浮力的计算及其应用

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初三物理秋季班06-浮力的应用

初三物理秋季班06-浮力的应用

初三物理秋季班浮力的应用知识梳理一、计算浮力大小的四种方法1、浮力等于物体受到液体对它向上和向下的。

即:;2、浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力。

即:;3、根据阿基米德原理计算。

即:;4 、应用二力平衡的知识求物体受到的浮力,物体悬浮或漂浮时,物体处于平衡状态:。

【答案】1、压力差;F 浮=F 向上-F 向下2、F 浮=G 物-F 拉3、F 浮=G 排=ρ 液gV 排4、F 浮=G 物二、常见五种漂浮问题的结论1、物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;2、同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同;3、同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;4、漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;5、将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。

三、浸没在液体中的物体浮沉的条件(物体只受重力和浮力)1、若G 物 F 浮或ρ 物ρ液,物体上浮,最终处于漂浮状态,即;2、若G 物 F 浮或ρ 物ρ 液,物体悬浮;3、若G 物 F 浮或ρ 物ρ 液,物体下沉,最终处于沉底状态,即。

【答案】1、<;<;G 物=F 浮2、=;=3、>;>;F 浮=G 物+F 支持例题解析一、浮力计算知识点一:浮力计算-----压力差法【例1】假设如图所示的正方体边长为20cm,你能依据浮力产生的原因计算出它浸没在水中所受的浮力吗?写出你的计算过程。

【难度】★【答案】F 浮=F 向上-F 向下=p 向上S-p 向下S=(p 向上-p 向下)S=ρg(h2-h1)S=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m×(0.2m×0.2m)=78.4N【例2】体积为100cm3 的石块被浸没在水中,当它受到水向上的压力是4N 时,它受到水向下的压力是N,它所受浮力是N。

【难度】★【答案】3.02;0.98【例3】体积为2×10-3m3、重为15N 的长方体物体放入水中静止后,物体下表面受到的水向上的压力为N,此时物体排开水的体积为m3。

五种方法求浮力

五种方法求浮力

五种方法求浮力一、五种方法求浮力1、由F浮=G物-F拉求浮力。

当物体的密度比液体的密度大时,物体被一个力拉住悬浮在液体中,则物体受到了三个力的作用,由同一直线上三力平衡,应用公式:F浮=G物-F拉,再由F浮=G物-F拉求浮力。

例1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N。

例2: 弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。

则石块受到的浮力为。

例3.一个1牛的钩码,挂在弹簧秤钩上, 当钩码浸没在水中时弹簧秤的示数是0.87牛,这个钩码受到水的浮力是_____牛; 若钩码受到的浮力是0.1牛时,弹簧秤的示数应是_______牛。

例4.弹簧秤下悬挂一物体,在空气中称时弹簧秤的示数是392牛,浸没在水中时弹簧秤的示数是342牛,则物体受到的浮力是_______.例5.将质量为1kg的物体浸没在水中称,其重为8N,则该物体在水中受到的浮力是_______N,它的方向是_______(g取10N/kg)。

例6.如图10甲所示,物体重_______N。

把物体浸没在水中,弹簧测力计示数为3N,如图l0乙所示,则物体受到浮力为_______N。

还可利用此实验器材探究浮力大小与的关系。

2、应用F浮=F向上-F向下求浮力。

这是浮力的最基本的原理。

例:如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3牛,上表面受到水的压力为1.5牛,则该物块受到水的浮力为___ 牛,方向为________。

3、应用阿基米德原理F浮=G排=m排g计算浮力例1.将2.00牛的金属块用线悬挂,使其全部浸入盛满酒精的容器中,测得溢出的酒精重为0.32牛,则金属块受到的浮力是________牛。

例2.中国“辽宁号”航空母舰,舰长304米,舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨,问:满载时所受的浮力为。

初二物理悬浮浮力计算公式

初二物理悬浮浮力计算公式

初二物理悬浮浮力计算公式悬浮浮力是物理学中一个非常重要的概念,它在我们日常生活中无处不在。

无论是飞机在空中飞行,还是船只在水面上航行,都离不开浮力的支持。

在物理学中,浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的支持力,它是由于物体的重量使得液体或气体产生的压力不均匀而产生的。

在初中物理学中,我们学习了悬浮浮力的计算公式,这个公式可以帮助我们计算出物体在液体或气体中受到的浮力。

下面我们就来详细介绍一下悬浮浮力的计算公式及其应用。

首先,我们来看一下悬浮浮力的计算公式。

在液体中,悬浮浮力的计算公式为:F = ρVg。

其中,F表示浮力,单位是牛顿(N);ρ表示液体的密度,单位是千克/立方米(kg/m³);V表示物体在液体中的体积,单位是立方米(m³);g表示重力加速度,单位是米/秒²(m/s²)。

在气体中,悬浮浮力的计算公式为:F = ρVg。

其中,F表示浮力,单位是牛顿(N);ρ表示气体的密度,单位是千克/立方米(kg/m³);V表示物体在气体中的体积,单位是立方米(m³);g表示重力加速度,单位是米/秒²(m/s²)。

通过这两个公式,我们可以很容易地计算出物体在液体或气体中受到的浮力。

下面我们来看一些具体的应用例子。

首先,我们来看一下一个简单的例子。

假设有一个密度为1000千克/立方米的物体,它在水中的体积为0.1立方米,那么它在水中受到的浮力是多少呢?根据上面的公式,我们可以得到:F = 1000 0.1 9.8 = 980N。

所以,这个物体在水中受到的浮力是980牛顿。

接下来,我们来看一个稍微复杂一点的例子。

假设有一个密度为1.2千克/立方米的气球,它的体积为2立方米,那么它在空气中受到的浮力是多少呢?根据上面的公式,我们可以得到:F = 1.2 2 9.8 = 23.52N。

所以,这个气球在空气中受到的浮力是23.52牛顿。

浮力的四种计算方法的应用

浮力的四种计算方法的应用

浮力的四种计算方法的应用浮力是物体在液体中所受到的向上的力,是由于液体对物体的压力不均匀分布而产生的。

浮力的计算是应用物理学的一个重要方面,主要用于解决与浮力相关的问题,例如物体在水中的浮沉问题、设计浮标和潜艇的浮力控制等。

下面将介绍浮力的四种计算方法及其应用。

1.阿基米德原理计算浮力阿基米德原理又称阿基米德定律,是关于浮力的最常用计算方法。

根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于其排开的液体体积乘以液体的密度和地球的重力加速度。

使用这个方法,可以确定一个物体是否会浮起来,或者下沉到什么深度。

以木块在水中的浮力计算为例,假设一个木块的体积为V,密度为ρ,液体的密度为ρ0,重力加速度为g,则木块所受到的浮力Fb可以计算为Fb=V(ρ0-ρ)g。

如果所受到的浮力大于木块的重力,则木块会浮起来;如果浮力小于重力,则木块会下沉;如果浮力等于重力,则木块处于浮沉平衡状态。

2.浮力的等效原理计算浮力浮力的等效原理是另一种常用的计算浮力的方法。

根据这个原理,浮力可以等效为所排开液体的重力。

这个原理在解决浮体浮沉问题时特别有用,可以将浮体直接等效为一个立方体,以便于计算。

以船舶的浮力计算为例,假设一个船舶的形状为立方体,其边长为a,浸没的高度为h,液体密度为ρ0,则船舶所受到的浮力Fb可以计算为Fb = ρ0gah。

如果所受到的浮力大于船舶的重力,则船舶会浮起来;如果浮力小于重力,则船舶会下沉;如果浮力等于重力,则船舶处于浮沉平衡状态。

3.浮力的压力差计算浮力这种计算方法基于浮力是由于液体对物体的压力不均匀分布而产生的事实。

根据公式Fb = ∫pdA,其中p是液体的压力,dA是物体外表面上的微小面积元素。

通过对物体的表面积分,可以计算出所受到的浮力。

以一个球体在液体中的浮力计算为例,假设球体的半径为R,液体的密度为ρ0,则球体所受到的浮力Fb可以计算为Fb = ∫ρ0gdA。

对球体的表面积进行积分,可以得到Fb = ρ0g(4πR²)。

浮力的计算和浮沉条件及应用讲义

浮力的计算和浮沉条件及应用讲义

浮力的计算和浮沉条件及应用讲义一、浮力的计算浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,其大小等于物体排开液体(气体)的重量。

根据阿基米德原理,物体所处的液体(气体)中所受的浮力Fb可以用下式计算:Fb=ρVg其中,ρ为液体(气体)的密度,V为物体排开液体(气体)的体积,g为重力加速度。

二、浮沉条件1.能浮于液体(气体)中的物体必须受到液体(气体)的浮力大于物体的重力,即Fb>Fg。

2.能浮于液体(气体)中的物体的平均密度必须小于液体(气体)的密度。

三、浮力的应用1.潜水艇潜水艇是一种能够在水下航行的船只,其原理是通过控制艇体内外水的进出实现升降。

潜水艇的浮力控制是通过调节艇体内外的水的体积来实现的,被排出水的体积与进入水的体积相等,从而保持浮力不变。

2.水上飞机水上飞机是一种能够在水面上起降和在空中飞行的飞机。

水上飞机在水面上起降时需要借助浮力来支撑飞机的重量,防止飞机下沉。

3.水下管道水下管道是用于输送水或其他液体的管道系统,通常会沉入水中。

在设计水下管道时,需要考虑管道的浮力,避免管道浮出水面或沉入水底。

可以通过在管道上安装浮筒或设置沉重物来控制浮力,保持管道的平稳运行。

4.水下桥梁水下桥梁是指在水中建造的桥梁。

水下桥梁的设计和施工需要考虑浮力的影响,避免桥梁浮起或下沉。

常用的措施包括在桥墩底部设置沉重物以增加重力,或在桥墩周围设置浮筒以提供足够的浮力。

五、总结浮力的浮沉条件是Fb>Fg,并且物体的平均密度小于液体(气体)的密度。

浮力在潜水艇、水上飞机、水下管道和水下桥梁等方面有着广泛的应用。

正确运用浮力原理可以确保相关设备和结构的安全运行。

动力学浮力的计算和应用

动力学浮力的计算和应用

动力学浮力的计算和应用动力学浮力是在流体力学中的一个重要概念,它描述了流体对物体所产生的向上的浮力。

本文将探讨动力学浮力的计算方法和应用。

一、动力学浮力的计算方法动力学浮力可以通过阿基米德原理来计算,阿基米德原理是指当物体浸泡在流体中时,所受到的向上浮力等于所排开的流体的重量。

在一维情况下,物体在流体中受到的浮力可以表示为:F_b = ρ_f * V * g其中,F_b 表示浮力,ρ_f 表示流体的密度,V 表示物体在流体中的体积,g 表示重力加速度。

在二维或三维情况下,我们可以采用积分的方式进行计算,如:F_b = ∫∫∫ ρ_f * g * dV其中,dV 表示体积元素。

二、动力学浮力的应用动力学浮力在实际中有着广泛的应用,下面将介绍其中的几个应用领域。

1. 潜水艇设计:潜水艇是一种能够在水下航行的船只,它的设计离不开对动力学浮力的计算和应用。

潜水艇通常采用球形或柱形的外形,以便在水下获得足够的浮力来保持平衡。

通过合理计算潜水艇的形状和体积,可以确保潜水艇在水下具备足够的浮力。

2. 飞行器设计:动力学浮力在飞行器设计中也起着重要的作用。

例如,飞机的机翼在空气中受到上升的浮力,这个浮力可以通过动力学浮力的计算来确定机翼的设计参数和飞行性能。

3. 漂浮物体的稳定性:动力学浮力对于漂浮物体的稳定性也起到关键的作用。

当一个物体浸泡在液体表面时,它所受到的浮力将决定其在液体中的平衡状态。

合理地计算和应用动力学浮力,可以帮助我们设计更稳定的漂浮物体,如浮标和漂浮平台。

4. 物体沉浮条件的分析:动力学浮力的计算可以帮助我们分析物体在液体中的沉浮条件。

通过计算物体的密度和液体的密度,我们可以确定物体会浮在液体表面还是沉入液体中。

综上所述,动力学浮力的计算和应用在很多领域都具有重要意义。

无论是在工程设计中还是在科学研究中,准确计算和应用动力学浮力都是十分关键的。

通过深入研究和理解动力学浮力的原理和计算方法,我们可以更好地应用于实际问题,并取得更好的效果。

浮力的计算公式。

浮力的计算公式。

浮力的计算公式。

浮力是物体在液体中浸泡时所受到的向上的力,是由于液体的压力差所引起的。

浮力的计算公式是根据阿基米德原理得出的,即浮力等于被液体排开的液体的重量。

下面将详细介绍浮力的计算公式及其应用。

浮力的计算公式可以表示为Fb = ρ * V * g,其中Fb表示浮力,ρ表示液体的密度,V表示物体在液体中的体积,g表示重力加速度。

根据这个公式,我们可以计算出物体在液体中所受到的浮力。

浮力的计算公式可以应用于各种情况。

例如,当一个物体完全浸没在液体中时,它所受到的浮力等于物体的重量。

这是因为液体将完全排开物体的体积,所以浮力等于物体的重量。

这个公式可以用来解释为什么一个密度大于液体的物体会沉入液体中,而密度小于液体的物体会浮在液体表面。

浮力的计算公式还可以应用于浮力的测量。

例如,当我们需要测量一个物体的密度时,可以将物体放在一个已知密度的液体中,通过测量物体所受到的浮力来计算物体的密度。

这个方法被称为浮力法,它在实验室中常被用来测量物体的密度。

浮力的计算公式还可以用于解释为什么物体在水中会浮起来。

当物体浸入水中时,由于水的密度大于空气,所以物体所受到的浮力大于其重力,导致物体向上浮起。

这个现象可以用浮力的计算公式来解释,即浮力等于物体的体积乘以水的密度乘以重力加速度。

因此,当物体的体积大于其重量在水中所受到的浮力时,物体就会浮起来。

浮力的计算公式还可以应用于设计和工程领域。

例如,在设计船只时,需要考虑到船只所受到的浮力,以确保船只能够浮在水面上。

通过计算船只的体积和水的密度,可以确定船只所受到的浮力,从而确定船只的浮力是否足够支撑其自身重量和载重量。

浮力的计算公式是根据阿基米德原理得出的,可以用于计算物体在液体中所受到的浮力。

这个公式可以应用于各种情况,包括解释为什么物体会浮在液体表面、测量物体的密度以及设计船只等。

通过理解和应用浮力的计算公式,我们可以更好地理解浮力的原理,并将其运用于实际问题的解决中。

浮力的计算公式及应用

浮力的计算公式及应用

浮力的计算公式及应用
引言
浮力是物体在液体中受到的向上的力,它是由于物体在液体中排开一定体积的液体而引起的。

本文将介绍浮力的计算公式及其应用。

浮力的计算公式
根据阿基米德定律,浮力的大小等于物体排开的液体的重量。

根据物理学原理,浮力可以用以下公式进行计算:
浮力(F)= 密度(ρ) * 体积(V) * 重力加速度(g)
其中,密度是液体的密度,体积是物体排开的液体体积,重力加速度是地球上的重力加速度。

浮力的应用
浮力是许多实际应用中重要的概念。

以下是几个浮力的应用示例:
1. 漂浮物体:根据浮力原理,密度比液体小的物体将会浮在液体表面上。

例如,船只和游泳用具可以浮在水中。

2. 水密封:浮力也可以用于实现水密封。

当一个物体被浸泡在液体中时,液体将会填充物体上的空间,阻止空气进入。

例如,潜水衣可利用浮力来形成水密封,使潜水员保持干燥。

3. 气球:气球是使用浮力的另一个常见例子。

当气球中充满气体时,气球的平均密度会小于周围空气的密度,从而产生浮力,使气球能够飘浮在空中。

结论
浮力是液体中物体所受的向上的力,可以通过密度、体积和重力加速度进行计算。

浮力在许多实际应用中起着重要的作用,包括漂浮物体、水密封和气球。

了解和应用浮力的原理可以帮助我们更好地理解液体中的物体行为和设计各种工程应用。

参考文献:
- 网址1
- 网址2
- 网址3。

完整版浮力的四种计算方法的应用

完整版浮力的四种计算方法的应用

课题名称:浮力专题训练知识点1.浮力的基本知识树叶漂在水面,是因为受到了水的浮力•在水中下沉的铁块,也受到浮力吗?用钢铁制造的轮船,为什么能浮在水面呢?1.定义:液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。

(F浮=G-F示:G表示物体所受的重力,F示表示物体浸在液体中时弹簧测力计的求数。

)浮力的方向:竖直向上。

2.浮力产生的原因:浮力是由于液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的,即:F浮= F上-F下,式中F上为物体下表面受到液体向上的压力,F下为物体上表面受到液体向下的压力。

【例i】下列关于浮力的说法中正确的是(A .浮力都是由水产生的C •只有固体才会受到浮力作用【例2】一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N •若将物体浸到水中,静止的弹簧测力计的示数为 1.8N .由此可知物体重为_______ N,水对物体的浮力是_______ N .【例3】一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示•图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()A . F1B . F2 C. F3 D. F4【例4】如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮•若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来•此实验说明了()A .大气存在压强B .连通器原理C .浮力产生的原因D .液体的压强与液体的密度和深度有关知识点睛B •在不同液体中浮力的方向会不同D .浮力方向与重力方向相反【例6】边长为20cm的立方体,水平浸没在足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm,物体所受知识点3 .物体的沉浮条件(物体全部浸没在液体中)1、当浮力大于物体重力(可知:F'浮=G2 、当浮力等于物体重力( 3、当浮力小于物体重力(,.7i —例题精讲【例1】 关于物体所受的浮力,下列说法中正确勺是()――物体上浮,最终浮在液面上(漂浮),根据二力平衡)——物体悬浮可停在液体内部任意一位置。

浮力的计算公式及变式

浮力的计算公式及变式

浮力的计算公式及变式浮力是指物体浸泡在液体中所受到的向上的力,它是由于液体对物体的压力不均匀而产生的。

浮力的大小与物体的体积和液体的密度有关,可以通过特定的公式进行计算。

本文将介绍浮力的计算公式及其变式,以及这些公式的应用。

浮力的计算公式可以用阿基米德原理来推导。

根据阿基米德原理,浸泡在液体中的物体所受到的浮力大小等于物体排开的液体的重量。

根据这一原理,可以得出浮力的计算公式:浮力 = 液体的密度×体积×重力加速度。

其中,液体的密度通常用ρ表示,体积用V表示,重力加速度用g表示。

根据这个公式,可以看出浮力与液体的密度和物体的体积成正比,与重力加速度成正比。

在实际应用中,浮力的计算公式可以根据具体情况进行变式。

例如,在计算物体在水中的浮力时,可以将液体的密度替换为水的密度,即ρ=1000kg/m³。

在计算物体在其他液体中的浮力时,只需要将对应的液体密度代入公式即可。

另外,如果需要计算物体在不同重力加速度下的浮力,也可以将对应的重力加速度代入公式进行计算。

除了基本的浮力计算公式外,还可以根据具体情况进行公式的变式。

例如,在计算物体在不同深度的液体中的浮力时,可以利用液体的压力与深度成正比的关系,将压力代入公式进行计算。

另外,如果液体的密度不均匀或者物体的形状不规则,也可以根据具体情况进行公式的变式,以准确计算浮力的大小。

浮力的计算公式及其变式在工程学、物理学、海洋学等领域有着广泛的应用。

在船舶设计中,需要准确计算船体在水中的浮力,以确定船体的稳定性和承载能力。

在建筑工程中,需要计算建筑物在地基中的浮力,以确保建筑物的稳定性和安全性。

在海洋学研究中,需要计算海洋中物体的浮力,以研究海洋生物和海洋环境。

总之,浮力的计算公式及其变式是科学研究和工程应用中的重要工具,通过这些公式可以准确计算物体在液体中所受到的浮力,为相关领域的研究和应用提供重要的支持。

希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解浮力的计算公式及其变式,以及这些公式在实际中的应用。

浮力的应用

浮力的应用

浮力的应用一、学习提要:(一)计算浮力的两个推导公式1.F 浮=G 物(仅使用于物体漂浮或悬浮状态)当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体只受两个力的作用,物体处于二力平衡状态,重力和浮力大小相等。

2.液物物排=ρρV V (仅使用于物体漂浮或悬浮状态) 这是一个经常在浮力计算中用到的一个公式,熟练掌握这个公式,许多问题就可以迎刃而解。

这个公式的推导过程如下:以物体漂浮为例如图23-1所示F 浮=G 物ρ液gV 排=ρ物gV 物∴V V 排物 =液物ρρ,物体如果处于悬浮状态同理可证。

(二)浮沉条件的应用1.轮船:漂浮条件的应用,G 总= F 浮,即所载货物质量=排水量―船自身质量,轮船的排水量指轮船装满货物后排开水的质量。

2.潜水艇:当改变自重至G 总>F 浮时,会潜水;当G 总<F 浮时,会上浮。

其自重的改变是通过压缩空气跟水仓组合工作而实现的。

3.气球和飞艇:气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受到的浮力大小和自重大小来实现的。

它的主要部分是气囊,其内充的是密度较小的热空气或氦气。

4.密度计:密度计可直接测量液体的密度,它根据漂浮条件F 浮=G 物而工作,所以它在不同的液体中受到的浮力都相等,其排开液体的体积与液体密度之间的关系为12V V 排排 =ρρ排2排1。

密度计的刻度有两个特点:第一,密度越小,刻度越高;第二,刻度的间距不均匀,上面疏,下面密。

可概括为八个字“上小下大,上疏下密”。

密度计分为两种:一种叫比轻计,用于测定比水的密度小的液体的密度;另一种叫比重计,用于测定比水的密度大的液体的密度。

5.利用盐水选种:适当调配盐水的密度,这样使ρ种>ρ盐水的种子下沉,使ρ种<ρ盐水的种子漂浮,达到选种的目的。

6.测定血液密度:取一滴血液滴入硫酸铜溶液里,若悬浮,则该溶液的密度等于血液的密度。

7.浮沉条件还可用于医疗,如果由于有病或受伤人的四肢不易举动或移动,令病人浸入水中,借助浮力的帮忙,病人只要用很小的力,就能使四肢运动,使病人得以理疗。

《浮力》知识点 - 《浮力》应用领域

《浮力》知识点 - 《浮力》应用领域

《浮力》知识点 - 《浮力》应用领域浮力知识点什么是浮力浮力是物体浸没在液体或气体中时,在上升的液体或气体所产生的向上推动力。

它是由于液体或气体对物体的压力差异所引起的。

浮力原理根据阿基米德定律,当一个物体浸没在液体中时,它所受到的浮力大小等于物体排出液体的重量。

简单来说,浮力的大小取决于物体所排开液体的质量。

浮力公式浮力可以通过以下公式进行计算:$$ F_{浮力} = \rho_{液体} \cdot V_{排出} \cdot g $$其中,$ F_{浮力} $ 是浮力的大小,$ \rho_{液体} $ 是液体的密度,$ V_{排出} $ 是排出液体的体积,$ g $ 是重力加速度。

浮力应用领域浮力在许多领域中有着重要的应用。

以下是一些常见的应用领域:船舶设计浮力在船舶设计中起着至关重要的作用。

船只的设计需要考虑到浮力的大小,以确保船只在水中能够保持平衡并浮在水面上。

水下潜艇潜艇通过控制浮力可以在水下潜行或浮上水面。

通过改变潜艇内部的压力和密度,可以控制潜艇的浮力,使其能够在水下航行。

气球和飞艇气球和飞艇利用浮力原理来保持空中悬浮。

通过充入比周围空气密度小的气体(如氦气),气球或飞艇可以获得比重力大的浮力,从而保持在空中飞行。

液体浮标浮力在液体浮标的设计中也经常被应用。

液体浮标通常用于标记深水区域或航道,通过浮力来支撑浮标以使其浮于水面上。

这些只是浮力应用的一些例子,实际上浮力在许多其他领域也有着重要的应用,如水泵设计、气象学等。

总结浮力是物体浸没在液体或气体中所受到的向上推动力。

它基于阿基米德定律,可以通过浮力公式进行计算。

浮力在船舶设计、潜艇、气球和飞艇等领域中有着广泛的应用。

对于理解物体在液体或气体中的行为和设计相关领域非常重要。

浮力的五个计算公式

浮力的五个计算公式

浮力的五个计算公式浮力的五个计算公式1、浮力的最原始的计算公式就是浮力产生的原因:即,F浮=F 向上-F向下,“F向上”指下表面受到的向上的力,F向下则相反;2、根据漂浮、悬浮的物体浮力与自重相等得出:F浮=G物、ρ液gV排=ρ物gV物;3、利用阿基米德原理,得到:F浮=G排=ρ液gV排;4、利用测量浮力时,F浮=G物-F拉;5、压力差法:F浮=F↑-F↓(向上与向下的压力差)。

浮力产生的原因:液体具有流动性,在重力的作用,便向容器壁、容器底流动而产生压力。

由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。

它们大小相等、方向相反,并与深度成正比,同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。

在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。

因为液体具有压强,它们之间才会相互支援,相互联络而形成一个有机的整体。

液体中任何一点液压的改变,都会形成压强差,从而引起相邻液压的改变。

液体就会打破平衡状态产生流动。

1、液体和液体之间相互产生浮力,压强是产生浮力的原因。

2、浮力和它受到的压力大小相等、方向相反,液体保持平衡状态。

3、浮力的性质、大小并不会因外来物体浸入而改变。

浮力的计算公式浮力公式的推算F 浮=F下表面-F上表面=F向上-F向下=P向上*S-P向下*S=ρ液*g*H*S-ρ液*g*h*S=ρ液*g*(H-h)*S=ρ液*g*△h*S=ρ液*g*V排=m排液*g=G排液(1)“F 浮=F下表面-F上表面”一般作为浮力产生原因,在同步学习(平时的考试)中,考一道填空或选择。

在中考中不常出现,如果出现也只是考一道题。

还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时,别忘了想想它。

(2)“F 浮=F下表面-F上表面”与“F浮=ρ液gV排=G排液”的联络,明白就够了,不会考。

(说的形状不规则的物体,不好用“F下表面-F上表面”,所以不考。

)(3)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。

浮力的计算方法

浮力的计算方法

浮力的计算方法
浮力是物体在液体中或气体中受到的向上的支持力,是由于物体在液体或气体中受到的压力差而产生的。

浮力的大小与物体所受液体或气体的密度和体积有关。

在工程学和物理学中,浮力的计算是一个重要的问题,下面我们将介绍浮力的计算方法。

首先,我们来看液体中物体受到的浮力。

根据阿基米德原理,液体中物体受到的浮力大小等于物体排开的液体的重量。

设物体的体积为V,液体的密度为ρ,那么物体受到的浮力F_b可以用下面的公式来计算:
F_b = ρVg。

其中,g是重力加速度,约为9.8m/s^2。

这个公式告诉我们,浮力的大小与液体的密度和物体的体积成正比,与重力加速度成正比。

接下来,我们来看气体中物体受到的浮力。

气体中物体受到的浮力也可以用阿基米德原理来计算,但由于气体的密度相对较小,因此气体中物体受到的浮力一般可以忽略不计。

在实际应用中,我们常常需要计算物体在液体中受到的浮力。

例如,在设计船舶和潜水装备时,需要准确计算浮力以确保安全性能。

此时,我们可以利用上面介绍的浮力计算公式来进行计算。

另外,对于复杂形状的物体,可以采用积分的方法来计算浮力。

将物体分割成许多小块,分别计算每个小块受到的浮力,然后将这
些浮力相加即可得到整个物体受到的浮力。

总之,浮力的计算方法主要是根据阿基米德原理来进行的,通
过计算物体排开液体的重量来确定浮力的大小。

在工程学和物理学中,准确计算浮力对于设计和研究都具有重要意义。

希望本文介绍
的浮力计算方法能对大家有所帮助。

推导浮力的计算公式与作用原理

推导浮力的计算公式与作用原理

推导浮力的计算公式与作用原理浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,它是由于物体所占据的液体或气体的体积对物体所产生的压强差而产生的。

浮力的计算公式可以从基本原理出发进行推导。

一、作用原理浮力的作用原理可以通过阿基米德原理来解释。

阿基米德原理是指当物体浸入液体或气体中时,它所受到的浮力等于所排除的液体或气体的重量。

根据阿基米德原理,一个物体在液体中所受到的浮力等于物体所排除液体的重量。

浮力的方向与物体的重力方向相反,所以浮力的作用方向是向上的。

当物体的密度大于液体或气体的密度时,物体将下沉;当物体的密度小于液体或气体的密度时,物体将上浮。

二、浮力的计算公式由于浮力等于所排除液体或气体的重量,可以用以下公式来计算:F = ρ × V × g其中,F表示浮力,ρ表示液体或气体的密度,V表示物体所排除液体或气体的体积,g表示重力加速度。

根据计算公式可以看出,浮力与液体或气体的密度成正比,与物体所排除液体或气体的体积成正比。

同时,浮力也受到地球重力的影响,与重力加速度g成正比。

根据计算公式可以看出,当物体在液体中浸没时,它所受到的浮力与物体所排除的液体的体积有关。

如果物体浸没的体积增大,浮力也会增大,导致物体的浮力增大。

同样地,如果物体浸没的体积减小,浮力也会减小,导致物体的浮力减小。

另外,根据计算公式还可以看出,如果物体的密度大于液体或气体的密度,那么物体所受到的浮力将小于物体的重力,物体将下沉。

如果物体的密度小于液体或气体的密度,那么物体所受到的浮力将大于物体的重力,物体将上浮。

三、应用范例浮力的计算公式与作用原理在实际应用中有很多用途。

以下举几个例子:1. 船舶设计:船舶设计时需要考虑船身下沉的问题。

通过计算船身的体积和船舶所受到的浮力,可以确定船身的设计和稳定性。

2. 飞机升力:飞机的升力来自于空气对机翼产生的浮力。

飞机的升力与机翼的形状、气流速度、空气密度等因素有关,可以通过浮力的计算公式进行估算和优化。

物体的浮力和压力

物体的浮力和压力

物体的浮力和压力物体在液体或气体中所受到的浮力和压力是两个重要的物理概念。

浮力是指物体受到液体或气体中上升的力,而压力是指物体所受到的液体或气体施加在单位面积上的力。

本文将分别阐述物体的浮力和压力的概念、公式以及应用。

一、物体的浮力在液体中,物体受到上升的力被称为浮力。

根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于被物体排开的液体的重量。

公式如下:F浮= ρ液体 × g × V物体其中,F浮表示浮力,ρ液体表示液体的密度,g表示重力加速度,V物体表示物体的体积。

举个例子来说,当一个浮体被按压到液体中时,会产生一个向上的浮力,该浮力与物体排开的液体重量相等。

当浮力大于物体的重力时,物体会浮起;当浮力小于物体的重力时,物体会下沉。

除了液体,气体中的物体也会受到浮力的影响。

气体中的浮力与液体中的浮力类似,但由于气体的密度相对较小,所以浮力通常较为微弱,影响较小。

浮力的应用非常广泛,例如水上船只的浮力可以支持船身,保持其漂浮;气球则依靠浮力实现空中飞行;潜水艇则利用浮力的变化调节下潜和浮出水面等。

二、物体的压力物体所受到的液体或气体施加在单位面积上的力被称为压力。

压力可以分为静压力和动压力。

1. 静压力静压力是指物体在液体或气体中不动时受到的压力。

根据帕斯卡定律,静压力的大小仅与液体或气体的密度及所处深度有关,而与物体的形状、大小和材质无关。

公式如下:P静= ρ液体 × g × h其中,P静表示静压力,ρ液体表示液体的密度,g表示重力加速度,h表示物体所处的深度。

举个例子来说,一个水桶中的液体会使桶底承受着液体的压力。

由于液体的压力是均匀分布的,所以桶底受到的压力与桶的形状和大小无关,只与液体的密度及所处的深度有关。

2. 动压力动压力是指物体在液体或气体中运动时受到的压力。

动压力的大小取决于物体的速度,公式如下:P动= 1/2 × ρ液体 × v²其中,P动表示动压力,ρ液体表示液体的密度,v表示物体的速度。

浮力各类型简单计算

浮力各类型简单计算

浮力各类型简单计算浮力的计算方法①浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差。

即:F浮=F向上-F向下。

②浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中的拉力。

即:F浮=G物-F拉③根据阿基米德原理计算。

F浮=G排液=ρ液gv排变形公式v排= F浮/ρ液g ρ液= F浮/gv排④根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。

1.一个物体的体积是0.4 dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少?如果这个物体重4 N,它在水中将是上浮、下沉还是悬浮?(g=10N/kg)2.边长均为2cm实心正方体的木块和铁块,木块密度为0.6×103kg/m3. 将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg)3.重力为54N的实心铝球浸没在水中时,铝球受的浮力是多大?(ρ铝=2.7×103kg/m3g=10N/kg)2.边长为10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。

待木块静止时,从杯中溢出600g水,如图7-7所示:求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)木块下表面受到的水的压强;图7-74.有一体积是0.5dm3的木块,投入水中稳定时受到的浮力是多大? (ρ木=0.6×103kg/m3g=10N/kg)5.密度是0.6×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:(1)木块重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.6.密度为0.9×103kg/m3质量为8.1千克石蜡,(g=10N/kg)(1)放入足量水中,石蜡受到的浮力多大?(2)若放入密度为0.8×103kg/m3煤油中,浮力是多少?7.某物体悬浮在煤油中,受到的浮力为15.68牛,求:(g=9.8N/kg)(1)物体的体积?(2)若将此物体放入水中,它露出水面的体积为多大?(煤油密度为0.8×103kg/m3)8.一质量为100克的物体,放入装满水的杯子中,溢出了40克水,求: (g=10N/kg) (1)该物体所受的浮力;(2)该物体的密度是多少?9.把一密度为0.6×103kg/m3体积为100cm3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中,求:(1)木块露出水面的体积;(2)溢出水的质量。

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总复习:浮力【考纲要求】1、了解浮力的概念,知道浮力的方向及产生的原因;2、理解阿基米德原理,熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围;3、运用浮力知识解决有关问题;4、知道物体浮沉条件;5、知道浮力的利用。

【知识网络】【考点梳理】考点一、浮力当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力。

要点诠释:1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。

2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′。

3. 阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。

用公式表示为:F浮=G排。

(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。

(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。

考点二、浮力的应用1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。

下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。

(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。

但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。

悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。

上浮漂浮悬浮下沉ρ物<ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物>ρ液G物<F浮G物=F浮G物=F浮G物>F浮2.应用(1)轮船①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。

②排水量:轮船满载时排开的水的质量。

(2)潜水艇原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。

(3)气球和气艇原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。

3.浮力的计算方法压力差法:F浮=F向上-F向下阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排力的平衡法:受力分析考点三、液面升降确定液面的升降,只要比较变化后的V排与变化前的V排的大小。

1. 冰熔化后液面升降(1)纯冰在液体中,冰熔化后液面升降。

①,如冰浮于盐水中,冰熔化后,液面上升。

②,冰熔化后,液面下降。

③,液面不变。

(2)冰中含杂质,冰熔化后,水面升降。

①,若冰中有铁、铜、铝、石块等,冰熔化后,水面下降。

②,如冰中有木块、蜡、气泡,冰熔化后,水面不变。

③,水面不变。

2. 漂浮在液面的“载体”当把所载的物体取出放入液体中时,如,容器中液面下降,当时,容器中液面不变。

考点四、几个规律问题1. 同一物体浮在不同液体中是一个定值,都等于,此时与成反比(密度计原理,轮船浮在海中或浮在江河中,一木块分别浮在不同液体中)。

2. 同种物质组成的不同物体,浮在同一种液体中,为一定值,等于(浮在液体中的物体,将露出液面部分切去,物体上浮又露出液面,为定值,等于)。

3. 漂浮在液体中的物体浮力的变化等于物体重力的变化。

【典型例题】类型一、基础知识1、如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm,体积为80 cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是( )A、0B、0.3NC、0.5ND、0.8N【思路点拨】由于下底面与容器紧密接触,因为圆柱底面与水缸底面紧密接触,所以没有向上的压力,又圆柱上底面与水面相平,所以也没有向下的压力,这部分与浮力无关,排开水的体积的计算应去掉中间圆柱的体积。

【答案】B【解析】石鼓排开水的体积:V排=80cm3-10cm2×5cm=30cm3=30×10-6m3,石鼓受到水的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.3N。

【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,关键在于排开液体体积的计算。

举一反三:【变式】如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的部分,现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是()A.B物体一定受浮力作用B.A物体一定受浮力作用C.C部分一定受浮力作用D.D部分一定受浮力作用【答案】D2、(2015•佛山)如图所示,弹簧测力计下端悬挂一高度为l、质量为m的圆柱体,它在水中受到最大浮力为,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是()A.B.C.D.【思路点拨】①根据F浮=ρ液V排g可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积;②由上可知,金属块逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的。

弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮,重力是一定的,浮力变大,弹簧测力计的示数变小,浮力不变,弹簧测力计的示数不变。

【答案】A【解析】①圆柱体下表面刚刚与水面接触,没有受到浮力;然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开水的体积逐渐变大,根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力逐渐变大;当浸没时,物体排开液体的体积最大,受到浮力最大为,然后浮力保持不变,故CD错误。

②由上可知,金属块逐渐浸入水中的过程中,浮力是先变大后不变的。

弹簧测力计的示数F 示=G ﹣F 浮,重力是一定的,所以浮力变大时,弹簧测力计的示数变小;当受到浮力最大时,则弹簧测力计的示数为,然后示数不变。

故A 正确,B 错误。

【总结升华】此题是浮力和深度关系的探究实验,主要是考查对实验数据的分析能力,这也是课标上的一个明确要求。

在分析此题时,关键搞清转折点:圆柱体下表面刚刚与水面接触,刚刚全部浸没时与浸没后的状态。

举一反三:【变式】将一半径为R 的实心金属球,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为2R 的盛水容器中,直至容器底部,水未溢出。

下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中,所受浮力的大小F 与金属球浸入水中深度h 的关系的是【答案】C3、(2015•达州)如图甲,用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F 随金属块下表面在水中的深度h 的变化情况。

由图可知,金属块质量是 kg ,金属块所受最大浮力是 N ,金属块下表面所受水的最大压强是 Pa(g 取10N/kg)。

【思路点拨】(1)由F ﹣h 图象可知,当h=0(金属块没有浸入水中),弹簧测力计的示数为金属块的重;根据G=mg 即可求出质量;(2)当h=6cm(金属块全浸入水)时,弹簧测力计的拉力F 拉=4N ,利用称重法求出金属块受到的浮力,F 浮=G ﹣F 拉;(3)由右图图象可知,金属块浸入水中的最大深度为h max =8cm=0.08m ,根据公式p=ρgh 求出金属块受到水的最大压强。

【答案】0.6;2;800【解析】①由图示图象可知,金属块的重力G=6N ,金属块的质量:m=G/g=6N /10N/kg =0.6kg ;②当h=6cm ,金属块全部浸入水中时,所受浮力最大,此时,弹簧测力计的拉力F 拉=4N ,金属块受的浮力F 浮=G ﹣F 拉=6N ﹣4N=2N ;③由右图图象可知,金属块浸入水中的最大深度为h=8cm=0.08m ,则金属块受到水的最大压强:p=ρgh=1×103kg/m 3×10N/kg×0.08m=800Pa 。

【总结升华】本题考查知识点比较多,压强的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是本题的关键,属于中档题。

举一反三:【变式】用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是( )A.7N B.4N C.3N D.1N【答案】D4、如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:(1)若探究浮力大小与物体浸没的深度的关系(填序号);(2)若选用的操作是②④⑥,可探究浮力的大小与是否有关;(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是(填序号)。

【思路点拨】浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法。

【答案】(1)②③(2)与液体密度(3)①②⑤。

【解析】(1)研究浮力大小与物体浸没的深度的关系,保持液体的密度、物体排开液体的体积相同,选择实验②③;(2)实验②④⑥的物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,可探究浮力的大小与液体密度的关系;(3)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,保持液体的密度相同,选择实验①②⑤。

【总结升华】掌握浮力大小的影响因素,掌握用控制变量法研究浮力大小的影响因素。

举一反三:【变式】如图甲所示,在一只薄塑料袋中装水过半(未满),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为9N;再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中,如图乙,当弹簧测力计示数为6N时,袋内水面与烧杯中的水面相比(不计塑料袋和细线的重)( )A.比烧杯中的水面高B.比烧杯中的水面低C.与烧杯中的水面相平D.高低无法判断【答案】A类型二、知识运用5、(多选)用密度、、的不同物质制成实心小球A、B、C,其质量,放入水中后A球下沉,B球悬浮,C球漂浮,若它们所受浮力分别是、、,则( ) A、B、在原位将C球露出水面部分截去,剩余部分将静止不动C、D、在原位将A球截去适当部分后,剩余部分可能上浮【思路点拨】由题意可知,A球下沉,B球悬浮,C球漂浮至容器底部,所以A球的密度大于水的密度,B球的密度等于水的密度,C球的密度小于水的密度;知道A、B、C质量相等,A球的密度大于B球的密度,B球的密度大于C球的密度,根据密度公式得出ABC球的体积关系。

【答案】A、C【解析】根据A、B、C三球的浮沉情况知三球所受浮力与重力的关系:,,;根据三球质量相等知三球所受重力,由以上分析可知选项C正确。

根据三球的浮力与重力的关系和物体的浮沉原因知:,,,即是,再根据和,知选项A正确。

若将C球与A球截去一部分,其密度不变,不等式仍成立,A球仍下沉,C球仍漂浮。

选项B、D不正确。

【总结升华】根据物体浮沉条件和浮沉原因进行分析、推理。

举一反三:【变式】(多选)如图将一个实心铁球A和一个密度小于水的木球B放在小盒中再将小盒放在水槽中,漂浮在水面上,那么下列说法正确的是( )A 、将A 从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度不变B 、将A 从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度下降C 、将B 从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度下降D 、将两个小球都从盒中拿出放到水槽的水中,水槽中水面高度下降 【答案】B 、D【解析】两球均在盒中时,盒子所受浮力。

拿出A 球时,由于A 球密度大于水的密度,它将沉入水底,所受浮力小于自身重力,它们所受总浮力,小于F 浮,即V 排变小,水面下降。

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