初中物理苏科版八下 浮力计算题解决方法及思考分析 教学案（含答案）

浮力计算题解决方法及思考分析
初中物理浮力部分在力学中占有重要地位，而浮力计算是浮力部分的重点和难点，也是中考必考的重点内容，它牵扯到重力、浮力、弹簧测力计示数三者的关系，还需综合应用阿基米德原理、物体浮沉条件解决与浮力有关的问题，为此，及时总结解决方法，思考解题思路，灵活运用方法解题，才能达到事半功倍的效果。下面就自己在教学中总结的一些解题方法，写出来与大家共同探究。
一、压力差法
知道物体浸没在液体里上下表面压力或知道物体上下表面距离液面的深度及上下表面的表面积，可利用计算浮力。这个公式主要用于阐明浮力产生的原因、推导阿基米德原理的计算公式、或进行简单填空、选择计算。
推导公式
如图1，边长为的正方体浸入水中，上表面距液面米，下表面距液面米，求物体所受浮力。
思考正方体六个面全部浸没在液体中，前后两面处于同一深度，左右面处于同一深度，故前后两面与左右两面所受压力相等，相互抵消，只有上下两面所处深度不同，上表面深度小，压强小，下表面深度大，压强大，根据存在压力差，这个压力差就是浮力，故：。
直接应用
某一正方体，浸没在水中某一深度处，受到的浮力是25，物体上表面受到水向下的压力是19.
8，则下表面受到水向上的压力是
；若物体下表面受到的压力增大，则这物体受到的浮力将
(填“增大”、“减小”或“不变”)
解
由，得，物体未露出液面时，浮力不变。
二、称重法：（）
知道物体在空气中弹簧秤的读数和液体中弹簧秤的读数，可利用此公式计算。
例
小木块在空气中称时，弹簧测力计读数是3.
8，在水中时弹簧秤的读数2.9，小木块在水中受到的浮力是多少？根据。可直接计算出浮力。
三、原理法
根据只要知道液体密度和，就能计算出物体所受的浮力。
例
体积为的物体，有的体积浸在水中，它受到的浮力为多少；若把它全部浸没在煤油中，受到的浮力为多少？(p，取)
思考分析
本题第一问，第二问，故可直接利用原理方法求解。，，，。
四、平衡法：
a.
当物体在液体中处于漂浮或悬浮时，所受浮力等于物体的重力，即
b.
物体在液体中下沉到底部时，所受浮力等于物体的重力与所受支持力之差，即。
例
有一体积是的木块，投入水中稳定时受到的浮力是多少 (，取)。
思路分析
明确条件与问题，特别是问题：求木块稳定时受到的浮力。
思考：在什么情况下物体处于稳定状态 不稳定状态下木块停留的位置
思考后明确：木块稳定时停留在何处，是由其所受的重力和浮力决定的。若则木块将稳定在水面下或露出水面；若，则木块将稳定在水面上，属于漂浮。木块重：。木块可能受到的最大浮力：，，木块浸没在水中将上浮，直至稳定在水面上，属于漂浮状态，木块漂浮在水面上时，。
方法(2)
利用，直接确定为漂浮状态，根据计算浮力。
五、综合法
综合法就是综合运用上述四种方法中的其中几种方法来解答较为复杂的浮力问题计算题，只要认真分析，灵活应用，就能使问题迎刃而解。
例
如图2所示，重的物体浮在液面上时，露出水面的体积为
,若对该物地体施加的竖直向下的力时，该物体刚好全部浸入水中，求：(1)液体的密度；(2)物体的密度。
思考分析
物体浮在水面上时，物体所受浮力等于重力。
(1)，物体全部压入液体时，物体受到向下的压力和重力的合力等于物体受到向上的浮力。
(2)
。
由(1)
、(2)式可以看出物体增大的浮力等于向下的压力。(3)。
由(3)式可直接求出液体密度，由(2)式可求出物体的体积，从而求出物体的密度。物体重。压力代入(3)
式可求，解答:，即，
得。
物体全没入时，向下的压力和重力之和等于物体向上的浮力，即，得。
从上述解答及分析看，浮力问题千变万化，但万变不离其踪，只要学生能按照上述方法认真审题，细心分析，就能攻克浮力计算这个难关。