浮力计算的方法与规律一、一个平衡式当物体在液体中静止时，有F±F=G（把对物体向下的压力，向下的拉力，向上的拉力、容器底对物体向上的支持力统称为F）。（1）当F的方向向上时，取“+”即F+F=G（2）当F的方向向下时，取“－”即F－F=G（3）当只有重力和浮力时，即漂浮时，F=0例1、一个长方形的木块静止在水面上，有的体积露出。现用4N的力向下压，刚好使木块的全部浸入水中，求木块的重力。解析：木块露出水中时，F=G=·vg当用4N的力向下压时有-4N=G即vg-4N=Pvg,则vg=10N所以木块的重力为6N.二、二种判断物体的沉浮的方法方法一：由浮力和重力的大小关系判浮沉当F＞G时，上浮最终静止时漂浮当F=G时，①若有部分体积露出，则漂浮；②若全部浸没，则悬浮。当F＜G时，下沉最终沉底，底面对物体有向上的支持力。例2、有一物体重5N，体积为0.4dm,把它投入水中，静止时此物体＿＿＿＿（填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）。（g取10）解析：解决类似的问题策略是先假设全部浸入液体，求出其受到的浮力，再判断F与G的大小关系，最后得静止时的结论。全部没入水中，所受浮力为F=vg=4N∵F＜G∴下沉最终沉底方法二：由与大小判浮沉（1）当<时，上浮最终漂浮（2）当=时，悬浮（3）当>时，下沉最终沉底。三、三个导出密度测量式（1）当物体漂浮时F=G，即vg=Vg,则有=·例3、把一长方形木块投入水中静止时有的体积露出，再把另一同样的长方体木块投入某种液体中，静止后有的体积露出，求这种液体的密度。解析:投入水中有浸入，所以=投入某液体中有浸入，所以=则==×==0.8×10（2）当物体悬浮时，=（3）当物体沉底时V=V=V；F=Vg，G=Vg∴=即=·例5、某人在空气中能提起最大重力为1000N的物体，现浸没在水中的某物体为1250N，该人刚好能把此物体提到水面（上表面与水面相平），求该物体的密度。解析：F=1250N-1000N=250N∴=×=5=5×10四、四种计算浮力的方法（1）压力差法：浸没在液体中的物体的下表面受到液体向上的压力为，上表面受到液体的压力为，则=-。揭示了浮力的成因和实质。（2）称重法：把物体挂在弹簧测力计上记下弹簧测力计的示数G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数,则=G-;（此法较直观）（3）阿基米德原理法：==gV揭示了浮力大小的决定因素。（4）替代法：对漂浮在液面或者悬浮在液体中的物体，由于重力等于浮力，只要测出物体的重力，就可以得到所受浮力的大小，=G=gV反映了特殊情况下浮力与重力的关系。例6、“曹冲称象”是家喻户晓的典故，某校科技小组模仿这个现象，制作了一把“浮力秤”，将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图，已知玻璃杯的重力为2N。底面积为30cm,高度为15cm。求：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（水没进入杯内），杯子受到的浮力。（2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）（3）此浮力秤的最大称量（即量程）。解析：（1）因为漂浮，所以浮力等于重力，即=2N。（2）只有下表面在液体中，所以==SP=Sgh,则h=2N÷（30×10m×10×10）=m。（3）当往杯子里放被测物体时，若杯子下沉到水面刚好没到杯口（水未进杯子）此时杯子下沉的深度为15cm=0.15m,由阿基米德原理有：==gV=10×10×30×10m×0.15m=4.5N,则可称量的范围为0～2.5N.湖北省钟祥市荆襄中学431910李自刚Lzg105101@Tom·com13797904795
