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浮力 一、知识概述 　　（1）知道浸在液体里的物体要受到一个向上的浮力，知道浮力产生的原因； 　　（2）会用弹簧秤测量物体受到的浮力的大小，理解阿基米德原理，会用阿基米德原理计算浮力有关的题目。 二、重难点知识精析 （一）浮力的大小与阿基米德原理 　　1、浮力大小的测量。用一个弹簧测力计测出一个物体在空气中的重力G，再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数F′，则前后两次的读数之差就是物体在该液体中受到的浮力，即F浮=G－F′. 　　2、阿基米德原理：浸在液体中所受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是阿基米德原理。 　　3、浮力的计算：阿基米德原理用公式表示为：F浮=G排或F浮=ρ液V排g 　　公式中符号的意义及单位：F浮—浮力—N；ρ液—液体的密度—kg/m3；V排—物体排开液体的体积—m3. 　　在已知液体的密度和物体排开液体的体积时，可用这个公式计算出物体受到的浮力。 　　例1、一均匀实心物体，挂在弹簧测力计下，称得其重力为G=19.6N，当把物体没入水中后，弹簧测力计的读数减小到F′=9.8N，求： 　　（1）该物体没入水中时所受到的浮力F浮=？ 　　（2）该物体的密度ρ=？ 　　解析：由弹簧测力计先后两次读数G和F′可求物体受到的浮力F浮=G－F′。进而先根据G=mg求出物体的质量，再由阿基米德原理的数学表达式F浮=ρ液gV排，求出，由于此物体是浸没于水中，所以，最后根据来求物体的密度。 　　（1）F浮=G－F′=19.6N－9.8N=9.8N 　　（2） 　　由于物体浸没于水中，所以 　　则 　　说明：F浮=G－F′是求物体所受浮力的一种方法，通常叫做“测量法”，F浮=ρ液gV排是求物体所受浮力的另一种方法，通常叫做“公式法”，而且它们的两个变式：常用于计算液体的密度；常用于在知道V排与V物的大小关系时，计算物体的体积V物，进而做物体密度ρ物等的计算。 　　本题第（2）问，显然可利用，来计算物体的密度更为简单： 　　例2、一容积为4.5m3的气球，里面充满氢气，已知球壳的质量为800g，不计球壳的体积，问至少用多大的力拉住才能使其不至升空？（ρ空气=1.29kg/m3, ρ氢气=0.09kg/m3,取g=10N/kg） 　　解析： 　　气球在空气中要受到浮力，球内氢气和球壳要受到重力，设所求拉力为F，对气球作如图所示的受力分析，依题意应有，F浮=G氢气＋G壳＋F. 　　G壳=m壳g=0.8kg×10N/kg=8N 　　G氢气=ρ氢气gV球=0.09kg/m3×10N/kg×4.5m3=4.05N 　　F浮=ρ空气gV球=1.29kg/m3×10N/kg×4.5m3=58.05N 　　则：F= F浮－G氢气－G壳=58.05N－4.05N－8N=46N 　　即：至少需要46N的力拉住它才能使其不至升空。 　　说明：当物体受到几个力的作用，对它进行受力分析并作出受力分析图，可以直观地表示出几个力的大小与方向关系，通常运用力的平衡的知识，再进行求解。本题中，氢气球受到的竖直向上的浮力F浮，应与它受到竖直向下的氢气的重力G氢气，球壳的重力G壳和所需最小拉力F这三个力的合力平衡，从而得到F浮－G氢气－G壳。 　　例3、一木块浮在水面上时，有体积露出水面，将该木块放入另一液体中，静止时有体积浸在液体中，求木块和另种液体的密度。 　　解析： 　　依题意画出两种情况下的木块状态图，图甲中，木块浮在水面上，木块所受到的重力应等于木块受到的水的浮力即：G=F浮（水）展开：。图乙中，木块受到的重力也等于木块所受液体的重力，G=F浮（液），展开 　　 　　说明：浮力问题中，应用物体漂浮或悬浮时G=F浮建立等量关系求解的题目占有极大的比例。本题是一个典型代表，解答这类题目，依题意画出状态图，建立物体受力平衡的方程式求解，是解题的一般方法，有的题目，还需要依题建立方程组来求解。 　　例4、今有一质量为386g，体积为30cm3的金质球，求它在下列情况下所受到的浮力： 　　(1)在盛有足够深水的容器中静止时； 　　(2)在盛有足够深水银的容器中静止时。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,取g=10N/kg) 　　解析：解答本题，不可盲目套用公式F浮=ρ液gV排，因为虽然ρ金ρ水, ρ金ρ水银,但此金质球是否在水和水银中静止时都下沉至容器底，并不由ρ金与ρ水，ρ水银的相对大小来决定，而是取决于金质球的平均密度。 　　 　　（1）因为ρ球ρ水,所以此球在水中应下沉，在盛有足够深的盛水容器中静止时，球浸没在水中V排（水）=V球， 　　故球所受水的浮力： 　　 　　（2）因为ρ球ρ水银,所以此球在水银中自然静止时应处于漂浮状态，故球所受水银的浮力： 　　 　　说明：（1）解答物理问题要结合特定物理