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专题25四种方法计算浮力

考点

考点透视

浮力计算是学生们学习过程中的难点，也是各省市中考中必考内容之一。由于涉及到浮力的计算方法比较多，往往又不是单纯的只用一种方法计算，所以加大了学习的难度，灵活运用四种方法计算浮力是突破浮力计算的关键。考试中主要以选择、填空、计算题的形式考查，大多属于中等偏难的题目，失分率往往很高。分值在2分—5分左右。

迷津点拨与点

迷津点拨与点对点讲练

一、压力差法：F浮=F向上-F向下

如图，物体浸在液体中，上表面受到液体向下压强（压力），下表面受到向上的压强（压力），由于液体压强随深度的增加而增大，所以物体上、下表面就会形成一个压强差（压力差），这个压强差使得物体上下表面有压力差，这就是浮力，即F浮=F向上-F向下。浮力实质是一个合力，在受力分析时，我们用浮力代替了上、下表面的压力，这样使得问题更简单了。

例题1（2021内蒙古兴安盟）如图甲所示，底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体，将容器放入水中处于直立漂浮状态。容器下表面所处深度为h1=10cm，该容器受到的浮力是___________N；如图乙所示，从容器中取出100cm3的液体后，当容器下表面所处深度h2=6.8cm时，该容器仍处于直立漂浮状态，则未知液体的密度是__________kg/m3（g取10Nkg）

【答案】2.50.8×103。

【解析】由液体压强公式可得，水对容器下表面向上的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg

×0.1m=1000Pa，水对容器下表面向上的压力F向上=pS=1000Pa×25×10-4m2=2.5N，水对容器上表面的压力F向下=0，根据“浮力是液体对浸入其中物体的上下两表面的压力差”可知，

F浮=F向下=2.5N；容器浸入水中深度减小的数值Δh=10cm-6.8cm=3.2cm，容器排开水体积减小的数值ΔV=SΔh=25cm2×3.2cm=80cm3=8×10-5m3，容器受到的浮力减小量ΔF=ρ水gΔV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N，容器漂浮在水面上，受到的浮力等于自身的总重。当其总重减小后，依然漂浮。它减小的重力等于减小的浮力，则取出的液体重为G=ΔF=0.8N，被取出的液体的密度为。

【点拨】当物体漂浮时，上表面露出液面，不受液体的压力，即F向下=0，所以F浮=F向上，也就是说物体受到的浮力就等于液体对物体下表面的压力。注意压力差法一般适用于浸入液体的物体是形状规则的物体或已知液体压力。

对点练：（2020贵州黔东南改编）浸没在水中的长方体金属块，上、下表面受到水的压力分别为2N、10N，该金属块受到的浮力为________N，若上表面距离水面的深度为0.4m，现用把金属块提升0.1m，此时金属块受到的浮力将________（选填“变大”“不变”或“变小”）（g取10N/kg）。

二、称重法：F浮=G-F示

如图，将物体挂在测力计下，当静止时测力计显示的就是物体的重力G，再把物体浸在液体中，测力计示数为F示，此时物体所受的浮力F浮=G-F示，实际上弹簧测力计两次读数之差就是浮力。

例题2（2021广西容县八年级期末）重20N的物体浸在水中用弹簧测力计称量时，其示数减小了8N，则该物体受到的浮力大小为（）

A．20N B．8N C．28N D．12N

【答案】B。

【解析】弹簧测力计吊着物体浸在水中，受到重力、浮力和拉力，根据称重法F浮=G-F可知减小的示数等于浮力的大小，所以物体受到的浮力为8N。故选B。

【点拨】使用称重法测量整个物体受到的重力时，需将物体浸没在液体中，这就需要使物体的密度大于液体密度，否则就不能采用这种方法测浮力。

对点练：（2021全国八年级课时练习）用弹簧测力计测出一个物体重为4N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为3N，则该物体在水中受到的浮力是（）

A．7N B．4N C．3N D．1N

三、原理法：F浮=ρgV排

根据阿基米德原理，浮力的大小等于它排开液体所受的重力，即F浮=G排液，而排开液体的重力G排液=m排液g=ρ液V排g，所以F浮=ρ液gV排。原理法普遍适用于任何物体求浮力。

例题3体积为2.0×10﹣3m3的铝块浸没在水中时，当一半体积浸入水中时受到的浮力为_____N。（g取10N/kg）

【答案】10。

【解析】铝块浸在水中，排开水的体积V排=V=1.0×10﹣3m3，由F浮=ρgV排可知，在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=10N。

【点拨】当物体浸没时，V排=V物；当物体部分浸入时，V排=V物-V露V物；当物体有浸入液体中时，V排=V物；当物体浸入液体深度为