浮力典型题浮力大小的判断.doc

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浮力大小判断

一、基础知识必过关(ρ=m/V;G=mg):

1、G,m相同时。

V与ρ成反比。

ρ越大,V越小。

例:

相同m(或G)的铁和棉花。

1kg→9.8N的铁只有巴掌大,1kg→9.8N的棉花有一大团。

ρ铁>ρ棉花,则V铁

2、ρ相同时(即同种物质),V与m,G成正比。

V越大,则m越大,G越大。

例:

一桶水比一碗水重。

都是水,所以ρ相同,桶比碗体积大,V桶>V碗,则m桶>m碗,G桶>G碗。

3、V相同时。

ρ与m,G成正比。

ρ越大,m,G越大。

例:

一桶水泥比同样一桶水重。

同样的桶,V相同。

ρ水泥>ρ水,m水泥>m水;G水泥>G水

二、判断浮力大小方法:

(一)、根据阿基米德原理:

F浮=ρ液gV排

1、ρ液相同时,V排与F浮成正比,V排越大,受到的F浮越大。

注意:

物体完全浸没时才有V排=V物,(漂浮时:

V排V物不相等)不知道V排的大小时:

可根据前面m,G,ρ的关系,得出V物,V排的大小关系再比较。

例1:

体积相同的铜块和铁块都浸没在水中,比较浮力大小。

因为都浸没在水中:

ρ液相同。

比较V排,V排大则F浮大。

已知铜铁体积相同:

V铜=V铁。

都完全浸没:

V铜排=V铜,V铁排=V铁。

所以有:

V铜排=V铁排,则F铜=F铁

例2、m(或G)相同的铜块和铁块都浸没在水中,比较浮力大小。

因为都浸没在水中:

ρ液相同。

比较V排,V排大则F浮大。

分析:

题中不知道V大小,则需根据已知条件m(或G),ρ推出V的关系再比较浮力大小。

m(G)相同时,ρ与V成反比。

ρ越大,则V越小。

因为ρ铜>ρ铁,所以V铜

都完全浸没:

V铜排=V铜,V铁排=V铁所以有:

V铜排

(二)、根据沉浮状态判断浮力大小:

1、漂浮:

平衡状态F浮=G

2、悬浮:

平衡状态F浮=G

3、上浮:

向上运动F浮>G

4、下沉:

包括沉底F浮

悬浮:

ρ物=ρ液

上浮→漂浮:

ρ物<ρ液

下沉→沉底:

ρ物>ρ液

总结:

密度上小下大

1、将铁块浸没在水中会?

ρ铁>ρ水,铁密度比水大,铁在下边,铁下沉。

2、将木块浸没在水中会?

ρ木<ρ水,水的密度大,水在下边,木头在上边,木块上浮至漂浮。

例1:

质量相同的A、B、C三个小球在水中状态为:

A漂浮,B悬浮,C沉底。

比较他们浮力大小。

分析:

m相同,ρ未知。

所以无法比较V的关系。

阿基米德用不上。

则可根据沉浮状态比较F浮与G的关系。

A漂浮,则FA=GA=G,B悬浮,则FB=GB=G,C沉底,则FC

m相同:

mA=mB=mC,所以有:

GA=GB=GC=G则:

FC

例2、体积相同的木块和铁块放入水中后,受到的浮力谁大谁小?

分析:

ρ相同都在水中,比较V排,ρ铁>ρ水,铁块下沉,完全浸没,ρ木<ρ水,木块上浮至漂浮,只浸入部分。

有:

V铁排=V铁,V木排

则:

V木排

例3、质量(或G)相同的木块和铁块放入水中后,受到的浮力谁大谁小?

分析:

ρ相同都在水中,比较V排。

ρ铁>ρ水,铁块下沉,完全浸没,ρ木<ρ水,木块上浮至漂浮,只浸入部分,所以无法比较V铁排,V木排。

下面就根据沉浮条件判断浮力大小:

ρ铁>ρ水,铁块下沉,F铁

ρ木<ρ水,木块上浮,最后漂浮,有F木=G木。

因为m相同,所以G木=G铁,则F铁

F铁

三、实际应用

1、密度计

原理:

漂浮原理F浮=G

特点:

刻度上疏下密,密度上小下大

2、轮船

原理:

漂浮原理,空心增大体积,增大可利用浮力,质量(或G)不变时,即不上下货,始终有F浮=G,从江到海,从海到江m不变时,浮力大小也不变

m不变,F浮不变,ρ,V反比,ρ海>ρ水,,则V海

船从海到江水位线上升,从江到海水位线下降。

总结:

同一物体漂浮状态F浮=G,ρ液越大,V排越小,浸入越浅。

ρ液越小,V排越大,浸入越深。

密度计,轮船等漂浮物都适合此结论

3.潜水艇

原理:

F浮不变,改变自身G。

空水时,G=F浮,漂浮在海面上

吸水时,G>F浮,开始下沉

满水时,G=F浮,悬浮在海中,通过推进器在海中任意行驶。

排水时,G

4.热气球:

加热气球内部空气,使其密度减小,小于外部空气密度时,上升。

停止加热,内部空气逐渐冷却,密度等于外部空气,由于下边有人等重物,会下降。

5.飞艇、氢气球

原理相同:

充入比空气密度小的气体在空气中上浮,上升。

通过推进器螺旋桨水平方向移动。

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