浮力的计算

浮力的计算山东淄博田东徽计算浮力的四种方法1、压力差法2、称重法3、阿基米德原理及推论4、悬漂法压力差法浸入气体和液体中的物体，上下表面浸入气体和液体的深度不同，上表面浸入的深度小，受到的向下压力小，下表面浸入的深度大，受到的向上压力大，从而使物体受到向上的合力，就是浮力，这是浮力产生的原因。浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力，这种计算浮力的方法称为压力差法。公式：F＝F向上－F向下压力差法例：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50N，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－20N＝30N压力差法1、有一木块漂浮在水面上，木块底部受到的压力为20N，木块受到的浮力多大？2、如下图所示，插在河床底部的桥墩受浮力吗？称重法先用弹簧称称出物体在空气中的重量G，再用弹簧称称出物体浸入液体中时的重量F，两次的示数差，就是物体受到的浮力，这种计算浮力的方法称为称重法。公式为：F浮＝G－F称重法铝球挂在弹簧秤下，在空气中示数为4牛，将铝球浸没在水中示数为1.8牛，则铝球在水中受到的浮力是多大？解：由题意可得：F浮＝G－F＝4N－1.8N＝2.2N阿基米德原理及推论浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力其公式为F浮=G排=m排g=ρ液gV排。阿基米德原理及推论1)F浮＝ρ液V排g某水陆两栖步兵战车在一次水上演习中，战车排开水的体积为23m3,则战车受到水的浮力为多大？F浮=ρ水V排g=103kg/m3×23m3×10N/kg=2.3×105N2)F浮=G排=m排g我国自主设计的第一艘航母001A已经顺利下水，航母总质量为6.5×104t,当航母漂浮在水面上时，受到的浮力是F浮=G排=m排g=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N悬漂法当物体在液体表面或液体中静止时，有两种特殊的状态悬浮和漂浮，此时，在竖直方向上，物体受到向下的重力和向上的浮力是对平衡力，重力的大小等于浮力的大小，这种方法称为悬漂法。公式：F浮＝G物稍微难一些的题目基本上都是要与阿基米德原理想结合称重法与阿基米德原理结合例：如图所示，在空气中称石块重10N；完全浸没在水中时弹簧测力计示数为8N，求：（1）石块受到的浮力多大？（2）石块的密度是多大？称重法与阿基米德原理结合1)F浮＝G－F=10N-8N=2N2)F浮=2N=ρ水gV排=ρ水gV石V石=2×10-4m3ρ石=m石/V石=G石/gV石=5×103kg/m3悬漂法与阿基米德原理结合1、一艘轮船从河里开到海里，船身要上浮还是下沉？无论在海里还是河里，轮船均漂浮，所以F浮河里=G船=F浮海里所以ρ河水V排河水g=ρ海水V排海水g因为ρ河水ρ海水所以V排河水V排海水所以船身上浮悬漂法与阿基米德原理结合2、浮在河水中的冰块融化之后，水面将如何变化？因为G冰=G化水，所以ρ冰gV冰=ρ水gV化水所以V化水=ρ冰V冰/ρ水因为漂浮，所以F浮=G冰，所以ρ水gV排水=ρ冰gV冰，所以V排水=ρ冰V冰/ρ水所以V化水=V排水所以水面高度不变压力差法与阿基米德原理结合如下图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3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压力差法与阿基米德原理结合石鼓排开水的体积：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．