内容正文:
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46.浮力的计算
——“
两定
”
)41.浮力的计算——“两定”
【诀窍】
一定浮沉,二定公式。
【浅释】
1.“定浮沉”,就是确定物体所处的状态,有两种方法判定:
①比较ρ物与ρ液:等就悬,小就浮,大就沉。
②比较F浮与G物:谁大就跟谁走。
2.“定公式”,就是合理选择浮力的计算公式:
①称重法(视重差法、两称法):F浮=G-F
②压力差法(原因法):F浮=F向上-F向下
③原理法(阿氏法):F浮=G排液 或 F浮=m排液g 或 F浮=ρ液gV排
④平衡法(漂浮或悬浮):F浮=G物
⑤综合法:G-F=ρ液gV排 或ρ液gV排=ρ物gV物
注:①浸没时:V排=V物 ;②漂浮时:V排=V物 (露出部分为物体体积的)
【详解】
1.浮力大小测定
物体所受的浮力等于物体在液面外弹簧秤读数F1(即为物体的重力G)与浸在液体中弹簧秤读数F2之差。即F浮=F1-F2。
2.浮力产生原因分析
如果物体与容器底部不密合情况下,浸在液体里的物体,由于液体内部的压强随深度的增加而增大,所以物体受到向上压力大于向下压力,物体受到向上与向下的压力差即为物体受到的浮力。
即 F浮=F向上-F向下。
浮力的方向总是竖直向上的;如果物体底部与容器底部密合时,则底部受向上的压力为零,即浮力也为零。
3.对浮体或悬浮体,由平衡条件可知:F=G。
如果题中已明确是浮体问题,应抓住浮体平衡条件来求F=G,但往往题目给予一些条件(如多余),需要先进行判断物体所处的状态。即弄清物理情景,才能得出正确的结果。
4.运用阿基米德原理求浮力,即F浮=ρ液gV排
综上所述,解题时往往根据具体题给条件进行分析、判断,明确物理情景,然后由已知条件选择计算浮力的最佳途径,还可求出与浮力有关的如液体密度、排开液体的体积等一系列问题。
浮力是初中物理中的重点内容,也是初中学生感到难度最大、综合性最强的部分。教学中发现不少学生对如何计算物体的浮力,往往只会套用公式,不会灵活运用。如何能让学生理清思路,正确、快捷地解决浮力这一类问题,下面结合实例,从沉浮条件、产生原因、浮力的测定、物体平衡知识及阿基米德原理等加以解析。
【例题】
一、利用物体的沉浮条件解题
例1.一质量为50克的物体悬浮在水中不动,它所受浮力为多少?此物体的密度为多少?(g=10牛/千克)
解析:根据悬浮的条件G=F浮和密度关系ρ物=ρ液可得
F浮=