初二物理浮力

初二物理浮力问题~

应该要考虑冰的重量吧，用计算密度的公式反推可以得到冰的重量，加上北极熊的重量，用浮力计算公式应该可以求出来。至于塑料……相信北极熊是很聪明，不会跳上去的(•̀ω•́)✧

浮力公式
　　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）。
浮力计算公式:F(浮）=G(物)=p(液)gV(排）

知识要点：
1、正确理解阿基米德原理：
浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，这就是阿基米德原理，其数学表达式是：F浮=G排液=ρ液gV排。
对阿基米德原理及其公式的理解，应注意以下几个问题：
（1）浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。
（2）阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。
（3）当物体浸没在液体中时，V排=V物，当物体部分浸在液体中时，V排<V物，（V物=V排+V露）。
当液体密度ρ液一定时，V排越大，浮力也越大。
（4）阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是：F浮=ρ气gV排。

2、如何判断物体的浮沉：判断物体浮沉的方法有两种：
（1）受力比较法：
浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
F浮>G物，物体上浮；
F浮<G物，物体下浮；
F浮=G物，物体悬浮；

（2）密度比较法：
浸没在液体中的物体，只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小，就可以判断物体的浮沉。
ρ液>ρ物，物体上浮；
ρ液<ρ物，物体下浮；
ρ液=ρ物，物体悬浮；
对于质量分布不均匀的物体，如空心球，求出物体的平均密度，也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。

3、正确理解漂浮条件：
漂浮问题是浮力问题的重要组成部分，解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。
（1）因为F浮=ρ液gV排，
G物=ρ物gV物，
又因为F浮=G物（漂浮条件）
所以，ρ液gV排=ρ物gV物，
由物体漂浮时V排<V物可得ρ液>ρ物，
即物体的密度小于液体密度时，物体将浮在液面上。此时，V物=V排+V露。

（2）根据漂浮条件F浮=G物，
得：ρ液gV排=ρ物gV物，
V排= •V物
同一物体在不同液体中漂浮时，ρ物、V物不变；物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。

4、计算浮力的一般方法：
计算浮力的方法一般归纳为以下四种：
（1）根据浮力产生的原因F浮=F向上－F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。
（2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知ρ液和V排。
（3）根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡：即F浮=G物－F拉
（4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。
运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。

5、浮力 综合题的一般解题步骤：
（1）明确研究对象，判断它所处的状态。
当物体浸没时，V排=V物，
当物体漂浮时，V排+V露=V物，
（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。
（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值 、进行计算，得出结果。

典型例题解析：
例1、边长1dm的正方形铝块，浸没在水中，它的上表面离水面20cm，求铝块受的浮力？（ρ铝=2.7×103kg/m3）
解法一：上表面受到水的压强：
P上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa
上表面受到水的压力
F向下=P上•S=1.96×103Pa×0.01m2=19.6N
下表面受到水的压强
P下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa
下表面受到水的压力
F向上=P下•S=2.94×103Pa×0.01m2=29.4N
铝块所受浮力
F浮=F向上－F向下=29.4N－19.6N=9.8N

解法二：V排=V物=(0.1m)3=10－3m3
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10－3m3=9.8N
答案：铝块所受浮力是9.8N。
说明：
（1）解法一适用于规则物体，解法二说明浮力大小只与ρ液、V排有关，与物体密度和深度无关。
（2）题中铝块密度是多余条件，用以检验对阿基米德原理的理解。
若误将ρ铝、代入公式，求出的将是物体重力。
在用公式求浮力时，要在字母右下方加上脚标。

例2、容积为1000m3的氢气球，吊篮和球壳的质量为150kg，在空气密度1.29kg/m3的条件下，这气球能载多少吨的物体停留在空中？现在需要载900kg的物体而保持平衡，应放掉多少立方米的氢气？（氢气密度为0.09kg/m3）．
解析：由阿基米德原理可知，气球受到的浮力为：
F浮＝ρgV＝1.29kg/m3×9.8N/kg×103m3＝1.264×104N
分析它们的受力，气球能载的物重应是浮力与它自身重量之差：
即在空中能载的物重为：G1＝F浮－G＝1.264×104N－150×9.8N＝11.17×103N
它的质量为：
它现在多载的物体的质量为：△m＝1140kg－900kg＝240kg
即：△F＝240×9.8N＝2352N
这一个力也是由气球产生的浮力，如果放掉了一部分的氢气后，体积变小浮力也变小，所以应放掉的氢气体积为：

例3、如图3所示，底面积为80cm2的容器中盛有深30cm的水。将一质量为540g的实心铝球投入水中。问：
（1）铝球浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）投入铝球后，水对容器底部的压强增加了多少？
（3）若用一根最多能承受4N拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉，当铝球露出水面的体积为多大时绳子会拉断？（已知ρ铝=2.7×103kg/m3，取g=10N/kg）。
解析：（1）根据阿基米德原理，铝球在水中受到的浮力为F浮=ρ水•g•V排
由题意可知，V排= ，得V排=0.2×10－3m3
所以，F浮=1×103kg/m3×10N/kg×0.2×10－3m3=2N

（2）设投入铝球后水面上升的高度为H，则：
H=V/S=0.2×103m3/80×10－4m2=0.025m
水对容器底部增加的压强是：
P=ρ水•g•H=1×103kg/m－3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa

（3）设当铝球露出水面的体积为V露时，绳子会断，此时的浮力为F浮'，则：F浮'=G－F拉
即ρ水•g•V排'= G－F拉
V排'= =1.4×10－4m3
V露=V－V排'=0.2×10－3m3－1.4×10－4m3=0.6×10－4m3

例4、如图4所示的直筒形容器的底面积为100cm2，筒内有用密度不同的材料制成的a、b两实心小球。已知a球的体积为80cm3，是b球体积的3.4倍。两球用细线相连能悬浮在水中。现剪断细线，a球上浮，稳定后水对容器底的压强变化了40Pa。试求：
（1） 细线被剪断前后水面的高度差。
（2） a、b两球的密度。（本题g取近似值10N/kg）
解析：
（1）分析容器底部的压强变化的原因，是因为剪断细线后，a球上浮，由悬浮变为了漂浮，排开水的体积变小，液面下降，由p=ρgh可知应有：Δp=ρgΔh
故液面下降高度为：Δh= =0.004（m）=0.4（cm）

（2）经分析可知a球露出水面的体积应为液体下降的体积，所以，a球漂浮时露出部分的体积V露=ΔhS=0.4×100=40（cm3）
此后球排开水的体积为：V排=Va－V露= Va
应用阿基米德原理，对a来考虑，a球漂浮时有：ρ水gV排=ρagVa，故，ρa= ρ水=0.5×103kg/m3
把a、b看作一个整体来考虑，a、b一起悬浮时有：ρ水g（Va+Vb）=ρagVa+ρbgVb
将Va=3.4Vb代入解得：ρb=4.4ρ水－3.4ρa=2.7×103kg/m3
说明：例3与例4都是浮力与压强结合的题目，解这一类问题时，一定要抓住液体压强的变化，是因为液体中的物体浮力发生了变化，引起液体的深度的变化，才引起了压强的变化。另外 ,例4还有一个整体与局部的关系。

例5、一木块在水中静止时，有13.5cm3的体积露出水面，若将体积为5cm的金属块放在木块上，木块刚好全部浸在水中，求：金属块密度？
解析：这是两个不同状态下的浮力问题，分析步骤是：

（1）确定木块为研究对象，第一个状态是木块漂浮在水面，第二个状态是木块浸没水中，金属块与木块作为整体漂浮在水面。
（2）分析木块受力，画出力的示意图。
（3）根据力的平衡原理列方程求解：
甲图中：F浮=G木…………(1)
乙图中：F浮'=G木+G金…………(2)
(2)式－(1)式得：F浮'－ F浮= G金
代入公式后得：ρ水gV木－ρ水g（V木－V露）=ρ金gV金
ρ水V露=ρ金V金
ρ金= •ρ水= ×1.0×103kg/m3=2.7×103kg/m3
答案：金属块的密度是2.7×103kg/m3。
说明：
（1）涉及两种物理状态下的浮力问题，往往要对两个不同状态下的物体分别进行受力分析，再根据力的平衡原理列出两个方程，并通过解方程求出结果来。
（2）本题的另一种解法是：木块增大的浮力等于金属块重，即ΔF浮=G金，
代入公式：ρ水gΔV排=ρ金gV金
其中ΔV排=13.5cm3，（它等于没有放上金属块时木块露出水面的体积。）

答:1.水中金鱼吐出的气泡在上升过程中发生的变化，气泡内的气压变(
小
)，受到的浮力变(
大
)。
解析:气泡的体积变大，压强变小，而也因体积变大，
V排变大，根据F浮=ρgV排，可知浮力变大。
2.地球的引力减半后，对于漂浮在水面上的船来说，重力(
减半
)，吃水深度(
不变
)
解析:引力减半后，g也减半，由G=mg可知重力减半，而物体漂浮，G=F浮，即Mg=ρgV排，g约去了，V排=M/ρ，和g没有关系，所以V排不变!
3.当潜水艇的水舱充满水时，潜水艇重---等于----潜水艇排开的水重，潜水艇就可以--悬浮-在水中;当将水舱中的水拍出一部分，潜水艇此时所受的-浮力-大于-重力-，从而-上浮-。
4.轮船是采用-空心-的办法，增大可利用的浮力。轮船的载重量大小通常用-排水量-来表示。

1.在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），所以小木块放进去之后，排开的水全部溢出，
根据浮力的计算公式和方法：即物体在液体中所受的浮力等于物体所排开的液体的重力
所以溢出的水的重力为木块所受的浮力，木块漂浮在水面上，所以浮力等于重力3N，溢出的水的重力为3N，小烧杯中的水为3N，原来水的重力为5*10=50N，所以溢水杯中水的重力是50-3=47N
水溢出后溢水杯底受到水的压强是多少Pa？这一问中，溢水杯底所受的压力还是50N（可以认为是47+3，当然如果知道浮力等于溢出的水的重力的话，就更好理解了），当然也可以直接用ρ
gh计算，其中h=10cm
5kg的水的体积是5000cm^3,那么地面积是500cm^2（认为溢水杯是规则的圆柱）
压强为压力/底面积=1000pa
2.物体在液体中所受的浮力等于物体所排开的液体的重力，所以浮力等于10N
根据浮力计算公式v=1000cm^3,因为物体是全部浸入所以物体的体积是1000cm^3
物体浸入一半时，体积也是
一半，那么浮力也是一半5N

F浮＝G排＝ρ液gV排（阿基米德原理）＝ρ液gV物（浸没）
F浮＝F向上－F向下
F浮＝G－F拉（用弹簧测力计吊着物体浸入液面）
F浮＝G物（漂浮或悬浮）
F浮＝G物－N支（沉底）
如算船的浮力 :F液=P(液密度）g V（排出的体积）
算气球的浮力 F气=P(气体密度）g V（排出的体积）
若P液大于P固,则固体会上浮
若P液小于P固,则固体会下沉

漂浮悬浮时,G等于F浮
下沉,G 大于F浮
．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。
2．阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮＝G液排＝ρ液gV排。 （V排表示物体排开液体的体积）
3．浮力计算公式：F浮＝G-T＝ρ液gV排＝F上、下压力差
4．当物体漂浮时：F浮＝G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时：F浮＝G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时：F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时：F浮<G物 且 ρ物>ρ液

(1)只能说它们重力与浮力的合力相同.列个方程:T=mg-F浮,拉力T相同，则（mg-F浮）相同，而浮力与物质密度和物体体积有关（想浮力公式），这里没说是同种物质，因此需要讨论了；
（2）物体重力mg=0.05*10=0.5N
,而受到浮力即为排开水的重量，F浮=Mg=0.3N，可见无力受到的浮力小于重力，物体会沉下去。这样就会完全浸没水中，排开水的体积即为物体本身的体积。^_^

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大武口区17895748775： 八年级物理下册浮力的公式快点、 - ？
月牧盐酸：[答案] 回答你的问题如下: 八年级物理下册浮力的公式是:F=ρVg(其中,ρ为液体的密度,单位是kg/m³;V为排开液体的体积,单位是m³;g为重力加速度,单位是N/kg;一般g去10N/kg或9.8N/kg.)

大武口区17895748775： 初二物理浮力公式和推导公式(初二物理浮力公式) ？
月牧盐酸： 1、浮力公式 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.2、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.3、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.4、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.5、假如物体是漂浮的,那么V排就小于物体的体积V,V排

大武口区17895748775： 初中物理浮力的全部公式.老师给写的是F浮=F向上 - F向下. - ？
月牧盐酸：[答案] 浮力的计算主要有4钟方法: 1.浮力产生原因法;F浮=F向上-F向下. (浮力产生的原因就是浸没流体中的物体所收流体的上下两个表面所受压力不同造成的,上表面所受流体压力小、方向向下也就是公式中的“F向下”;下表面所受流体压力大、方...

大武口区17895748775： 初二物理浮力的计算题 - ？
月牧盐酸：[答案] 1.(2010.江西) “五•一”期间,宪宪从上海世博会丹麦馆带回一个“小美人鱼”工艺品,他想知道这个工艺品的密度,于是... 【温馨提示:水的密度用 表示,推算结果均用字母表示】 (1)工艺品此时所受的浮力 (2)工艺品的密度 (1)m排=m1-m3 ...

大武口区17895748775： 初中物理浮力知识点 - ？
月牧盐酸： 初中物理知识点:浮力1.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.2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力. 即F浮=G液排=ρ液gV排. (V排表示物体排开液体的体积)3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液 当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮ρ液

大武口区17895748775： 初中物理浮力4种计算方法分类例题 - ？
月牧盐酸：[答案] 1.阿基米德公式:F浮=G排 2.浮力的本质:F浮=F向上的压力-F向下的压力 3.二力平衡求浮力:F浮=G物 4.三力平衡求浮力:(一个弹簧测力计下挂物体,浸没在水中)F浮=G物-F拉 阿基米德就不用说了,课本上都有,浮力的本质就是利用了物体上...

大武口区17895748775： 初中八年级物理浮力练习题百度文库中的,急求答案, - ？
月牧盐酸：[答案] 答案:一、填空题 1.大气压的存在 托里拆利 1.01*105 76 2.02*105 2.减小对地面的压强 增大压强 减小对地面的压强 增大摩擦 3.重力 变大 不变 不变 4.浮力 浮力 5.空心 浮力 6.9.8*104 1*104 kg 不变 不变 变小 浮起 7.铁块 木块 8.2*105 Pa 20 N 5*...

大武口区17895748775： 八年级物理浮力知识点总结 - ？
月牧盐酸： 1、浮力的产生:上下表面有压力差(深度不同).2、浮力的方向:竖直向上 3、浮力的计算方法:压力差法:F浮=F向上(受到向上的力)-F向下(受到向下的力) 示数差法:F浮=G-F示(物体浸入液体中时,弹簧测力计的示数) 定律法:F浮=ρ液gV排 漂浮法:F浮=G4、阿基米德定律: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.5、物体的浮沉条件:漂浮:F浮=G V排悬浮:F浮=G V排=V物 下沉:F浮

大武口区17895748775： 初二物理怎么求浮力 - ？
月牧盐酸： 求浮力的四种方法:①称重法:F浮=G物-F拉 ②阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排 期中V代表被物体排开水的体积,如果物体浸没的话,V排=V物(物体本身的体积) ③浮沉条件:在物体悬浮或漂浮时,F浮=G物 ④浮力产生原因:F浮=P底S底-P上S上 漂浮或悬浮时,浮力都等于物体自己的重力

大武口区17895748775： 八年级下册物理浮力 - ？
月牧盐酸： 浮力的概念 液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力.浮力的方向竖直向上. 漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力.其大小等于被物体排开流体的重力.在液体内...