初中《物理》“浮力”一節(jié)內(nèi)容不多,，但該節(jié)知識(shí)容易拓展延伸，有關(guān)浮力的問題變化多端,，如果學(xué)生僅停留在課本中有限的知識(shí)中,，不善于拓展整理，無法適應(yīng)題目的變化,，結(jié)果將會(huì)迷失在題海中,。本文試圖剖析浮力的本質(zhì)，歸納出有關(guān)浮力的計(jì)算方法,，供教師指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)參考,。

一、浮力的來源

設(shè)想一個(gè)立方體浸沒在水中,，如圖1所示,，它的6個(gè)表面都受到水的壓力，它的左右,、前后兩側(cè)受到的壓力是大小相等,、方向相反的，即受力互相平衡,；只有上下兩個(gè)表面由于深度不同,，水的壓強(qiáng)不同，受到水的壓力也因而不相等,。下表面受到水向上的壓力F₁大于上表面受到水向下的壓力F₂,，向上和向下這兩個(gè)壓力之差就是液體對(duì)浸入物體的浮力。浮力的方向總是豎直向上的,，與重力的方向相反,。

二,、浮力大小的計(jì)算方法

1．兩次稱量求差法

由上面的分析知道,，浮力的方向是豎直向上的，與重力的方向剛好相反,，所以先用彈簧測力計(jì)稱出物體在空氣中的重力F₁,，然后把物體浸入液體中，這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F₂,，則,。

例1　一個(gè)重2N的鉤碼，把它掛在彈簧測力計(jì)下浸沒在水中時(shí),，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是1．2N,，則鉤碼受到的浮力是

解析　由得

2．二力平衡法

把一個(gè)物體浸沒在液體中讓其從靜止開始自由運(yùn)動(dòng),，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無非有三種可能：下沉、不動(dòng)或上浮,。物體浸沒在液體中靜止不動(dòng),，叫做懸浮，上浮的物體最終有一部分體積露出液面,，靜止在液面上,，叫做漂浮。下沉的物體最終沉入液體的底部,。根據(jù)物體的受力平衡可知,，懸浮和漂浮的物體，浮力等于重力,，即

而下沉后的物體還要受到容器壁的支持力,，故

，即

例2　一輪船由海里航行到河里,，下列說法正確的是（?。?/p>

A．輪船在河里受到的浮力大

B．輪船在海里受到的浮力大

C．輪船所受浮力不變

D．無法確定浮力的大小

解析　輪船由海里航行到河里，根據(jù)輪船漂浮的特點(diǎn)可知,，其所受的浮力大小等于物體的重力,，故正確答案為選項(xiàng)C。

3．阿基米德原理法

阿基米德原理的內(nèi)容是：浸入液體中的物體受到向上的浮力,，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力,，即

阿基米德原理法常常與二力平衡法相結(jié)合使用。

例3　如圖2所示,，把一個(gè)小球分別放入盛滿不同液體的甲,、乙兩個(gè)溢水杯中，甲杯中溢出液體的質(zhì)量是400g,，乙杯中溢出液體的質(zhì)量是500g,，則小球質(zhì)量是________g。

解析　根據(jù)阿基米德原理知,，圖甲中小球受到的浮力為

圖乙中小球受到的浮力為

而圖甲中小球是沉入液體底部的,，由二力平衡法分析知，圖乙中小球是漂浮在液體表面的,，故

,。

即，

故,。

4．公式法

由阿基米德原理知

這是求浮力常用的公式,。

例4　三個(gè)直徑相同的甲球、乙球、丙球分別放入水中,，最終平衡時(shí)如圖3所示,，則受到的浮力大小關(guān)系是________。

解析　三球浸入水中的體積關(guān)系為,，由浮力公式知,。

浮力公式是解決浮力大小問題的重要工具，它與其他幾種方法相結(jié)合,，可以解決幾乎所有的浮力大小的計(jì)算問題,。下面根據(jù)公式法與二力平衡法來推導(dǎo)實(shí)心物體在液體中的沉浮條件。

由二力平衡法的分析知,，實(shí)心物體完全浸沒在液體中有上浮,、靜止和下沉三種可能：

當(dāng)時(shí)，下沉,；當(dāng)時(shí),，懸浮,；當(dāng)時(shí),，上浮，最后漂浮,。由浮力公式知

又　

因?yàn)槲矬w浸沒在液體中,，故。

聯(lián)立以上各式得：當(dāng)時(shí),，物體將下沉,；當(dāng)時(shí)，物體處于懸浮狀態(tài),；當(dāng)時(shí),，物體將向上運(yùn)動(dòng)，最后處于漂浮狀態(tài),。這是一個(gè)重要的結(jié)論,，請(qǐng)看下面的例題。

例5　測定人體血液密度的方法是：在幾支試管內(nèi)分別裝入密度不同的硫酸銅溶液,，再向每支試管內(nèi)滴入一滴血液,，若血液在某一支試管內(nèi)懸浮，那么血液的密度就________（填大于,、等于或小于）該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度,。

解析　因?yàn)檠涸谠嚬軆?nèi)硫酸銅溶液中處于懸浮，故ρ_血液＝ρ_硫酸銅,，血液的密度等于該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度。

三、綜合應(yīng)用

對(duì)于綜合性題目,，即浮力與密度,、壓強(qiáng)、二力平衡條件和杠桿等相結(jié)合類題目,，只要靈活運(yùn)用以上各種方法,，問題可以得到順利解決。請(qǐng)看以下幾個(gè)例題,。

例6　某同學(xué)利用同一密度計(jì)來測量和比較甲,、乙兩種液體的密度，其測量情況如圖4所示,，則甲,、乙兩種液體的密度關(guān)系是（　）

A．

B．

C．

D．不能確定

解析　圖中甲,、乙兩種液體都能使密度計(jì)漂浮在液面上,。由二力平衡法知F_浮甲＝F_浮乙＝G_物，又因?yàn)槊芏扔?jì)浸入液體甲中的體積大于浸入液體乙中的體積,。即,。由公式法知，,，故有

由知　

故選項(xiàng)C是正確的,。

例7　圖5是一飲水機(jī)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，控水槽中浮體A與閥門C通過一輕桿相連,，已知桶內(nèi)純凈水的水位高40cm,，閥門C橫截面積是1cm²，不計(jì)浮體A,、閥門C本身的質(zhì)量,，求保持一定水位時(shí)，浮體A受到的浮力是多少,？

解析　先對(duì)浮體A進(jìn)行受力分析,，浮體A受到浮力和閥門C對(duì)浮體A的壓力而平衡，故,。

閥門C對(duì)浮體A的壓力與浮體A對(duì)閥門C的支持力是一對(duì)相互作用力,，大小相等，方向相反,，故浮體A對(duì)閥門C的支持力也等于浮體A的浮力,，即

再對(duì)閥門C作受力分析，因不計(jì)重力,，閥門C受到水的壓力和浮體A的支持力而平衡,，故,，所以

例8　一塊冰浮于水面上，那么當(dāng)冰熔化后,，其水面高度是否變化,？如果冰里含有石塊或木塊，水面高度又如何變化,？

解析　要判斷冰熔化前后水面高度的變化情況,，就要比較熔化前的V_排與熔化后的大小，是木塊或石頭在冰熔化后排開水的體積,。

（1）若冰里無雜質(zhì),，設(shè)冰的質(zhì)量為m_冰，熔化后冰變成水的質(zhì)量為m_冰化水,。因?yàn)楸刍笆瞧?，?/p>

，

即　,，

熔化后　,，又

故　，

故冰熔化前后水面高度不發(fā)生變化,。

（2）若冰中含有木塊,，則冰熔化前由冰與木塊處于漂浮可知。

,，即

冰熔化后由（1）知　

由于木塊漂浮,，有

故　，即

所以　,，

故冰熔化前后水面高度無變化,。

（3）若冰中含有石塊，則冰熔化前由于冰塊與石塊處理,。漂浮,，則

，即,。

當(dāng)冰熔化成水后,，因?yàn)?img doc360img-src='http://image68.360doc.com/DownloadImg/2014/02/1422/39119421_57.gif' style="BORDER-BOTTOM: 0px; BORDER-LEFT: 0px; LINE-HEIGHT: 28px; MAX-WIDTH: 100%; BORDER-TOP: 0px; BORDER-RIGHT: 0px" border="0" hspace="0" alt="" align="absMiddle" src="http://pubimage.360doc.com/wz/default.gif" width="64" height="24" ____="ev_3930611288">，石塊下沉,，則

,，

故