章末小结与提升浮力的计算对于浮力的计算,通常有如下三种基本方法:1.利用阿基米德原理计算。
若已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排,可根据阿基米德原理公式F浮=G排=ρ液gV排计算(当物体浸在气体中时,则有F浮=ρ气gV排),此方法也叫原理法或公式法。
2.利用漂浮或悬浮条件计算。
若物体漂浮在液面或悬浮在液体(或气体)中时,可根据物体所受的浮力与重力大小相等(即F浮=G物)计算,此方法也称为平衡法。
3.利用两次测量之差计算。
若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中所受的重力,其读数分别为G和G',则物体在液体中所受的浮力为F浮=G-G',此方法常称为称重法。
典例1两块完全相同的橡皮泥,体积均为10 cm3,质量均为12 g,一个捏成实心,一个捏成碗状,分别放在装有水的甲、乙两个容器中,如图所示。
水对它们的浮力分别为F甲= N、F乙=N(g取10 N/kg)。
【解析】题图甲中,实心橡皮泥处于沉底状态,则橡皮泥排开水的体积V排=V泥=10 cm3=1×10-5 m3,橡皮泥受到的浮力F甲=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-5 m3×10 N/kg=0.1 N;则题图乙中,橡皮泥处于漂浮状态,受到平衡力的作用,即此时橡皮泥受到的浮力F乙=G泥=m泥g=12×10-3kg×10 N/kg=0.12 N。
【答案】0.10.12典例2如图所示,将一个重为20 N的物块用弹簧测力计挂着浸没在装满水的溢水杯中,物块静止后,从杯中溢出的水的质量为0.5 kg,g取10 N/kg。
求:(1)弹簧测力计的示数;(2)物块的密度。
【答案】(1)由阿基米德原理可得,物块浸没在装满水的溢水杯中时所受到的浮力F浮=G排=m排g=0.5 kg×10 N/kg=5 N由F浮=G-F'可得,弹簧测力计的示数F'=G-F浮=20 N-5 N=15 N(2)因为物块浸没时排开水的体积和自身的体积相等,由ρ=可得,物块的体积V=V排==5×10-4 m3由G=mg可得,物块的质量m==2 kg物块的密度ρ==4×103 kg/m3实验一:探究浮力的大小跟哪些因素有关1.实验器材:如图所示,弹簧测力计、物块、一杯盐水、一杯清水。
