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計算浮力的方法總結
知識點總結是考試必勝的法寶，下面小編給大家整理了計算浮力的方法總結，希望對大家有幫助！
計算浮力的方法總結
1、浮力大小測定
物體所受的浮力等于物體在液面外彈簧秤讀數F1(即為物體的重力G)與浸在液體中彈簧秤讀數F2之差。即F浮=F1-F2
例1、一金屬塊所受的重力為26.5牛，用彈簧秤吊著金屬塊浸在水中，這時彈簧秤的示數為16.7牛，則金屬塊受到水對它的浮力為多少？
解：由金屬塊浸在液體中受力分析，可得：
F浮=G-F=26.5牛-16.7牛=9.8牛。
2、浮力產生原因分析
如果物體與容器底部不密合情況下，浸在液體里的物體，由于液體內部的壓強隨深度的增加而增加，所以物體受到向上壓力大于向下壓力，物體受到向上與向下的壓力差即為物體受到的浮力。即F浮=F上-F下。
浮力的方向總是豎直向上的；如果物體底部與容器底部密合時，則底部受向上的壓力為零，即浮力也為零。
例2、把邊長為10厘米的正方體物塊水平地浸入水中，其上表面距水面5厘米，則這個物塊上表面受到的壓力大小為_____牛，下表面受到的壓力大小為_____牛，其浮力的大小為_______。若該物體下沉到盛水容器的底部，且與底部緊密結合，則該物體受到的浮力是_____牛。
解：上表面所在處的液體的壓強為p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.05米=490帕
下表面所在處的液體的壓強為p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.15米=1470帕
物塊上表面受到的向下的壓力大小為F下=pS=490帕×(0.1米)2=4.9牛。物塊下表面受到的向上的壓力大小為F上=pS=1470帕×(0.1米)2=14.7牛。
物塊左右兩側面受到的壓力相平衡。
所以物塊受到的浮力大小為F浮=F上－F下＝14.7牛-4.9牛=9.8牛。如果物體底部與容器底部密合，則物體受到的浮力為0牛。
3、對浮體或懸浮體，由平衡條件可知：F=G
如果題中已知明確是浮體問題，應抓住浮體平衡條件來求F=G，但往往題目給予一些條件(如多余)，需要先進行判斷物體所處的狀態。即弄清物理情景，才能得出正確的結果。
例3、質量為0.5千克的鐵球的體積為6×10-4m3，將它放入水中，求鐵球靜止后受到的浮力？
此題如想當然認為鐵球應沉入水底，簡單認為V排=V球，進而求出F浮
=籽gh=103千克/米3×6×10-4m3×9.8牛/千克＝5.88牛重力G＝mg＝0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛，而如果浸沒顯然F浮>G，鐵球將上浮，最后處于漂浮狀態。
因此應根據判定：物體處于漂浮狀態，由平衡條件得F=G=4.9牛。
4、運用阿基米德原理求浮力即F浮=籽vg
（1）若已知物體排開液體的體積和液體的密度，即可直接用F浮=籽vg來求解。例4、密度是8.9×103千克/米3、體積是20厘米3的銅塊，浸沒在密度為0.8×103千克/米3的液體中，則排開液體的體積是________厘米3，排開液體受到的重力是________牛，銅塊受到的浮力是_____牛。
解：因物體浸沒，故排開液體的體積即為物體的體積，排開液體的重力等于物體受到的浮力。
所以F浮=籽vg=0.8×103千克/米3×20×10-4米3×9.8牛/千克=0.1568牛。
（2）阿基米德原理可知，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。若已知物體排開液體的重力(或質量等)，可直接求出物體受到的浮力。
例5、將重10牛的物體放入盛有水的溢杯里，測得溢出的水重為3牛，該物體所受的浮力大小范圍應是＿＿＿＿＿＿＿。
解：對物塊放入杯中的情況，溢杯有兩種可能：（1）如果是盛滿的，排開水的重力為3牛，物體所受的浮力就是3牛。
（2）如果未盛滿，則應分三種可能情況：①當物體處于漂浮（ρ物＜ρ
水）時：物體排開水的重力應大于溢出水的重力。即一定大于3牛。因物體漂浮，故F＝G＝10牛。②當物體處于懸浮（ρ物＝ρ水）時：同樣可根據物體的懸浮條件得：F＝G＝10牛。③當物體處于沉底時（ρ物＞ρ水）：有F＜G＝10牛，且因杯子未盛滿，物體排開水的體積大于溢出水的體積，即有浮力大于溢出水的`重力，F＞3牛。所以3牛＜F＜10牛。
綜上所述：3牛≤F≤10牛需要注意的是：當原杯子盛滿時，有V排=V溢；當原杯子未盛滿時，有V排>V溢。
所以，物體排開液體的體積大于或等于杯中溢出的液體體積。物體所受的浮力大于或等于杯中溢出的液體的重力。
綜上所述，解題時往往根據具體題給條件進行分析、判斷，明確物理情景，然后由已知條件選擇計算浮力的最佳途徑，還可求出與浮力有關的如液體密度、排開液體的體積等一系列問題。
浮力是初中物理中的重點內容，也是初中學生感到難度最大、綜合性最強的部分。教學中發現同學對如何計算物體的浮力，往往只會套用公式，不會靈活運用。如何能讓同學理清思路，正確、快捷地解決浮力這一類問題，下面結合實例從浮力的測定、產生原因、物體平衡知識及阿基米德原理，
有關浮力的計算問題種類繁多，并且在分析和運算能力方面均有較高的要求。因此“浮力”是初中物理的難點內容。以下是有關浮力的基本計算方法和典型運用問題的解析的歸納：
一、求解浮力的基本方法
對于浮力大小的計算，通常有如下四種基本方法：
1．利用阿基米德原理計算。若已知液體密度ρ液和物體排開液體的體積V排，可根據阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排計算（當物體浸在氣體中時，則F浮=ρ氣gV排）。此法也叫原理法或公式法。
2．利用漂浮或懸浮條件計算。若物體漂浮在液面或懸浮在液體（或氣體）中時，應根據物體所受浮力與物重等大（即F浮=G物）來計算。此法也稱為平衡法。
3．利用兩次側重之差計算。若用彈簧秤先后稱量同一物體在空氣中和液體中物重時其讀數分別為G和G′，則物體在液體中所受浮力為F浮=G-G′。此法常稱為重差法。
4．用壓力差法計算。如果物體上、下表面積相同，并且液體對物體下表面向上的壓力為F向上，對物體上表面向下的壓力為F向下。則物體所受浮力為F浮=F向上-F向下。
以上四種方法中，前三種的運用最普遍。在運用時還須注意：當物體下表面跟容器底部完全密合時，由于物體的下表面不再受液體向上的壓力。因此液體對物體不會產生浮力。此時，以上各種方法均不能使用。
二、基本方法的運用
1．判明浮沉狀況、正確選用方法
雖然有上述四種計算浮力的基本方法，但是并非在任何情況下這些方法都能單獨用來求解浮力問題。如平衡法，只適用于物體漂浮和懸浮情況。因此，解題時須判明物體的沉浮狀況。在判別物體的沉浮時，常常需要利用以下隱含條件：
若實心物體密度ρ物，液體密度為ρ液。
(1)當ρ物>ρ液，則物體會下沉。物體靜止時必浸沒于液體底部。
(2)當ρ物=ρ液，物體靜止時處于懸浮狀態。
(3)當ρ物<ρ液，則浸沒于液體中的物體會上浮，物體靜止時必漂浮于液面。
例1 體積為100厘米3的鋁塊分別放在水中和水銀中，靜止時鋁塊所受浮力各多大？在水中時，用彈簧秤測鋁塊重的讀數應是多少？（0.98牛，2.65牛1.67牛）
計算浮力的基本方法不僅可以分別單獨用來求解相應類型的簡單浮力問題，而且還常常用公式法結合平衡法或重差法解答較復雜的綜合性問題。
2．公式法結合平衡法求解載物問題
若浮體自重為G自，所載物重為G載，當浮體漂浮或懸浮時，平衡法可寫為F浮=G自+G載
例2 若用內充氦氣，體積為10米3的氣球來懸掛標語。已知氣球皮重20牛頓，空氣密度為1.29千克/米3，氦氣密度是0.18千克/米3。該氣球能吊起多重的標語？（88.8牛。）
3．公式法結合平衡法求浮體或液體密度
在浮力問題中，常常根據浮體的漂浮狀況求解浮體自身的密度或液體的密度。
例3 將一木塊放在水中時有2/5的體積露出水面，將該木塊放在另一種液體中時有1/4的體積露出液面。求(1)木塊的密度；(2)液體的密度。（600Kg/m3,800 Kg/m3）
4．公式法結合重差法求物體或液體密度
當物體不能漂浮于液面時，可以用重差法結合公式法計算物體或液體的密度。
例4 某金屬塊在空氣中重26.46牛頓。當金屬塊完全沒入水中時，稱得其重16.66牛頓；當金屬塊完全沒入油中時，稱得重18.62牛頓。求：(1)金屬塊的密度；(2)油的密度。(2700 Kg/m3,800 Kg/m3)
5．根據浮沉狀況定性速判液面升與降
有許多浮力問題，尤其是判斷液面的升降問題，如用定量計算法往往較為復雜或顯得笨拙，若用定性分析法卻能收到簡捷明快之效果。
例5 裝載有許多石塊的小船漂浮在一水池中，若將船中所裝石塊拋入池水中，水池的水面是上升還是下降？
解：根據阿基米德原理可知，在同一液體中，物體所受浮力跟排開液體的體積成正比。在拋石塊之前，船和石塊整體均浮于水面，所以水的浮力等于船和石塊的總重。石塊拋入水中后，船雖浮于水面，但石塊已沉入水底，石塊所受浮力必小于石塊重。因此，船和石塊所受浮力小于船和石塊的總重。由于浮力變小了，故排開水的體積必定減小，所以水面會下降。
對于液面升降的其它問題，由類似上述的定性分析法均可迅速、準確地進行判斷。
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