浮力压强综合计算技巧

压强、浮力的综合计算

漂浮

悬浮

沉底

浸没

浸没 不适用

不适用

不适用

一、计算压强的方法

G 物

G 物

G 物 F 浮

F 浮

F 浮 F 浮 F 浮 F 支持力

F 拉力 F 拉力

G 物 G 物

方法技巧：

液体压强的计算公式：

P=ρgh （ρ是液体密度，单位是千克/米3；g=9.8牛/千克；h 是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。） 对液体压强P=ρgh 公式的理解

1．由公式P=ρgh 可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。 2．公式P=ρgh 只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。

3．在液体压强公式中h 表示深度，而不是高度。判断出h 的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A 点的深度为30cm ，乙图中B 点的深度为 40cm ．丙图中C 点的深度为50cm 。

4．运用公式时应统一单位：ρ的单位用kg ／m3，h 的单位用m ，计算出的压强单位才是Pa 。

5．两公式的区别与联系：P=F

S

是压强的定义式，P=F

S

无论固体、液体还是气体，它都是普遍适用的；而P=ρgh 是结合液体的具体情况

通过P=F

S

推导出来的，所以适用于液体。

6．用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强。 转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关：

在探究液体压强的大小时，由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小，我们用“转换法”，通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小，将抽象的东西变成了直观且形象的东两，使问题简化了。

由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关，所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法，即在探究液体压强与深度的关系时，要保持液体密度不变，在探究液体压强与液体的密度关系时，要保持液体的深度不变。

二、计算浮力的方法

(1)称重法：F 浮＝G －F(用弹簧的测力计测浮力)。

(2)压力差法：F 浮＝F 向上－F 向下(用浮力产生的原因求浮力)。

(3)阿基米德原理法：F 浮＝G 排或F 浮＝ρ液V 排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。 (4)平衡法：F 浮＝G 物，适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体。

三、必须弄清楚的一些概念

(1)物重G 与示重F ；

(2)物重G 与物体排开的液重G 排； (3)浸在(浸入)与浸没(没入)； (4)上浮、漂浮、悬浮；

(5)物体的密度ρ物与液体的密度ρ液；

(6)物体的体积V 物、物体排开液体体积V 排、物体露出液面的体积V 露。

四、计算浮力的基本思路

1.仔细审题，抓关键词，如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等，再看状态： （1）漂浮：F 浮=G 物=ρ液V 排g （可求出排开水的体积）=ρ液ghS （即可以求出液体底面所受的压力F 压力=F 浮力） （2）悬浮或沉底：看排开液体重力或看排开液体体积，G 排水=F 浮力=ρ液V 排g 。 （3）有细绳拉物体类：对物体进行受力分析。

A ：求浮力：利用F 浮=ρ液V 排g 求浮力，其中V 排=V 物，求出物体的重力。

物

浮 浮 物

B ：求此时水对杯底的压强、压力：先求V 液体=m 液/ρ液,再求出V 排，则h=V 总

S 瓶底面积

=

V 液体+V 排S 瓶底面积

。P=ρ液hg ，

压力：F=PS

C ：求容器对桌面的压强：P=

F 浮+

G 液体+G 容器S 瓶与桌面的接触面积

例1 如图 1所示 :底面积为 100 cm2 圆柱形容器内盛有水 .水对容器底部的压强是 1800Pa, 今将重12N 的木块放入水中, 此时水对容器底部的压强是多大?

解：根据题意可知：F 浮=G=12N ；

根据力的作用是相互的可知：放入木块后对水面的压力为：F=F 浮=12N; ∆P=F

S =

12N 0.01m2

=1200Pa

水对容器底部增加的压强为：水对容器底部压强为:P=P ′

∆P=1800Pa+1200Pa=3000Pa

2.如图甲所示，水平面上有一底面积为5. 0 x10-3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0. 5 kg 的水.现将一个质量分布均匀、体积为5. 0 x10-5m 3的物块(不吸水)放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中体积为4.0 x 10-5m 3，(ρ水==1. 0 x103Kg/m 3,g=10N/kg) (1)求物块受到的浮力大小 (2)求物块的密度.

(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙，求此时水对容器底的压强。

解：（1）F 浮=ρ水gV 排=1000×10×4×10-5=0.4N

（2）因为漂浮，故：F 浮=G 物=0.4N 物体质量：m==F

S =

0.4N 10N/kg =0.04Kg 物块密度：ρ物=m v =

0.04

5×10−5

=08×103Kg/m3

（3）根据力的作用是相互的可知：向下压物块使其恰好完全浸没在水中(后对水面的压力为： F 浮=ρ水gV 排=103×10×5×10−5=0.5N 水对容器底部增加的压强为：∆P=F

S =

0.5N

5×10−3m2

=100 Pa

无物体时水对杯底的压强为：P=G 水/S=5/(5×10-3)=1000 Pa 水对容器底部压强为:P=P ′∆P=1000Pa+1200Pa=100Pa

2. 如图所示，用细绳系住体积为3 x10-4 m3的物体A ，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1 .5N ，容器和水的总质量是0.7 kg ，容器与水平桌面的擞虫面积是100 cm2.( ρ水==1. 0 x103Kg/m3,g=10N/kg)求： (1)物体A 受到的浮力 (2)物体A 的密度; (3)容器对桌面的压强.

解：（1）A 受到的浮力：F 浮=ρ水gV 排

=1000×10×3×10-4=3N

（2）因为物体处于禁止状态：故G 物=F 浮+F 拉=3+1.5=4.5N 故：ρA=m 物/V 物=0.45/(3×10-4)=1.5×103kg/m 3 （3）水和容器总重力为：G=mg=0.7×10=7N

根据力的相互作用可知增加的液体压力即为浮力：∆F=F 浮=3N 则压强为：P=F 总S

=

F 浮+

G S

=

3+70.01m2

=1000 Pa