浙教版八年级科学-浮力合集

浮力专题复习

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

F浮=G物，物体悬浮；

（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<ρ物，物体下浮；

ρ液=ρ物，物体悬浮；

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，

得：ρ液gV排=ρ物gV物

同一物体在不同液体中漂浮时，ρ物、V物不变；物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。

4、计算浮力的一般方法：

计算浮力的方法一般归纳为以下四种：

（1）根据浮力产生的原因F浮=F向上－F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。

（2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知ρ液和V排。

（3）根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡：即F浮=G物－F拉

（4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。

运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用围，弄清已知条件，不可乱套公式。

5、浮力综合题的一般解题步骤：

当物体浸没时，V排=V物，

当物体漂浮时，V排+V露=V物，

（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。

（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值、进行计算，得出结果。

典型例题解析：

例1、边长1dm的正方形铝块，浸没在水中，它的上表面离水面20cm，求铝块受的浮力？（ρ铝=2.7×103kg/m3）

解法一：上表面受到水的压强：

P上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa

上表面受到水的压力

F向下=P上?S=1.96×103Pa×0.01m2=19.6N

下表面受到水的压强

P下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa

下表面受到水的压力

F向上=P下?S=2.94×103Pa×0.01m2=29.4N

铝块所受浮力

F浮=F向上－F向下=29.4N－19.6N=9.8N

解法二：V排=V物=(0.1m)3=10－3m3

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10－3m3=9.8N

答案：铝块所受浮力是9.8N。

说明：

（1）解法一适用于规则物体，解法二说明浮力大小只与ρ液、V排有关，与物体密度和深度无关。

（2）题中铝块密度是多余条件，用以检验对阿基米德原理的理解。

若误将ρ铝、代入公式，求出的将是物体重力。

在用公式求浮力时，要在字母右下方加上脚标。

例2、容积为1000m3的氢气球，吊篮和球壳的质量为150kg，在空气密度1.29kg/m3的条件下，这气球能载多少吨的物体停留在空中？现在需要载900kg的物体而保持平衡，应放掉多少立方米的氢气？（氢气密度为0.09kg/m3）．

解析：由阿基米德原理可知，气球受到的浮力为：

F浮＝ρgV＝1.29kg/m3×9.8N/kg×103m3＝1.264×104N

分析它们的受力，气球能载的物重应是浮力与它自身重量之差：

即在空中能载的物重为：G1＝F浮－G＝1.264×104N－150×9.8N＝11.17×103N

它的质量为：

它现在多载的物体的质量为：△m＝1140kg－900kg＝240kg

即：△F＝240×9.8N＝2352N

这一个力也是由气球产生的浮力，如果放掉了一部分的氢气后，体积变小浮力也变小，所以应放掉的氢气体积为：

例3、如图3所示，底面积为80cm2的容器中盛有深30cm的水。将一质量为540g的实心铝球投入水中。问：

（1）铝球浸没在水中时受到的浮力是多大？

（2）投入铝球后，水对容器底部的压强增加了多少？

（3）若用一根最多能承受4N拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉，当铝球露出水面的体积为多大时绳子会拉断？（已知ρ铝=2.7×103kg/m3，取g=10N/kg）。

解析：（1）根据阿基米德原理，铝球在水中受到的浮力为F浮=ρ水?g?V排

由题意可知，V排= ，得V排=0.2×10－3m3