浮力的规律浮力这一单元我不是很理解,有什么规律可循吗?

浮力的规律浮力这一单元我不是很理解,有什么规律可循吗?
浮力的规律
浮力这一单元我不是很理解,有什么规律可循吗?

浮力的规律浮力这一单元我不是很理解,有什么规律可循吗?
很简单,任何题目都要遵循F 浮＝ρ液V排g 的规律.
液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力.
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.例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底.浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面.气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升.这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”.例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力.不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力.
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量.当一个浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力.至于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力.
浮力公式的推算
F 浮＝F下表面－F上表面
＝F向上－F向下
＝P向上－P向下
＝ρ液－ρ液
＝ρ(H－h)
＝ρ液
＝ρ液V排g
＝m排液g
＝G排液
当物体悬浮在液体上时(当未受外力时),F 浮＝G物
稍加说明：
（1）“F 浮＝F下表面－F上表面”一般作为浮力产生原因,在同步学习（平时的考试）中,考一道填空或选择.在中考中不常出现,如果出现也只是考一道题.还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时,别忘了想想它.
（2）“F 浮＝F下表面－F上表面”与“F浮=ρ液gV排=G排液”的联系,明白就够了,不会考.（其实这就是“兔兔r”说的形状不规则的物体,不好用“F下表面－F上表面”,所以不考.）
（3）“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要.
但这也没有什么可“推算”的——直接由阿基米德原理把文字表述变成式子就行了：浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液＝m排液•g =ρ液gV排
（4）给出沉浮条件（实心物体）
ρ物＞ρ液, 下沉 ,G物＞F浮
ρ物=ρ液, 悬浮 ,G物=F浮 （基本物体是空心的）
ρ物＜ρ液, 上浮,（静止后漂浮）G物＜F浮
ρ物＜ρ液, 漂浮,G物＜F浮（因为是上浮的最后境界,所以ρ物＜ρ液）
ρ物＞ρ液, 沉底 ,G物=F浮+F杯底对物的支持力（三力平衡）
（5）给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮（这是重要前提!）, 则：ρ物∶ρ液=V排∶V物.
其中,V物=V排+V露
它的变形公式
1． （ρ液-ρ物）∶ρ液=V露∶V物
2． ρ物∶（ρ液-ρ物）=V排∶V露
…………………………………………
证明：∵漂浮
∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V排∶V物（交叉相乘）
另外液体还可以产生比自身重力大的浮力
物体在液体中排开液体的重力等于物体所受浮力
但是液体可以产生比自身重力大的浮力
排液量是一个抽象的概念
排开的液体是当液体凝固时,将固体拿出,用同种液体将空档填满,用来填充的液体量就是排开的液体量
所以产生十牛的浮力不一定需要十牛重的液体,液体可以产生比自身重力大的浮力
例如:一个底面积为30平方厘米的容器中有50牛重的水,将一个底面积为25平方厘米高10厘米的柱体（密度大于水）放入水中
沉入水底（主体下方有少量水,忽略不计）.水上升至10厘米高.排水量为250立方厘米,浮力为250牛,而水只有50牛,产生的浮力是液体本身重力的5倍.
当物体在水中完全和地接触是就没有浮力了,因为底部没水就不存在浮力了.
[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浮=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

flotage,
浮力
开放分类： 物理、流体、力学、压力、压强
液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。
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。例如石块的重力大于其同体积水的重量，则下沉到水底。浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重，所以浮于水面。气球的重量比...

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flotage,
浮力
开放分类： 物理、流体、力学、压力、压强
液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。
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。例如石块的重力大于其同体积水的重量，则下沉到水底。浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重，所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小，即浮力大于重力，所以会上升。这种浸在水中或空气中，受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。例如，从井里提一桶水，在未离开水面之前比离开水面之后要轻些，这是因为桶受到水的浮力。不仅是水，例如酒精、煤油或水银等所有的液体，对浸在它里面的物体都有浮力。
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量。当一个浮体的顶部界面接触不到液体时，则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力。至于一个位于容器底面上的物体，并和容器底面密切接触，那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下，所以这个物体不受浮力作用，这种现象并不多，因为只要其间有一层很薄的液膜，就能传递压强，底面就有向上的压力，物体上下表面有了压力差，物体就会受到浮力。
浮力公式的推算
F 浮＝F下表面－F上表面
＝F向上－F向下
＝P向上－P向下
＝ρ液－ρ液
＝ρ(H－h)
＝ρ液
＝ρ液V排g
＝m排液g
＝G排液
当物体悬浮在液体上时(当未受外力时),F 浮＝G物
稍加说明：
（1）“F 浮＝F下表面－F上表面”一般作为浮力产生原因，在同步学习（平时的考试）中，考一道填空或选择。在中考中不常出现，如果出现也只是考一道题。还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时，别忘了想想它。
（2）“F 浮＝F下表面－F上表面”与“F浮=ρ液gV排=G排液”的联系，明白就够了，不会考。（其实这就是“兔兔r”说的形状不规则的物体，不好用“F下表面－F上表面”，所以不考。）
（3）“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。
但这也没有什么可“推算”的——直接由阿基米德原理把文字表述变成式子就行了：浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液＝m排液•g =ρ液gV排
（4）给出沉浮条件（实心物体）
ρ物＞ρ液， 下沉 ，G物＞F浮
ρ物=ρ液， 悬浮 ，G物=F浮 （基本物体是空心的）
ρ物＜ρ液， 上浮，（静止后漂浮）G物＜F浮
ρ物＜ρ液， 漂浮，G物＜F浮（因为是上浮的最后境界，所以ρ物＜ρ液）
ρ物＞ρ液， 沉底 ，G物=F浮+F杯底对物的支持力（三力平衡）
（5）给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮（这是重要前提！）， 则：ρ物∶ρ液=V排∶V物。
其中，V物=V排+V露
它的变形公式
1． （ρ液-ρ物）∶ρ液=V露∶V物
2． ρ物∶（ρ液-ρ物）=V排∶V露
…………………………………………
证明：∵漂浮
∴F浮=G物，即ρ液gV排=ρ物gV物，即ρ液V排=ρ物V物，即ρ物∶ρ液=V排∶V物（交叉相乘）
另外液体还可以产生比自身重力大的浮力
物体在液体中排开液体的重力等于物体所受浮力
但是液体可以产生比自身重力大的浮力
排液量是一个抽象的概念
排开的液体是当液体凝固时，将固体拿出，用同种液体将空档填满，用来填充的液体量就是排开的液体量
所以产生十牛的浮力不一定需要十牛重的液体，液体可以产生比自身重力大的浮力
例如:一个底面积为30平方厘米的容器中有50牛重的水，将一个底面积为25平方厘米高10厘米的柱体（密度大于水）放入水中
沉入水底（主体下方有少量水，忽略不计）。水上升至10厘米高。排水量为250立方厘米，浮力为250牛，而水只有50牛，产生的浮力是液体本身重力的5倍。
当物体在水中完全和地接触是就没有浮力了，因为底部没水就不存在浮力了。
[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浮=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 所以F木浮[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
阿基米德公式：浸在液体中的物体，会受到液体对它向上的托力，浮力的大小等于它排开液体的重量。

收起

F 浮＝ρ液V排g