
一、求浮力的几种方法:
方法1:压力差法:F浮=F向上-F向下
其中向F向上、F向下分别表示物体上表面和下表面受到的压力。
【例1】一正方体物体浸没在水中,上底面受到的水的压力为10N,下底面受到的水的压力为20N,则F浮=______N。
【例2】一正方体边长为10cm,浸没在水中,上底面受到水的压力为10N,则P上=________,
P下=_________,FF=__________,F下=_________。
方法2:称重法:F浮=G-F拉。
其中G代表物体所受的重力,F拉代表物体浸到液体中时所受的拉力或弹簧测力计的示数。
【例1】一物体在空气中重5N,浸没在水中称重为3N,则物体在水中受到的浮力为_______N,当物体的一半浸于水中,弹簧测力计的示数为________N。
方法3:二力平衡法,当物体处于悬浮或漂浮状态时,F浮=G物。
【例1】一物体重4N,放于水中时漂浮于水面,该物体在水中所受的浮力为_____N,当把该物体放于酒精中时,处于悬浮状态,该物体在酒精中所受的浮力为_______N,当物体放入另一种密度只有酒精密度一半的液体时,物体所受的浮力________N。
方法4:公式法:F浮=G排=ρ液gV排
【例1】一物体重2N,体积为100cm3,浸没在水中时所受的浮力为______N。
二、公式的灵活应用
1.基本公式 : F浮=ρ液gv排 G物==ρ物gv物
2.推导公式 :当物体漂浮时 (F浮=G物 F浮=ρ液gv排 G==ρ物gv物)
推导公式(漂浮在液面上的物体,物体在几分之几的体积浸入液体中,则物体的密度是液体密度的几分之几。)
【例1】一物重20N,浸没于水中称重为10N,浸没于另一种液体中称重为12N,求ρ物、ρ液。
【例2】一个实心物体,放在水中静止时,有的体积露出液面,则该物体的密度是_________kg/m3。
【例3】一物体重10N,放入水中时的体积浸入水中,放入另一种液体中物体有的体积浸入该液本中,则ρ物=________,ρ液=___________。
【例4】一物体在空气中称10N,将其完全浸入水中称量时,重5N,则ρ物=_____,将其一半露出水面再次称量,弹簧秤的示数为________N。
三、物体的沉浮条件
判断方法一:当物体浸没时所受浮力为F浮
(1)当F浮=G时,物体悬浮;
(2)当F浮>G时,物体漂浮;
(3)当F浮<G时,物体沉底。
【例1】有一空心球,重4.5N,体积为0.5dm3,将其抛入水中静止后,受到的浮力为_________N。
练习1.一实心物体重5N,将该物体轻轻放入装有水的量筒中,水面由100ml上升到200ml,则物体在水中的状态是_________,物体的密度为________。
练习2.一空心球,质量为0.5千克,体积为0.4dm3,将其抛入水中静止后,受到的浮力为___________N。
练习3.一球重50N,将该球投入装满水的溢水杯中,从杯中溢出了20N的水,则物体受到的浮力为_________N,物体在水中的状态为__________。
练习4.一球重50N,将其放入装有水的杯中,从中溢出了20N的水,则该物体在水中的状态是____________。
方法二:物体的质量记为m物,物体不论空心或实心,物体的整体体积记为V物,则
(1)当=ρ液时,物体悬浮;(2)当<ρ液时,物体漂浮;(3)当>ρ液时,物体沉底;
【例1】一空心球,质量为0.5kg,体积为0.4dm3,将其抛入水中,静止后,球在水中的状态是________________,所受的浮力为_____________N。
练习1.一物体,质量为0.6kg,体积为0.5dm3,将其抛入水中静止后,球在水中的状态是_____________。所受的浮力为_____________N,将其抛入水银中静止后,球在水银中的状态是______________,所受的浮力为_____________N。
练习2.三个质量相同的实心铜球、铁、铝球;(1)放入水银中后,所受的浮力关系为:
F铜___F铁___F铝。(2)投入水中后,所受的浮力的关系为F铜___F铁___F铝。
练习3.如图所示,三个体积相同的球在水中的状态如图所示,则三球所受的浮力关系FA___FB___FC。
练习4.如图所示,三个质量相同的球在水中的状态,如图所示,则三球所受的浮力关系FA___FB___FC。三个球的体积关系VA___VB___VC。
能力提升
【例2】已知甲球两个实心球的密度之比为ρ甲:ρ乙=1:2,体积之比为V甲:V乙=2:3,放入足够深的某种液体中自由静止后,所受浮力之比为F甲:F乙=2:5.则这两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是:
A.两球都漂浮在液面上 B.甲漂浮,乙沉底 C.甲乙都沉底 D.甲悬浮,乙沉底
【例3】将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受的浮力分别为6N和5N,判定物体在水中和酒精中的浮沉状态可能是(酒精的密度为0.8×103Kg/m3)
A.在水中漂浮,在酒精在漂浮 B.在水中漂浮,在酒精中沉底
C.在水中悬浮,在酒精中漂浮 D.在水中沉底,在酒精中沉底
四、液面升降问题。
1、一块冰漂浮在容器中的水面上,当冰块完全熔化后,容器中的水面______。
2、一空心冰块漂浮在容器中的水面上,当冰块完全熔化后,容器中的水面______。
3、一容器中装一定量的盐水,水中漂浮一块冰,当冰块全部熔化后,容器中的液面_________。
4、一空心冰块漂浮在油面,当冰块全部熔化后,液面___________。(ρ油<ρ水)。
5、一大容器中装有一些水,水面上漂浮一小容器,小容器中装有下列物体,当将小容器中的物体放入大容器中后,液面如何变化。
(1)石块(ρ石>ρ水),液面__________。 (2) 水 液面__________。
(3)塑料(ρ塑<ρ水)液面___________。 (4)乒乓球 液面__________。
6、一容器中,下面装有水,上面有一层很厚的油,中间悬浮一块冰,当冰块完全熔化后,容器中的水面将___________,油面将____________。
五、利用浮力求密度。
【例1】量筒中装有水100ml,现将一密度待测的物体轻轻放入量筒的水中,物体漂浮在水面,此时水面上升到150ml,用一细钢丝将待测物体完全压入水中,此时液面上升到200ml时,则ρ物=___________。
【例2】一空心玻璃瓶密度待测,现将该瓶口朝上轻轻放入装有100ml的水的量筒中,水面上升到200ml,然后将玻璃瓶完全压没于水中(瓶中充满水),此时水面对应为150ml,则ρ玻=________。
【例3】已知一密度待测的物体的密度大于水,今在一圆柱形容器中装适量水,水面上漂浮一小容器,此时水面的高度为h1,将待测物体放入小容器中,小容器继续漂浮,水面对应的高度为h2,将待测物体从小容器中拿出放入大容器的水中,此时液面对应的高度为h3,则ρ物=____________。
计算题
1.一池塘中,停着一只载有木材的船,如果将船上的木材投人水中后,水面将( )
2.一石块在空气中称时弹簧秤示数为24.5牛,把它全部浸入水中称得弹簧秤示数为14.7牛,则①物体所受的浮力?②如果把物体浸入水中一半,弹簧秤读数为多少?
3.有一重为2. 94牛的木块体积为600厘米3,在木块上放一砝码时,木块恰好没入水面,那么砝码的重为多少牛?如果把砝码拿走,则木块下挂一质量为多大的铁块?
(已知ρ铁=7.9克/厘米3)
4.有一体积为1×10-4米3的实心铁块,挂在弹簧秤上后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为7.8×103千克/米3,求:
(1).铁块的重力。(2).铁块所受到的浮力。(3).弹簧秤的示数。
5.体积为1dm3石块在空气中称时弹簧秤示数为24.5牛,把它全部浸入水中后
①称得弹簧秤示数为多大? ②如果把物体浸入水中一半,弹簧秤读数为多少?
6.某物体在空气中用弹簧称得读数为98牛,全部浸入水中弹簧称得读数为49牛,全部浸入某液体中弹簧称得读数为58.8牛,那么
①该物体在水中所受的浮力多少?②物体的体积多大?
③该物体的密度多少?④求液体密度?
7.体积为1分米3的正方体金属块全部浸入水中,
a)它受到水向上的压力是20牛时,它受到水向下的压力是多少牛?
b)若金属块浸入水中的深度增加,它受到水向上的压力为30牛,则增加的深度为多少?
