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物理怎么求液体的浮力

发布时间:2022-07-26 21:40:07

㈠ 水的浮力怎么算

水的浮力计算技巧:

1、F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差。

2、当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液。

3、当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液。

4、当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液。

5、当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>ρ液。

6、浮力F浮;F浮=G物—G视。

知识点分析

浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。

液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。液体的浮力也适用于气体。

㈡ 物理浮力怎么求

求浮力的基本方法,有下列四种。
1.
压力差法
浸没在液体中的物体,若上表面受到液体向下的压力为F1,下表面受到液体向上的压力为F2,则物体受到的浮力
特殊情况:
若物体与容器底密合,则
,即物体不受浮力作用。
2.
称重法(或三力平衡法)
用测力计(弹簧秤)测出物体的重力G,再将物体沉没在液体中,记下弹簧秤的示数
(称为物体的视重),则浮力
类同情况:若物体沉入容器底(不密合),容器底对物体的支持力为N,则
特殊情况:当物体浸入液体中受到的浮力大于重力时,用绳将物体系住,如图1所示。设T为绳对物的拉力,则
图1
3.
二力平衡法
若物体漂浮或悬浮在液体中,则物体受浮力
4.
阿基米德原理法
若已知液体的密度
及物体排开液体的体积
,则这四种方法在实际应用中,有时只用一种,有时同时用几种,有时还要和其它知识相联系。
例1.
如图2所示,一质量为
,边长为
的方木块,漂浮在水中,求木块底受到的压强P。
图2
析与解:本问题要求求压强。由
可知,只要知道压力
,即可求得P,而这里的F就是水对木块下底面向上的压力。由于物体漂浮,由方法3可得
例2.
弹簧秤下端用细线挂一物体,当物体完全浸没在水中时,弹簧秤的读数为
;当物体的
露出水面时,弹簧秤的读数为
。求该物体的密度

析与解:本题要求物体密度,若直接由密度的定义式求,难度较大。考虑到物体的重力
,而
相关联,
相关联,因而本题应当用称重法和阿基米德原理相结合求解。设物重为G,体积为V。则当物体完全浸没在水中时,所受浮力为
当物体部分浸在水中时,所受浮力为
由阿基米德原理有

代入以上两式解得

㈢ 物理浮力计算公式

主要是根据一个定理,阿基米德定律师:浮力等于浮在液体里的物体排开水所受的重力.如果物体完全浸没在液体里,则排开的液体体积等于物体体积,如果物体漂浮在液面之上,船上部分在水上,船下部分在下,排出液体积小于物体积

㈣ 物理中 浮力 怎么求

求浮力的基本方法,有下列四种。
1.
压力差法
浸没在液体中的物体,若上表面受到液体向下的压力为F1,下表面受到液体向上的压力为F2,则物体受到的浮力
特殊情况:
若物体与容器底密合,则
,即物体不受浮力作用。
2.
称重法(或三力平衡法)
用测力计(弹簧秤)测出物体的重力G,再将物体沉没在液体中,记下弹簧秤的示数
(称为物体的视重),则浮力
类同情况:若物体沉入容器底(不密合),容器底对物体的支持力为N,则
特殊情况:当物体浸入液体中受到的浮力大于重力时,用绳将物体系住,如图1所示。设T为绳对物的拉力,则
图1
3.
二力平衡法
若物体漂浮或悬浮在液体中,则物体受浮力
4.
阿基米德原理法
若已知液体的密度
及物体排开液体的体积
,则这四种方法在实际应用中,有时只用一种,有时同时用几种,有时还要和其它知识相联系。
例1.
如图2所示,一质量为
,边长为
的方木块,漂浮在水中,求木块底受到的压强P。
图2
析与解:本问题要求求压强。由
可知,只要知道压力
,即可求得P,而这里的F就是水对木块下底面向上的压力。由于物体漂浮,由方法3可得
例2.
弹簧秤下端用细线挂一物体,当物体完全浸没在水中时,弹簧秤的读数为
;当物体的
露出水面时,弹簧秤的读数为
。求该物体的密度

析与解:本题要求物体密度,若直接由密度的定义式求,难度较大。考虑到物体的重力
,而
相关联,
相关联,因而本题应当用称重法和阿基米德原理相结合求解。设物重为G,体积为V。则当物体完全浸没在水中时,所受浮力为
当物体部分浸在水中时,所受浮力为
由阿基米德原理有

代入以上两式解得

㈤ 物理浮力咋求

运用阿基米德定律在解决一些实际问题时,应深入理解所运用的浮力公式F浮=ρ液gV排液和求重量公式G=ρgV。两式从字母看很相似,又有一定的联系,但两个式子是有区别的,应当注意几点:
1.求浮力实际上就是求物体所排开液体的重量。此处ρ液表示液体密度,决不是浸在液体中物体的密度;V排表示物体所排开的液体(或气体)的体积,它不一定等于物体的体积V。因为物体有漂浮、悬浮和浸没几种情况,只有当物体全部浸没在液体(或气体)中时,物体所排开的液体(或气体)的体积才等于物体本身的体积,即V排=V物。假如物体是漂浮的,那么V排就小于物体的体积V,V排<V物,这时V排+V露=V物。所以,在写浮力公式时应在F、ρ、V等字母的右下角一定用汉字注明,例如,区别开ρ液与ρ物;V物、V露与V排;G物、G液与G排的意义。
2.从公式F浮=ρ液gV排可以看出浮力的大小只跟液体的密度,物体排开这种液体的体积这两个因素有关。跟这个物体的密度、体积、形状、重量,以及这个物体在液体中是否运动等因素无关。若这个物体完全没入液体中时,它所受浮力的大小不受深度变化的影响。
3.在应用F浮=ρ液gV排液公式时,各物理量一般采用国际单位。密度ρ的单位是千克/米3,g=9.8牛顿/千克,体积V的单位是“米3”。浮力的单位是“牛顿”。
4.计算浮力的大小时,无论物体的外形是有规则的,还是不规则的;无论物体是实心的还是空心的;也无论物体在液体中的状态怎样,它所受浮力的大小都可以通过计算排开液体的重量得到。
5.阿基米德定律及其计算式,也适用于气体。因为在大气里的物体,它所排开大气的体积就等于它本身的体积,即V排=V物。因为大气的密度是不均匀的,随着高度的增加,则空气逐渐稀薄,密度减小,在计算时应考虑ρ气的变化。
浮力测定
根据已掌握的如质量、密度、重量、体积、压力、压强、拉力等,可归纳出计算浮力的四种方式:
1.实验法之一。根据力的平衡原则,从物体在空气中的重量减去物体在液体中的重量,即得出浮力F浮=G物�G视。
2.实验法之二。根据阿基米德定律F浮=ρ液gV排液计算。
3.对于漂浮在液面或悬浮在液体中的物体,浮力等于物体的重量,即F浮=G物。
4.根据浮力产生的原因,液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力,即F浮=F上-F下。浮体受到的浮力等于物体的下表面受到液体向上的压力,即F浮=P·S=ρ液ghS(h为物体下表面在液面下的深度)。

㈥ 物理中浮力的计算有几种方式

1
称量法
该法适用于各种浮力探究题计算,常常和弹簧测力计连在一起出题目,分值较大,需要牢牢掌握,但计算公式十分简单
F浮=G物-F拉(拉力)
拓展:将两种力的大小分别测出来,再联立分析……
2
成因法
该法只需掌握其原理,就是浮力产生的原因,一般在初中阶段不做计算要求,其公式为F浮=F向上-F向下(其中向上向下的力是相对浸没在水中的物体而言)或F浮=F向上(这是指漂浮物体),但在这条上需注意,若题目注明物体下端与容器底部紧密接触,这是不存在浮力的。
3
阿基米德法
阿基米德原理:当物体全部或部分浸在液体中时,它会受到向上的浮力,浮力的大小等于它所排开这部分液体所受的重力大小
该法常常用于计算,一般与平衡法使用,公式为F浮=ρ液gV排
4
平衡法
该法在上述浮力公式的推算已经很详细了,我只是说在漂浮与悬浮时F浮=G物
5
附加适用于推算浮力的公式(即受力平衡时)
G物=m物g=ρ物V物g
当悬浮与下沉时(即受力不平衡时)
V物=V排

㈦ 如何用多种方法计算浮力

不管是漂浮还是悬浮,都一样的,F=ρ液*V排*g。
这就是阿基米德定律。
阿基米德原理 :
ā jī mǐ dé yuán lǐ
力学中的基本原理之一。浸在液体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。

1、物理学中
(1)浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重量。这个合力称为浮力.这就是着名的“阿基米德定律”(Archimedes' principle)。该定律是公元前200年以前古希腊学者阿基米德(Archimedes, 287-212 BC)所发现的,又称阿基米德原理。浮力的大小可用下式计算:F浮=ρ液(气)gV排。
(2)杠杆原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F�6�1 L1=W�6�1L2。
2、数学中
阿基米德原理指对于任何自然数(不包括0)a、b,如果a<b,则必有自然数n,使n×a>b.
[例1]有一个合金块质量10kg,全部浸没在水中时,需用80N的力才能拉住它,求:此时合金块受到的浮力多大?
[分析]根据G=mg可得出金属块重力,浮力大小是重力与拉力的差。
[解答]G=mg=10×9.8N/kg=98N
F浮=G-F拉=98N-80N=18N
答:金属块受到的浮力是18N。
[例2]完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况 [ ]
A.浮力不断变大,但小于重力。
B.浮力不变,但浮力大于重力。
C.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力。
D.浮力先大于重力,后小于重力。
[分析]乒乓球完全浸没在水中时,浮力大于重力,因浮力大小与物体在液内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变,直到当球露出水面时,浮力开始变小,当浮力等于重力时,球静止在水面上,呈漂浮状态。
[解答]C
[例3]一个正方体铁块,在水下某深度时,上底面受到15N压力,下底面受到20N压力,则此时铁块受到浮力是________N;当铁块下沉到某位置时,上底受到压力增大至20N时,下底受到压力是_______N。
[分析]浮力产生的原因是物体上下底面受到液体的压力差。随着物体下沉,每个底面受到压力都要变大,但压力差不变,即
F浮=F下底-F上底=20N-15N=5N,
F’下底=F’上底+F浮=20N+5N=25N。
[解答]5,25。
[讨论]
浮力是包围物体的液体从各个方向对物体施加压力的总效果的反映。课本中以正方体为例,是为了便于理解和接受。如果从力的分解效果上讲,不规则形状的物体,同样满足F浮=F向上-F向下的关系。
[例4]质量相等的木块和冰块(ρ木<ρ冰)都漂在水面上,木块受到的浮力________冰块受到的浮力;体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上,木块受到的浮力________冰块受到的浮力。(填大于、小于、等于)
[分析]根据物体的浮沉条件可知,物体漂浮时F浮=G,所以此题中要比较浮力的大小可通过比较木块和冰块受到的重力的大小来求得。
因为木块和冰块都漂浮在水面上,有F木浮=G木,F冰浮=G冰
(1)当木块和冰块质量相等时,由G=mg可知,G木=G冰,所以F木浮=F冰浮木块和冰块受浮力相等。
(2)当木块和冰块体积相等时,因为ρ木<ρ冰,根据G=ρgV可知,G木<G冰。
所以F木浮<F冰,此时冰块受到的浮力大。
[解答]此题正确答案为:等于、小于。

[例5]根据图中弹簧秤的读数,求出物体A在液体中所受的浮力。并回答在求浮力的过程中,主要用到了已学过的哪些知识?
[分析]这是用实验的方法测浮力。
图(1)中弹簧秤的读数就是物体在空气中的重G物,大小为1.3牛;图(2)中弹簧秤读数是物体在水中的视重G视,大小为0.5牛,物体A所受浮力大小,等于两次弹簧秤示数的差,F浮=G物-G视=1.3牛-0.5牛=0.8牛。
在回答上面问题时,用到了力的合成和力的平衡知识,分析A物体的受力情况,如图(3)所示,A受重力G,浮力F,弹簧秤的拉力F,由于A在水中处于平衡状态,所以有:F+F浮=G物,所以:F浮=G物-F,F的大小等于A的视重,所以:F浮=G物-G视。
[例6]一个正立方体的铁块,边长是1分米,浸在水中。求:(1)当它的下表面距液面0.5分米,并与水平面平行时,铁块下表面受到的压强和压力,铁块受到的浮力。(2)当铁块全部浸入水中,它的上表面距液面0.5分米时,铁块上下表面受到的压强差、压力差和浮力。(3)当铁块上表面距液面1分米时,求铁块上下表面受到的压强差、压力差和浮力。
[分析]此题可用压力差法求浮力。深度见图3中各示意图,
已知:h=1分米=0.1米,横截面积S=h2=0.01米2,h1=0.5分米=0.05米,h2=0.5分米=0.05米,h3=1分米=0.1米,ρ水=1.0×103千克/米3。
求:(1)P1、F1,F浮。
(2)P2-P’2,F2-F’2,F浮2
(3)P3-P’3,F3-F’3,F浮3。
[解答](1)如图(1)所示:

P1=ρ水gh1=1.0×103千克米3×9.8牛/千克×0.05米=0.49×103帕,
F1=P1S=0.49×103帕×0.01米2=4.9牛,
F浮1=F1=4.9牛。

(2)如图 (2)所示,设下表面受到的向上压强、压力分别为P2、F2。上表面受到的向下压强、压力分别为P’2、F’2。
P2-P’2=ρ水g(h+h2)-ρ水gh2
=ρ水gh+ρ水gh2-ρ水gh2
=ρ水gh=1.0×103千克/米3×9.8/千克×0.1米
=0.98×103帕,
F2-F’2=ρ水g(h+h2)S-ρ水gh2S
=ρ水ghS+ρ水gh2S-ρ水gh2S
=ρ水ghS
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米×0.01米2
=9.8牛
F浮2=F2-F’2=9.8牛。
(3)如图 (3)所示:

P3-P’3=ρg水(h+h3)-ρ水gh
=ρ水gh+ρ水gh3-ρ水gh3
=ρ水gh
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米
=0.98×103帕,
F3-F’3=(P3-P’3)
=ρ水ghS
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米×0.01米
=9.8牛,
F浮3=F3-F’3=9.8牛。
答:(1)铁块下表面受到的压强为0.49×103帕,压力和浮力均为4.9牛。(2)和(3)中铁块上下表面受到的压强差都为0.98×103帕,压力差都为9.8牛,浮力都为9.8牛。
[说明]从(2)(3)的解答中看出,物体全浸在液体中时,所受的压强差、压力差和浮力均与物体没入液体的深度无关

㈧ 浮力计算公式

浮力的定义式为F浮=G排,计算公式为:F浮=ρ液gV排,其中,ρ液表示液体的密度,单位为千克/立方米;g表示常数,g=9.8N/kg;V排表示排开液体的体积,单位为立方米。

物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体本身的密度、运动状态、浸没在液体中的深度等因素无关。

在水中,虽然比水密度大的物体会下沉,比如石头、铁块;比水密度小的物体会上升,比如塑料、木头,但是它们本身的浮力不变。在其他液体和气体中也存在同样的规律。

实物分析

产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的。所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。

因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡。同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。

但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等。上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力。这个力等于被物体所排开的液体的重力。

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