浮力解题方法及典例
浮力计算题型及解题技巧
浮⼒计算题型及解题技巧
原创:浮⼒计算题型及解题技巧
浮⼒的知识,对于初⼆的学⽣来说,难度较⼤。下⾯阿辉⽼师把浮⼒这章的知识进⾏整合,通过⼏道浮⼒典型题的解析,总结出⼗⼆个解题技巧,帮助同学们快速准确掌握有关浮⼒的知识。
⼀、⽰数差法F浮=G-F
只要题中出现弹簧测⼒计均可⽤此⽅法
例1、⼀物体挂在弹簧测⼒计下,⽰数为10N,当物体完全浸⼊⽔中时,⽰数变为6N,则该物体在⽔中受到的浮⼒为。
变式1、若将物体⼀半浸⼊该液体中,则弹簧测⼒计的⽰数为。变式2、该物体的密度为。
变式3、若把该物体浸没在另⼀种液体中,弹簧测⼒计的⽰数为2N ,则另⼀种液体的密度为。
解析:F浮=G-F=10N-6N=4N变式1:若物体⼀半浸⼊液体中,则浮⼒变为2N,根据F浮=G-F得F=G-F浮=10N-2N=8N,变式2:ρ=m/V=G/ g/F浮/ρ液g=Gρ液/F浮=Gρ液/G-F=10N×1.0×103kg/m3/10N-6N=2.5×103kg/m3或者分步做,
先求质量,后求体积,再求密度。变式3:因该物体在两种液体中均全部浸没,所以V排相同,所以F浮/ρ液g=F’浮/ρ’液g,所以G-F/ρ液=G-F’/ρ’液
所以ρ’液=(G-F’)ρ液/G-F=(10N-2N)×1.0×103kg/m3/10N-6N=2×103kg/m3
技巧⼀:⼀物体挂在弹簧测⼒计下,⽰数为G,当物体完全浸⼊某液体中时,⽰数变为F,则该物体的密度为Gρ液/G-F
技巧⼆、⼀物体挂在弹簧测⼒计下,⽰数为G,当物体完全浸⼊某液体中时,⽰数变为F,当物体完全浸⼊另⼀种液体中时⽰数为F’则该液体的的密度为
计算物体所受浮力,最有效四种计算方法,拿走不谢!
计算物体所受浮力,最有效四种计算方法,拿走不谢!
1、浮力大小测定welcome
物体所受的浮力等于物体在液面外弹簧秤读数F1(即为物体的重力G)与浸在液体中弹簧秤读数F2之差。即F浮=F1-F2
例1、一金属块所受的重力为26.5牛,用弹簧秤吊着金属块浸在水中,这时弹簧秤的示数为16.7牛,则金属块受到水对它的浮力为多少?
解:由金属块浸在液体中受力分析,可得:
F浮=G-F=26.5牛-16.7牛=9.8牛。
2、浮力产生原因分析welcome
如果物体与容器底部不密合情况下,浸在液体里的物体,由于液体内部的压强随深度的增加而增加,所以物体受到向上压力大于向下压力,物体受到向上与向下的压力差即为物体受到的浮力。即F浮=F 上-F下。
浮力的方向总是竖直向上的;如果物体底部与容器底部密合时,则底部受向上的压力为零,即浮力也为零。
例2、把边长为10厘米的正方体物块水平地浸入水中,其上表面距水面5厘米,则这个物块上表面受到的压力大小为_____牛,下表面受到的压力大小为_____牛,其浮力的大小为_______。若该物体下沉到盛水容器的底部,且与底部紧密结合,则该物体受到的浮力是_____牛。
解:上表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.05米=490帕
下表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.15米=1470帕
物块上表面受到的向下的压力大小为F下=pS=490帕×(0.1米)2=4.9牛。物块下表面受到的向上的压力大小为F上=pS=1470帕×(0.1米)2=14.7牛。
浮力解题的四种方法
浮力解题的四种方法
1、压力差法:根据物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到液体向上
和向下的压力差(F浮=F
下-F
上
,F
下
表示物体下表面受到液体向上的压力,
F
上
表示物体上表面受到液体向下的压力)。
根据浮力产生的原因,液体对物体下表面向上的压力为F
向上
,对物体上
表面向下的压力为F
向下,则物体所受浮力为F
浮
=F
向上
-F
向下
。即浮力等于浸在
液体中的物体受到的向上的压力和向下的压力之差。
适用:于物体的形状规则、密度均匀、它所受浮力可用液体对物体向上和向下的压力来计算。
例1、边长为10cm的正方体浸没在水中,物体的上表面与液面平行,上表面受到的压力为14.7N,下表面受到的压力为4.9N,求物体受到的浮力是多少?
解:根据压力差法求浮力:
物体受到的浮力为F浮=F向上-F向下=14.7N-4.9N=9.8N
2、阿基米德原理:根据物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体
的重力(F
浮=V
排
ρ
液
g)
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体
所受的重力,用公式表示就是:F
浮=G
排
=ρ
液
gV
排
。ρ
液
表示液体的密度,
g=9.8N/Kg, V
排表示物体排开的液体的体积。当物体浸在气体中时,则F
浮
=
ρ
气gV
排
从公式上看物体所受浮力大小只跟液体密度和物体排开液体体积大小有
关,与其他无关。
适用:知道排开液体的重力或体积。
例1、有一个小石块,放入盛满水的烧杯中,溢出15N的水,求小石块在水中所受的浮力?
解:根据阿基米德原理可知小石块在水中受到的浮力
F 浮=
G 排=15N
3、力的平衡原理:根据物体在液体中平衡时所有向上力的和等于所有向下力的和若物体漂浮或悬浮在液体(或气体)中时,应根据物体所受浮力等于物体的重力(即F 浮=G 物)来计算。此法也称为平衡法。
浮力计算题型及解题技巧
浮力是物理学中的重要概念,其在计算题中的应用也比较广泛。以下是一些常见的浮力计算题型和解题技巧:
1.计算物体所受的浮力大小
这种题型通常会给出物体的体积、密度、重力加速度等参数,要求计算物体在液体中所受的浮力大小。解题技巧如下:
•首先,根据物体的密度和液体的密度,判断物体是否完全浸没在液体中,还是只有一部分浸在液体中。
•对于完全浸没的物体,可以根据阿基米德原理计算物体所受的浮力大小:F浮=ρgV排,其中ρ为液体的密度,g为重力加速度,V排为物体的排开液体的体积。
•对于只有一部分浸在液体中的物体,可以根据物体的密度和液体的密度,计算物体所受的浮力大小:F浮=ρgV浸/V物,其中V浸为物体浸在液体中的体积,V物为物体的总体积。
2.计算物体在液体中所受的浮力变化量
这种题型通常会给出物体在液体中所受的浮力大小的变化量,要求计算物体所受的浮力变化量。解题技巧如下:
•首先,根据物体的体积、密度、重力加速度等参数,计算物体在液体中所受的浮力大小。
•然后,根据物体所受的浮力变化量,可以计算物体在液体中所受的浮力变化量:ΔF浮=ΔρgVΔV排,其中Δρ为液体的密度变化量,g为重力加速度,ΔV排为物体的排开液体的体积变化量。
3.计算物体在液体中所受的浮力对运动状态的影响
这种题型通常会给出物体在液体中所受的浮力大小和物体的运动状态,要求计算浮力对物体的运动状态的影响。解题技巧如下:
•首先,根据物体的体积、密度、重力加速度等参数,计算物体在液体中所受的浮力大小。
•然后,根据牛顿第二定律,可以计算出物体的加速度:a=F合/m,其中F合为物体所受的合力,m为物体的质量。
浮力解题方法及典例
浮力解题方法总结及典例
1.浮力综台题的解答方法
解浮力综合题的基本步骤是:①确定研究物体,并对物体进行受力分析;②在受力分析的基础上,列出力的关系式;③把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式;④根据已知条件解出所求量。 2.利用浮力知识求实心物体密度的两种方法
①若ρ物>ρ液,物体完全浸没在液体中,根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排及称重法F 浮=G-G 示,可求出V 排=G-G 示/ρ液g ,又因为G=mg=ρ物gV 物,此时V 物=V 排,可得ρ物=( G / G-G 示)ρ液。根据此式,已知ρ液,可求出ρ物;已知ρ物,可求出ρ液。
②若ρ物
3.利用漂浮体求液体或物体密度的方法
对于漂浮的物体,浮力等于重力,而浮力F 浮=ρ液gV 排,重力G 物=ρ物gV 物,因F 浮=G 物,只要知道V 排与V 物的关系和ρ液(或ρ物)就可求出ρ物(或ρ液)。
【典型例题解析】
【例1】如图所示,一边长为10cm 的立方体木块,在水中静止时,刚好有二分之一露出水面,若g 取10 N/kg ,求: (1)木块的密度是多大?
(2)用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好全部没入水中时,手对木块的压力是多大?
【解析】由于木块漂浮在水面上,且刚好有二分之一的体积露出水面,即V 排为V 木的一半,故可根据漂浮条件F 浮=G 来列式计算;木块的重力不变,当木块刚好全部被压入水中时,浮力增大,增大的浮力等于木块原来外部体积排开的水的重力,即为手对木块的压力。
(1)木块的体积V 木=(10cm)3=10-3 m 3 木块静止在水面上时所受的浮力为:
浮力计算题解题技巧和四种解题方法
浮力计算题的题型分析
浮力是教材的重点,也是学生学习的难点,内容抽象,题型复杂,与生活实际密切联系。因此很多学生在学习本内容时出现了掉队现象,为了帮助学生克服学习难点,防治掉队,我将本部分题型进行了分析。
(要求在完成过程中,认真复习相关知识点,并且规范认真书写每一步)
一、公式法
例如:一块质量为8.9Kg的实心铜块放在足够多的水中,受到的浮力是多大?求的体积为多大?(p铜=8.9×103㎏/m3)(此类题目解题时应注意v排和v物,p排和p物,不要搞错。)
二、示数差法
例如:一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为27牛,把它侵没在水中称测力计读数为17牛,此金属块受到的浮力是多少? 体积为多大?密度为多大?(g=10N/㎏)
(此类题目是浮力计算中较常见题型,应熟练掌握其解答方法。)
三、压力差法
例如:某正方体边长20厘米,将它浸没在水中,它上表面距水面10厘米,求此物体受到浮力是多少?(正方体下表面存在压强)(g=10N/Kg)
方法一(公式法):
方法二:(压力差法):
四、平衡法
例如:质量为400g的铜块,其体积为1dm3,求:(1)铜球是空心还是实心?若是空心请计算出空心部分体积?(2)铜球静止在水中时,铜块所受的浮力是多少?
计算浮力的题目较多,除了以上四种基本类型外,有时还要综合运用上述两种或两种以上方法,希望我的总结能对同学们有所帮助。
浮力解题方法指导及典型计算题
浮力计算题方法指导及典型题目
浮力计算题是学生学习中的一个重点和难点,很多学生都感到束手无策,其实浮力计算题也有一定的解题方法和思路.
一、解浮力题的基本途径
初中教材主要向学生介绍计算浮力的四个基本途径,每一个方法都有各自的适用条件,要做到准确掌握.
1.压力差法:利用浮力产生的原因
F浮=F下-F上.
该方法适用于判断物体是否受浮力,或在已知形状规则的物体浸入某深度时计算浮力.
2.弹簧测力计法:利用弹簧秤两次读数不等计算浮力
F浮=G-G'.
该式适用于在液体中下沉的物体.
3.原理法:利用阿基米德原理
F浮=ρ液gV排.
该式是普遍适用的浮力计算法.
4.状态法:利用物体悬浮或漂浮的条件
F浮=G.
该式适用于漂浮或悬浮的物体.应注意:悬浮时,V排=V物;漂浮时V排<V物,要找到V排和V物的关系.
其中,弹簧测力计法、原理法、悬浮或漂浮法是常用的计算浮力的方法.原理法是最基本的方法,其它方法一般要与原理法联合使用,才能顺利圆满的解决浮力问题.
二、解题思路及步骤
1.审题:抓住题目中的关键词语和信息,找出隐含条件,确定是哪一类问题,找出适当的公式.如:看到“漂浮”“悬浮”“露出水面”“轮船在海上航行”等信息,确定用悬浮或漂浮法解题,列出相应公式F浮=G.
2.对公式适当变形:如F浮=G.
ρ液gV排=mg=ρ物V物g.
即ρ液V排=ρ物V物.
可见,此类型题可以求的物理量(密度和体积)有四个:ρ液、V排、ρ物、V物,任意知道三个量,可求第四量.
三、典型题目计算:
有关弹簧测力计法
1、一个重5N的石块,挂在弹簧测力计上,将它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,求:石块受到的浮力?石块的体积?石块的密度?
最为经典五类浮力问题
最为经典五类浮力问题。
1、一木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面体积是20cm3时,细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时,有2/5的体积露出水面,求:(1)木块的密度;(2)木块的重力.(g=10N/kg)
先给你个推导公式很好用
物体漂浮在某种液体上,根据重力等于浮力可得
p物*g*v物=p液*g*v物排
整理可得
p物=p液*(v物排/v物)
总结成一句话(记住):
一个物体漂浮在某种液体上,如果排开水的体积占总体积的n/m ,则物体的密度为这种液体密度的n/m
如果理解的话,
第一问:木块的密度=(3/5)*1=0.6
那么第二问也很简单
木块的拉力为0.6N,木块的密度0.6
F=pgv
v(应该露出的体积)=10cm3
30cm3----2/5
木块的体积=30/(2/5)=75cm3
木块的重力=pgv=0.6*10*75=450N
2、科技工作者曾经制作了体积为1500立方米的氢气球,球壳和吊蓝总重2500牛.氢气密度为0.09千克/立方米.空气密度为1.29千克/立方米.问这个气球能吊起多重的物体?
对于密度的和物体沉浮条件的理解,密度间的差值,就是所能负载的数值
氢气的密度为0.09千克/立方米
空气的密度为1.29千克/立方米
那么1立方米气球能够升空的最大负载
就是1.29-0.09=1.20千克
体积相同,质量相同(加负载的总合),那么就可以认为整体密度与外界物质的密度相同
如果理解的话,这道题就很简单了
1500*1.20=1800千克。负载为18000N(g取10N/kg)
计算浮力的方法总结
计算浮力的方法总结
知识点总结是考试必胜的法宝,下面小编给大家整理了计算浮力的方法总结,希望对大家有帮助!
计算浮力的方法总结物体所受的浮力等于物体在液面外弹簧秤读数F1(即为物体的重力G)与浸在液体中弹簧秤读数F2之差。即F浮=F1-F2
例1、一金属块所受的重力为牛,用弹簧秤吊着金属块浸在水中,这时弹簧秤的示数为牛,则金属块受到水对它的浮力为多少?
解:由金属块浸在液体中受力分析,可得:
F浮=G-F=牛-牛=牛。
如果物体与容器底部不密合情况下,浸在液体里的物体,由于液体内部的压强随深度的增加而增加,所以物体受到向上压力大于向下压力,物体受到向上与向下的压力差即为物体受到的浮力。即F浮=F上-F下。
浮力的方向总是竖直向上的;如果物体底部与容器底部密合时,则底部受向上的压力为零,即浮力也为零。
例2、把边长为10厘米的正方体物块水平地浸入水中,其上表面距水面5厘米,则这个物块上表面受到的压力大小
为_____牛,下表面受到的压力大小为_____牛,其浮力的大小为_______。若该物体下沉到盛水容器的底部,且与底部紧密结合,则该物体受到的浮力是_____牛。
解:上表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×牛/千克×米=490帕
下表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×牛/千克×米=1470帕
物块上表面受到的向下的压力大小为F下=pS=490帕×(米)2=牛。物块下表面受到的向上的压力大小为F上=pS=1470帕×(米)2=牛。
物块左右两侧面受到的压力相平衡。
所以物块受到的浮力大小为F浮=F上-F下=牛-牛=牛。如果物体底部与容器底部密合,则物体受到的浮力为0牛。
浮力常见问题及解题思路
01 02
浮力对物体重力的影响
物体在液体中所受的浮力与物体的体积和液体的密度有关,而物体的质 量与所受重力成正比,因此,物体所受的浮力不会改变物体的质量,也 不会影响物体重力。
漂浮状态
当物体漂浮在液面上时,物体所受的浮力等于物体的重力。
03
悬浮状态
当物体悬浮在液体中时,物体所受的浮力等于物体的重力。
练习题三:浮力与流速、压强关系的问题
1. 题目
船在水中航行时,船体两侧的水流速度不同,造成船体两侧的压强差, 这是为什么?
答案解析
根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小。船体两侧的水流 速度不同,导致压强差产生,进而影响船的行进方向。
2. 题目
潜水艇的升降原理是什么?
答案解析
潜水艇通过改变自身的重力来实现升降。当潜水艇把水舱里的水排出 时,重量减小,潜艇上浮;反之则下沉。
浮力与压强的关系
液体压强
液体内部压强随深度的增加而增大,在同一深度处液体向 各个方向的压强相等。
浮力与压强的关系
物体在液体中所受的浮力与物体表面所受的液体压强有关, 当液体深度增加时,物体表面所受的压强增大,因此,物 体所受的浮力也会随之增大。
应用
利用液体压强的特点来解释生活中的现象,如潜水员下潜 时需要穿抗压服、深水炸弹等。
热气球稳定性分析
热气球在空中受到风力、气流等 因素的影响,稳定性会发生变化。 为了保持稳定性,需要控制热气 球的高度和方向,同时采取措施 减小外部因素对稳定性的影响。
浮力计算方法的讲与练
浮力大小的计算方法
一、四种计算方法
(一)压力差法:F =F 向上-F 向下
例1 一个长方体的木块浸没在水中,上表面受到水向下的压力20N ,下表面受
到水向上的压力50 N ,求该木块在水中受到的浮力是多大?
解:由题意可得:F =F 向上-F 向下=50N -20N30 N
答:该木块在水中受到的浮力是30N 。
(二)弹簧测力计法:F 浮=G 物-F 读
例2 一个重2N 的钩码,把它挂在弹簧测力计下浸没在水中时,弹簧测力计的读数是1.2N ,则钩码受到的浮力是——————。
解析 由F 浮=G 物-F 读得
(三)漂浮、悬浮法:F 浮=G 重
例3 一轮船由海里航行到河里,下列说法正确的是( )
A .轮船在河里受到的浮力大
B .轮船在海里受到的浮力大
C .轮船所受浮力不变
D .无法确定浮力的大小
解析 在海里:F 海浮=船重; 在河里:F 河浮=船重;
所以:F 海浮= F 河浮
故正确答案为选项C 。
(四)阿基米德原理法:F 浮=G 排= 液gV 排(阿基米德原理法常常与漂浮悬浮法相结合
使用。)
例4 如图2所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙
两个溢水杯中,甲杯中溢出液体的质量是400g ,乙杯中溢出液
体的质量是500g ,则小球质量是________g 。
解析 根据阿基米德原理知,图甲中小球受到的浮力为
图乙中小球受到的浮力为
而图甲中小球是沉入液体底部的,由二力平衡法分析知
,图乙中小球是漂浮在液体表面
的,故
。 即
, 故。
例5 三个直径相同的甲球、乙球、丙球分别放入水中,最终平衡时如图3所示,则受到的浮力大
浮力的计算方法及例题
有关浮力的计算及方法
1.用公式法计算浮力。
阿基米德原理的公式:F浮=ρ液gV排
例1.如图所示,在水中有形状不同,体积都是100厘米3的A、B、C、D四个物块,A 的体积有2/5露出水面,D的底面与容器底紧密贴合,求各个物块所受的浮力。
2.用弹簧称示数相减法计算浮力。
F浮=G-G’
例2.一个金属球在空气中称时,弹簧称的读数为14.7牛顿;浸没在水中称时,弹簧称的读数为4.9 牛顿。求(1)金属球浸没在水中时所受到的浮力是多少?(2)金属球
的体积是多少?(3)金属球的密度是多少?
3.用压力差法求浮力或求液体压力。
例3.有一个体积是2分米3的正方体浸没在水中,其下表面受到水向上的压力是29.4牛顿,则正方体上表面受到水向下的压力是牛顿。
4.用平衡法解浮体问题。
例4.有一方木块,当它浮在水面时,露出水面的部分是它总体积的五分之二,这块方木的密度是多大?
5.用浮沉条件判定物体的浮沉情况。
例5.水雷重4400牛顿,体积是500分米3,把它浸没在水中,
则水雷将,它静止时受到的浮力是。
浮力的计算分类解析
二、基本方法的运用
1.判明浮沉状况、正确选用方法
虽然有上述四种计算浮力的基本方法,但是并非在任何情况下这些方法都能单独用来求解浮力问题。如平衡法,只适用于物体漂浮和悬浮情况。因此,解题时须判明物体的沉浮状况。在判别物体的沉浮时,常常需要利用以下隐含条件:
若实心物体密度ρ物,液体密度为ρ液。
(1)当ρ物>ρ液,则物体会下沉。物体静止时必浸没于液体底部。
(2)当ρ物=ρ液,物体静止时处于悬浮状态。
浮力解题思路-典型例题(含答案)
1、正确理解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理,其数学表达式是:F浮=G排液=ρ液gV排。
对阿基米德原理及其公式的理解,应注意以下几个问题:
(1)浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。
(2)阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。
(3)当物体浸没在液体中时,V排=V物,当物体部分浸在液体中时,V排
当液体密度ρ液一定时,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是:F浮=ρ气gV排。
2、如何判断物体的浮沉:判断物体浮沉的方法有两种:
(1)受力比较法:浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物体上浮;F浮
(2)密度比较法:浸没在液体中的物体,只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小,就可以判断物体的浮沉。ρ液>ρ物,物体上浮;ρ液
对于质量分布不均匀的物体,如空心球,求出物体的平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。
3、正确理解漂浮条件:
漂浮问题是浮力问题的重要组成部分,解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。
(1)因为F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,又因为F浮=G物(漂浮条件)所以,ρ液gV排=ρ物gV物,由物体漂浮时V排ρ物,
即物体的密度小于液体密度时,物体将浮在液面上。此时,V物=V排+V露。
(2)根据漂浮条件F浮=G物,
浮力的解题方法和思路汇总,配例题,有干货,不白看
浮力的解题方法和思路汇总,配例题,有干货,不白看
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浮力是初中物理的重难点,难倒了一大批小伙伴,今天我来给大家做一下梳理。
浮力的4种计算方法:
1.浮力的产生原因:F浮=F向上-F向下
若物体漂浮,则F向下=0 F浮=F向上(即物体下表面所受压力=浮力)
2.称重法:F浮=G-F拉
3.阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
4.漂浮/悬浮:F浮=G物
物体的浮沉条件
1.上浮:F浮>G物ρ液>ρ物
2.漂浮:F浮=G物ρ液>ρ物(平衡态)
3.悬浮:F浮=G物ρ液=ρ物(平衡态)
4.下沉:F浮<G物ρ液<ρ物
5.沉底:F浮<G物ρ液<ρ物(平衡态)
我们来看两道例题,大家先自己完成,再核对我的答案。
核对一下答案:
第1题的关键入手点就是“悬浮”,利用我刚才讲的:悬浮:F浮=G物ρ液=ρ物就可以解决了
第2题要学会看图,有5个考点:
(1)开始物体还未入水,拉力不变,大小等于重力;
(2)之后物体从下表面接触水到完全浸没,V排变大,F浮变大,所以拉力变小;
(3)拉力变化的过程正好是物体入水的过程,下降的距离就是物体的高度;
(4)完全浸没后,F浮不变,拉力也不变;
(5)物体密度的求解思路:通过重力得到质量、通过浸没后的浮力得到体积、再利用ρ=m/V得到物体的体积,这个思路很常用,一定要掌握。
今天讲到这里,大家可以关注我,看我之前发的《浮力经典题》视频合集,更好的掌握浮力的计算方法,希望能够帮助到大家。
浮力的四种计算方法
浮力的四种计算方法
1、浮力大小测定
物体所受的浮力等于物体在液面外弹簧秤读数F1(即为物体的重力G)与浸在液体中弹簧秤读数F2之差。即F浮=F1-F2
2、浮力产生原因分析
如果物体与容器底部不密合情况下,浸在液体里的物体,由于液体内部的压强随深度的增加而增加,所以物体受到向上压力大于向下压力,物体受到向上与向下的压力差即为物体受到的浮力。即F浮=F上-F下。
浮力的方向总是竖直向上的;如果物体底部与容器底部密合时,则底部受向上的压力为零,即浮力也为零。
3、对浮体或悬浮体,由平衡条件可知:F=G
如果题中已知明确是浮体问题,应抓住浮体平衡条件来求F=G,但往往题目给予一些条件(如多余),需要先进行判断物体所处的状态。即弄清物理情景,才能得出正确的结果。
4、运用阿基米德原理求浮力即F浮=ρ液gV排
综上所述,解题时往往根据具体题给条件进行分析、判断,明确物理情景,然后由已知条件选择计算浮力的最佳途径,还可求出与浮力有关的如液体密度、排开液体的体积等一系列问题。
浮力是初中物理中的重点内容,也是初中学生感到难度最大、综合性最强的部分。教学中发现同学对如何计算物体的浮力,往往只会套用公式,不会灵活运用。如何能让同学理清思路,正确、快捷地解决浮力这一类问题,下面结合实例从浮力的测定、产生原因、物体平衡知识及阿基米德原理,
初中物理八年级浮力计算压轴题型四大方法(含答案解析)
浮力计算压轴题型四大方法(含答案解析)
方法指导:计算浮力的方法主要有以下四种:
一、称重法
二、阿基米德原理(公式法)
三、平衡法
四、压力差法(定义法)
例题分析具体如下:
一、称重法
适用于已知物体的重力和F示(为物体浸没在液体中时的弹簧测力计拉力)的值时计算F浮
典型例题
1.将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计的示数如图所示。g取10N/kg. 求:
(1)石块在水中所受到的浮力。
(2)石块的体积;
(3)石块的密度;
(4)盐水的密度;
【答案】(1)解:由图示可知,石块重力G=4N,石块浸没在水中时弹簧测力计示数F=3N,石块在水中受到的浮力F浮=G-F=4N-3N=1N
(2)解:∵F浮=ρgV排,∴石块的体积V=V排=F浮/ρ水g=1N/(1×103kg/m3×9.8N/kg)≈1×10-4m3(3)解:∵G=mg,∴石块质量m石块=G/g=4N/(9.8N/kg)≈0.4kg,石块密度ρ石块=m石块/V=0.4kg/(1×104m3)=4×103kg/m3
(4)解:由图示可知,石块浸没在盐水中时,弹簧测力计的示数F′=2.9N,石块在盐水中受到的浮力F浮′=G-F′=4N-2.9N=1.1N,∵F浮=ρgV排,∴盐水的密度:ρ盐水=F浮′/gV排=1.1×103kg/m3【解析】【分析】(1)利用称重法F浮=G-F示可求出石块受到的浮力;
(2)利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求石块的体积;
(3)求出石块的质量,利用密度公式ρ=m
求出石块的密度;
V
(3)利用称重法求出石块受到盐水的浮力,再利用阿基米德原理求盐水的密度.
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浮力解题方法总结及典例
1.浮力综台题的解答方法
解浮力综合题的基本步骤是:①确定研究物体,并对物体进行受力分析;②在受力分析的基础上,列出力的关系式;③把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式;④根据已知条件解出所求量。 2.利用浮力知识求实心物体密度的两种方法
①若ρ物>ρ液,物体完全浸没在液体中,根据阿基米德原理F 浮=ρ液gV 排及称重法F 浮=G-G 示,可求出V 排=G-G 示/ρ液g ,又因为G=mg=ρ物gV 物,此时V 物=V 排,可得ρ物=( G / G-G 示)ρ液。根据此式,已知ρ液,可求出ρ物;已知ρ物,可求出ρ液。
②若ρ物<ρ液,物体漂浮在液面上,根据物体漂浮条件G 物=F 浮=ρ液gV 排;利用大头针可使物体完全浸入液体中,求出物体的体积V ;因此物体密度ρ物=m/V=G 物/Vg=ρ液gV 排/V 。
3.利用漂浮体求液体或物体密度的方法
对于漂浮的物体,浮力等于重力,而浮力F 浮=ρ液gV 排,重力G 物=ρ物gV 物,因F 浮=G 物,只要知道V 排与V 物的关系和ρ液(或ρ物)就可求出ρ物(或ρ液)。
【典型例题解析】
【例1】如图所示,一边长为10cm 的立方体木块,在水中静止时,刚好有二分之一露出水面,若g 取10 N/kg ,求: (1)木块的密度是多大?
(2)用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好全部没入水中时,手对木块的压力是多大?
【解析】由于木块漂浮在水面上,且刚好有二分之一的体积露出水面,即V 排为V 木的一半,故可根据漂浮条件F 浮=G 来列式计算;木块的重力不变,当木块刚好全部被压入水中时,浮力增大,增大的浮力等于木块原来外部体积排开的水的重力,即为手对木块的压力。
(1)木块的体积V 木=(10cm)3=10-3 m 3 木块静止在水面上时所受的浮力为:
F 浮=ρ水gV 排= ρ水gV 木/2=103×10×(10-3/2)N= 5N 因为
G 木与F 浮是平衡力,所以木块的重力G 木=F 浮=5N 木块的质量m 木=G 木/g=5/10kg=0.5kg
木块的密度ρ木=m 木/V 木=0.5/10-3kg/m 3=0.5×103 kg/m 3
(2)木块刚好全部没入水中时所受的浮力F '浮=ρ水gV '排=ρ水gV 木=103×10×10-3 N=10N
因手对木块的压力F 和木块的重力G 木的合力与木块所受的浮力F '浮是平衡力
所以F=F '浮-G 木=10N-5N=5N 。
【点评】在解答漂浮类问题时,往往以浮力与重力相等入手,再根据阿基米德原理解决。
【例2】某物体在空气中称量时,弹簧测力计的示数为5N ,完全浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数为2N ,完全浸没在另一种液体中称量时,弹簧测力
计的示数为1.5N,求该种液体的密度。
【解析】根据题意,可求出物体在水中和在液体中所受的浮力,从而依次可求出物体的体积、液体的密度。
物体在水中所受浮力F
浮水= G-G
示
,物体的体积V=V
排水
=F
浮水
/ρ
水
g=G-G
示
/ρ
水g
物体在液体中所受浮力F
浮液=G-G'
示
,根据F
浮液
=ρ
液
gV
排液
,V
排液
=V,得
。
【点评】本题为我们提供了一种测定液体密度的方法,所需器材是烧杯、水、弹簧测力计、石块和细线。
【例3】有甲、乙两实心物体ρ
乙=4ρ
甲
/5,甲物体漂浮在某种液面上时,
有1/3体积露出液面,求乙物体漂浮在液面时,露出液体体积和总体积之比。
【解析】甲、乙两物体在液体中都处于漂浮状态,它们受到的浮力都等于自身重力。要求乙物体在液体中排开液体体积与物体的体积之比,关键要找出ρ
乙
与ρ
液的关系,U=U
排
+U
露
。
解:甲物体漂浮时:F
浮1=G
甲
ρ
液g2 V
甲
/3 =ρ
甲
gV
甲
∴ρ
甲=2ρ
液
/3
∵ρ
乙=4ρ
甲
/5
∵ρ
乙=(4/5×2/3)ρ
液
=8ρ
液
/15
∵乙物体漂浮时:F
浮乙=G
乙
ρ
液·gV
排乙
=ρ
乙
·gV
乙
ρ
液(V
乙
-V
露
)=ρ
乙
V
乙
∴。
【答案】乙物体在液体漂浮时,露出液面体积和总体积的比为7/15。
【点评】解有关漂浮问题的关键,就是要紧紧抓住漂浮条件,即漂浮物体受力的特点:
F
浮=G
物
,分清物体的体积V,排开液体的体积V排,露出液体的体积V
露
及
它们之间的关系:V=V
排+V
露
;区分液体的密度和物体的密度。根据题目条件,列
出方程求解。