第3章 拓展1浮力四大规律计算综合问题

3　浮力

3.5　拓展1：浮力四大规律计算综合问题

一、计算浮力的方法

(1)称重法：F_浮＝G－F(F表示物体浸在液体中时弹簧测力计示数)。

(2)压力差法：F_浮＝F_向上－F_向下(用浮力产生的原因求浮力)。

(3)阿基米德原理法：F_浮＝G_排或F_浮＝ρ_液V_排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。

(4)平衡法：F_浮＝G_物，适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体。

二、漂浮问题“四规律”(历年中考频率较高)

规律一：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同。

规律二：同一物体漂浮在不同液体里，在密度大的液体里浸入的体积小。

规律三：漂浮物浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。

规律四：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。

三、对于初中中考出现浮力计算问题，用以上方法的一种或者两种基本可以解决。无论计算题难度多大，都离不开这四种方法中的某几种方法。

知识点1：掌握求解浮力的几种基本方法

（1）用浮力产生的原因求浮力即压力差法：浸没在液体中的物体受到液体向上的压力为F₁，向下的压力为F₂，则物体受到液体对其向上的浮力F_浮=F₁-F₂

（2）用弹簧测力计测浮力即称量法：把物体挂在弹簧测力计上，记下其在空气中弹簧测力计的示数F₁=G(G是物体受到重力)，再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数F₂，则物体在液体中受到的浮力F_浮=F₁-F₂

（3）用阿基米德原理求浮力即公式法：F_浮＝G_排或F_浮＝ρ_液 V_排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。

（4）用漂浮或悬浮的条件求浮力即平衡法：物体漂浮或悬浮在液体中时，均有F浮=G。G为物体自身的重力，F浮为液体对物体的浮力。

知识点2：计算浮力相关问题的基本思路

（1）仔细审题，注意抓住隐含条件的关键词，如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。

（2）确定研究物体，并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力等)。

（3）在受力分析的基础上，列出关系式，比如物体在液体中漂浮或悬浮时F_浮＝G_物；用线吊在液体中时：F_浮＝G－G_示；被强制压(按)入液体中时，F_浮＝G＋F(F为压力或拉力)，若有几个物体连接在一起，可以将它们视为一个整体进行研究。

（4）把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式，代入已知量解出未知量，这种思维方式不仅对较难题适用，对解较容易的浮力题也适用。

知识点3：经常用到二力平衡的思想

（1）物体漂浮或者悬浮时，物体处于平衡状态，这时浮力等于重力F_浮=G

（2）有一个重物压在物体上，物体静止在液体表面或者悬浮在液体中，这时物体的重力加上重物的压力等于物体在液体中受到的浮力，即F_浮=G+N

（3）物体挂在弹簧秤下，并且部分或全部浸在液体中，物体平衡时，物体重力等于弹簧秤读数加上物体受到的浮力，即F_浮+F=G

（4）物体在液体里，物体下端用绳拴住挂，并且部分或全部浸在液体中，物体平衡时，物体重力加上绳的拉力等于物体受到的浮力，即F_浮=G+F