初二物理各个浮力公式都是在什么情况下应用的

喜子来了 2024-11-30 01:31:17

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知识要点：1、确理解阿基米德原理：浸液体物体受向浮力、浮力等于物体排液体受重力阿基米德原理其数表达式：f浮=g排液=ρ液gv排阿基米德原理及其公式理解应注意几问题：（1）浮力由液体密度ρ液排液体体积v排两素决定浮力与物体自身重力、物体体积、物体密度及物体形状关浸没液体物体受浮力随深度变化改变（2）阿基米德原理浸没或部浸液体物体都适用（3）物体浸没液体v排=v物物体部浸液体v排<v物（v物=v排+v露）液体密度ρ液定v排越浮力越（4）阿基米德原理适用于气体其计算公式：f浮=ρ气gv排2、何判断物体浮沉：判断物体浮沉两种：（1）受力比较：浸没液体物体受重力浮力作用f浮>g物物体浮；f浮<g物物体浮；f浮=g物物体悬浮；（2）密度比较：浸没液体物体要比较物体密度ρ物液体密度ρ液判断物体浮沉ρ液>ρ物物体浮；ρ液<ρ物物体浮；ρ液=ρ物物体悬浮；于质量布均匀物体空球求物体平均密度用比较密度判断物体浮沉3、确理解漂浮条件：漂浮问题浮力问题重要组部解决浮力问题关键理解物体漂浮条件f浮=g物（1）f浮=ρ液gv排g物=ρ物gv物f浮=g物（漂浮条件）所ρ液gv排=ρ物gv物由物体漂浮v排ρ物即物体密度于液体密度物体浮液面v物=v排+v露（2）根据漂浮条件f浮=g物：ρ液gv排=ρ物gv物v排= ?v物同物体同液体漂浮ρ物、v物变；物体排液体体积v排与液体密度ρ液反比ρ液越v排反越4、计算浮力般：计算浮力般归纳四种：（1）根据浮力产原f浮=f向－f向般用于已知物体液体深度且形状规则物体（2）根据阿基米德原理：f浮=g排液=ρ液gv排公式任何受浮力物体都适用计算要已知ρ液v排（3）根据力平衡原理：挂弹簧秤物体浸液体静止物体受重力浮力竖直向拉力三力平衡：即f浮=g物－f拉（4）根据漂浮、悬浮条件：f浮=g物公式适用于计算漂浮或悬浮物体浮力运用述求浮力要明确适用范围弄清已知条件乱套公式5、浮力综合题般解题步骤：（1）明确研究象判断所处状态物体浸没v排=v物物体漂浮v排+v露=v物（2）析研究象受力情况画力示意图图标已知力符号、量值未知力符号（3）根据力平衡原理列程代入公式、数值、进行计算结典型例题解析：例1、边1dm形铝块浸没水表面离水面20cm求铝块受浮力（ρ铝=2.7×103kg/m3）解：表面受水压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8n/kg×0.2m=1.96×10**a表面受水压力f向=p?s=1.96×10**a×0.01m2=19.6n表面受水压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8n/kg×0.3m=2.94×10**a表面受水压力f向=p?s=2.94×10**a×0.01m2=29.4n铝块所受浮力f浮=f向－f向=29.4n－19.6n=9.8n解二：v排=v物=(0.1m)3=10－3m3f浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×9.8n/kg×10－3m3=9.8n答案：铝块所受浮力9.8n说明：（1）解适用于规则物体解二说明浮力与ρ液、v排关与物体密度深度关（2）题铝块密度余条件用检验阿基米德原理理解若误ρ铝、代入公式求物体重力用公式求浮力要字母右加脚标例2、容积1000m3氢气球吊篮球壳质量150kg空气密度1.29kg/m3条件气球能载少吨物体停留空现需要载900kg物体保持平衡应放掉少立米氢气（氢气密度0.09kg/m3）．解析：由阿基米德原理知气球受浮力：f浮＝ρgv＝1.29kg/m3×9.8n/kg×103m3＝1.264×104n析受力气球能载物重应浮力与自身重量差：即空能载物重：g1＝f浮－g＝1.264×104n－150×9.8n＝11.17×103n质量：现载物体质量：△m＝1140kg－900kg＝240kg即：△f＝240×9.8n＝2352n力由气球产浮力放掉部氢气体积变浮力变所应放掉氢气体积：例3、图3所示底面积80cm2容器盛深30cm水质量540g实铝球投入水问：（1）铝球浸没水受浮力（2）投入铝球水容器底部压强增加少（3）若用根能承受4n拉力细绳系住铝球缓慢向拉铝球露水面体积绳拉断（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水受浮力f浮=ρ水?g?v排由题意知v排= v排=0.2×10－3m3所f浮=1×103kg/m3×10n/kg×0.2×10－3m3=2n（2）设投入铝球水面升高度h则：h=v/s=0.2×103m3/80×10－4m2=0.025m水容器底部增加压强：p=ρ水?g?h=1×103kg/m－3×10n/kg×0.025m=2.5×102pa（3）设铝球露水面体积v露绳断浮力f浮'则：f浮'=g－f拉即ρ水?g?v排'= g－f拉v排'= =1.4×10－4m3v露=v－v排'=0.2×10－3m3－1.4×10－4m3=0.6×10－4m3例4、图4所示直筒形容器底面积100cm2筒内用密度同材料制a、b两实球已知a球体积80cm3b球体积3.4倍两球用细线相连能悬浮水现剪断细线a球浮稳定水容器底压强变化40pa试求：（1）细线剪断前水面高度差（2） a、b两球密度（本题g取近似值10n/kg）解析：（1）析容器底部压强变化原剪断细线a球浮由悬浮变漂浮排水体积变液面降由p=ρgh知应：δp=ρgδh故液面降高度：δh= =0.004（m）=0.4（cm）（2）经析知a球露水面体积应液体降体积所a球漂浮露部体积v露=δhs=0.4×100=40（cm3）球排水体积：v排=va－v露= va应用阿基米德原理a考虑a球漂浮：ρ水gv排=ρagva故ρa= ρ水=0.5×103kg/m3a、b看作整体考虑a、b起悬浮：ρ水g（va+vb）=ρagva+ρbgvbva=3.4vb代入解：ρb=4.4ρ水－3.4ρa=2.7×103kg/m3说明：例3与例4都浮力与压强结合题目解类问题定要抓住液体压强变化液体物体浮力发变化引起液体深度变化才引起压强变化另外 ,例4整体与局部关系例5、木块水静止13.5cm3体积露水面若体积5cm金属块放木块木块刚全部浸水求：金属块密度解析：两同状态浮力问题析步骤：（1）确定木块研究象第状态木块漂浮水面第二状态木块浸没水金属块与木块作整体漂浮水面（2）析木块受力画力示意图（3）根据力平衡原理列程求解：甲图：f浮=g木…………(1)乙图：f浮'=g木+g金…………(2)(2)式－(1)式：f浮'－ f浮= g金代入公式：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：金属块密度2.7×103kg/m3说明：（1）涉及两种物理状态浮力问题往往要两同状态物体别进行受力析再根据力平衡原理列两程并通解程求结（2）本题另种解：木块增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δv排=13.5cm3（等于没放金属块木块露水面体积）感觉这样的提问没有什么意义建议看看书，查查资料 20210311

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