抽象思維能力、創造性能力、動手動腦能力和綜合應用知識的能力。

　　1. 正確理解浮力中的有關概念

　　關于浮力內容中的基本概念，能夠正確理解，是解浮力計算題的關鍵。如浮力的定義、浮力的方向以及浮力產生的原因，物體在液體中上浮、下沉、懸浮或在液面上漂浮等。

　　2. 掌握物體在液體中的浮沉條件

　　當F浮>G物(ρ物<ρ液)時，物體上浮，靜止時物體漂浮在液面上，這時F浮=G物。

　　當F浮=G物(ρ物=ρ液)時，物體懸浮。

　　當F浮ρ液)時，物體下沉，靜止時物體沉底，這時F浮=G物-N(支持力)。

　　物體在液體中懸浮或漂浮在液面上時，二力平衡。

　　3. 正確理解阿基米德原理

　　正確理解阿基米德原理是計算浮力的關鍵。

　　在公式“F浮=G排=m排g=ρ液gV排”中，G排表示被物體排開液體的重力，m排表示被物體排開液體的質量，ρ液表示液體的密度，V排表示被物體排開液體的體積。

　　當物體全部浸入液體中時，V排=V物;當物體部分浸入液體中時，V排

　　浮力的大小只與液體的密度、排開液體的體積有關，而與其他因素無關。阿基米德原理適用于所有液體和氣體中。

　　4. 浮力計算的常用方法

　　(1)彈簧秤法(F浮=G物-F讀)

　　此方法僅適用于用彈簧秤在液體中稱物體重力時受到的浮力。

　　例1 一個金屬塊掛在彈簧測力計上，在空氣中稱讀數為27 N，把它浸沒在水中稱測力計讀數為17 N，此金屬塊受到的浮力是多少?(g=10 N/kg)

　　分析金屬塊浸沒在水中稱，彈簧測力計的示數比在空氣中稱時示數變小，這是因為金屬塊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)

　　此方法僅適用于物體一部分浸沒在液體中處于漂浮狀態，或完全浸沒在液體中處于懸浮狀態時，可根據“F浮=G物”求浮力。

　　例2 將質量為800 g的銅塊(體積為2 dm3)放入水中靜止時其所受浮力是多少?

　　分析此題沒有明確銅塊是實心還是空心，所以銅塊放入水中的狀態不能確定。但我們可以求銅塊密度：

　　ρ銅=m/V=0.8 kg/2×10-3 m3 = 0.4×103 kg/m3

　　因為ρ銅<ρ水，所以銅塊放入水中處于漂浮狀態，即F浮=G銅

　　(3)阿基米德原理法(F浮=G排=m排g=ρ液gV排)

　　此方法適用于所有液體或氣體中。

　　例3 一塊質量為2.7 kg的實心鋁塊(ρ鋁=2.7×103 kg/m3)放在足夠多的水中，受到的浮力是多大?

　　分析因為ρ鋁>ρ水，所以鋁塊放在足夠多的水中必然下沉，即

　　V排=V物=2.7 kg/2.7×103 kg/m3 =10-3 m3

　　然后根據阿基米德原理即可求浮力。

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