浮力的计算方法介绍.doc

浸入气体和液体中的物体会受到气体和液体对它竖直向上的浮力，那么，有哪些方法可以计算浮力的大小呢？下面介绍四种计算浮力的方法。 一、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 例1．一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50 N，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=30 N 答：该木块在水中受到的浮力是30N。 二、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 例2．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＝4 N－1.8 N＝2.2 N 答：铝球在水中受到的浮力是2.2 N 三、平衡法 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，这种方法称为平衡法。公式：F浮＝G。 例3．“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平，参加了我国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t，是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。满载时，“武汉号” 受到的浮力有多大？（g=10牛/千克） 解：由题意可知，“武汉号”漂浮在水面上，浮力等于重力，即 F浮＝G＝mg＝7000×1000Kg×10N/ Kg 答：该冰块在水中受到的浮力。 例4．一艘重1000000 N的潜水艇，悬浮在水中，求该潜水艇在水中受到的浮力是多大？ 解：由题意可知，潜水艇悬浮在水中，浮力等于重力，即F浮＝G＝1000000N 答：该物体在水中受到的浮力是1000000N 四、公式法 阿基米德原理：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，这种方法称为公式法，其公式为F浮=G排=ρ液gV排。 例5．一艘小船排开水的体积为10m3，求该小船受到的浮力多大？（g=10牛/千克） 解：由公式可得：F浮=ρ液gV排=1×103㎏/m3×10N/ Kg×10m3= 100000N。 答：小船受到的浮力100000N 一、计算题 1、如图甲所示.水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2。不吸水的正方形木块B重为5N.边长为10cm。静止在容器底部。另一端固定在木块底面中央，且细线的长度L=5cm。已知水的密度是1.0x103 kg/m3,求: (1)甲图中，木块对容器底部的压强是多大? (2)向容器A中缓慢加水，当细线受到的拉力为1N时.停止加水，如图乙所示.此时木块B受到的浮力是多大了？ (3)将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？ 2、如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的面积为80cm2（盖片B质量、厚度不计），连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。 （1）浮筒A浸没时受到的浮力有多大？ （2）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？ （3）浮筒A的质量是多少？ 3、如图所示，装有少量细沙的长直平底玻璃管漂浮于水面．玻璃管的底面积为，浸入水中的深度是0.2m．，g取10 N／kg．则 (1) 玻璃管和细沙总重是多少? (2) 当向水中撒入一些食盐并搅拌均匀后，玻璃管向上浮起0.02m，此时食盐水的密度多大? 4、如图所示，将质量为0.6kg，边长为0.1m的正方体木块放在水平桌面上，其底面积为200cm2，内有25cm高的水的圆柱形容器中。（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）求： （1）木块的密度是多少？ （2）未放木块时，水对容器底的压强是多大？ （3）容器对桌面的压强放木块后增加了多少？ （4）要使木块刚好浸没在水中，至少要在木块上放多少千克的钩码？ 5、水平桌面上放置有底面积为80 cm2，质量为400 g的柱形圆筒容器，筒内装有16 cm深的某种液体，弹簧测力计下悬挂着底面积为40 cm2、高为8 cm的圆柱体，从圆柱体逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图20所示．（圆筒厚度忽略不计，