计算浮力5种方法(图)
2010-12-08 15:57:00来源: 城市快报(天津)跟贴0 条手机看新闻
图1
浮力是综合性较强的一节知识,它融合了质量、重力、体积、密度、二力平衡等各节内容,它的题型包括单选、多选和综合题。
为使同学们能顺利解决浮力题,现将浮力计算方法归纳为以下5种:
1.示重法
首先在空气中用弹簧秤称量物体所受的重力,依据二力平衡原理和相互作用力,弹簧秤的拉力等于物体的重力。
然后再用弹簧秤称量物体浸没在液体中所受的拉力,此时,物体受重力、拉力和浮力,又因物体静止时所受合力为零,所以物体浸没在液体中的浮力大小等于物体重力减去拉力。
即浮力大小等于在空气中弹簧秤示数减去液体中弹簧秤示数。
即F浮=G-F拉
例题1:一金属块在空气中用弹簧测力计称量,读数是24N,把它浸没在水中时,弹簧测力计的读数是14N,则该金属块受到水对它的浮力是______N,浮力的方向是______。
这道题答案浮力是10N,因为F浮=G-F拉=24N-14N=10N。
浮力方向是竖直向上。
例题2:如图1所示,是物体浸入水中前、后弹簧测力计的示数,由此可知水对物体的浮力是_______N。
这道题答案是1N。
因为F浮=G-F拉=4-3=1N。
2.阿基米德原理法
阿基米德原理讲解:“浸在液体中的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力,即F浮=G排。
”如图2所示。
使用这种方法时要注意两点:
(一)排开的液体体积是指与物体浸入液体中的体积相同的液体体积;
(二)如果容器没有装满液体,当放入物体后,从容器中溢出的液体体积要加上从原有液面上升的液体体积,两个体积总和才是排开的液体体积。
例题3:将重为6N的物体浸没在水中,它排开的水的重是5N,则物体在水中受到的浮力是()。
A.6N
B.5N
C.1N
D.11N
这道题答案选B。
依据F浮=G排,排开的水重是5N,所以物体受到的浮力是5N。
例题4:一艘轮船从江河(淡水)中驶到大海(咸水)中后,它受到的浮力将()。
A.变大B.不变
C.变小
D.不能确定
这道题答案选B。
如图3所示,因为船始终漂浮,又因船的重力不变,所以船受到的浮力不变。
3.阿基米德原理公式推导法
F浮=ρ液gV排公式表明浮力大小只与液体密度和物体排开液体的体积有关。
当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
当物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
例题5:如图4所示,一木块放入盛水的量筒中,水面由20ml刻线上升到35ml刻线,则木块受到的浮力是____。
这道题答案是0.15N。
排开的液体体积是15ml,也就是15cm3=15×10-6m3,依据F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×15×10-6m3=0.15N。
例题6:一艘轮船在海上遭遇风暴沉没,它从开始下沉到完全没入水中前,所受到的浮力变化情况是()。
A.增大B.不变
C.减小D.无法判断
这道题答案选A。
因为F浮=ρ液gV排,船下沉时V排变大,所以F浮变大。
例题7:一个物体在空气中称量时读数为G1,浸没在密度为ρ的液体中称量时读数为G2,这个物体的密度为()。
A.(G1-G2)ρ/G1
B.G1ρ/(G1-G2)
C.(G1-G2)/G1
D.G1ρ/(G1-G2)g
这道题答案选B。
因为F浮=G-F拉=G1-G2
又因为F浮=ρ液gV排
V排=(G1-G2)/ρg
所以ρ物=G1/V排g=G1ρ/(G1-G2)
(周五继续刊登)
作者:海河中学任丽蓉(本文来源:天津网-城市快报)。