浮力的計(jì)算方法

初中物理浮力部分內(nèi)容中，浮力計(jì)算既是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。在歷年升學(xué)考試中分值占一定比例。很多考生由于解題思路不清，對(duì)這部分題型感到束手無策，在考試中更容易失分。如能正確解答浮力計(jì)算，有利于培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力、創(chuàng)造性能力、動(dòng)手動(dòng)腦能力和綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。
1. 正確理解浮力中的有關(guān)概念
關(guān)于浮力內(nèi)容中的基本概念，能夠正確理解，是解浮力計(jì)算題的關(guān)鍵。如浮力的定義、浮力的方向以及浮力產(chǎn)生的原因，物體在液體中上浮、下沉、懸浮或在液面上漂浮等。
2. 掌握物體在液體中的浮沉條件
當(dāng)F浮＞G物（ρ物＜ρ液）時(shí)，物體上浮，靜止時(shí)物體漂浮在液面上，這時(shí)F浮＝G物。
當(dāng)F浮＝G物（ρ物＝ρ液）時(shí)，物體懸浮。
當(dāng)F浮＜G物（ρ物＞ρ液）時(shí)，物體下沉，靜止時(shí)物體沉底，這時(shí)F浮＝G物－N（支持力）。
物體在液體中懸浮或漂浮在液面上時(shí)，二力平衡。
3. 正確理解阿基米德原理
正確理解阿基米德原理是計(jì)算浮力的關(guān)鍵。
在公式“F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排”中，G排表示被物體排開液體的重力，m排表示被物體排開液體的質(zhì)量，ρ液表示液體的密度，V排表示被物體排開液體的體積。
當(dāng)物體全部浸入液體中時(shí)，V排＝V物；當(dāng)物體部分浸入液體中時(shí)，V排＜V物。
浮力的大小只與液體的密度、排開液體的體積有關(guān)，而與其他因素?zé)o關(guān)。阿基米德原理適用于所有液體和氣體中。
4. 浮力計(jì)算的常用方法
（1）彈簧秤法（F浮＝G物－F讀）
此方法僅適用于用彈簧秤在液體中稱物體重力時(shí)受到的浮力。
例1 一個(gè)金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，在空氣中稱讀數(shù)為27 N，把它浸沒在水中稱測(cè)力計(jì)讀數(shù)為17 N，此金屬塊受到的浮力是多少？（g＝10 N/kg）
分析 金屬塊浸沒在水中稱，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比在空氣中稱時(shí)示數(shù)變小，這是因?yàn)榻饘賶K受到了水的向上浮力作用，所以F浮＝G－F＝27 N－17 N＝10 N
（2）平衡法（F浮＝G物）
此方法僅適用于物體一部分浸沒在液體中處于漂浮狀態(tài)，或完全浸沒在液體中處于懸浮狀態(tài)時(shí)，可根據(jù)“F浮＝G物”求浮力。
例2 將質(zhì)量為800 g的銅塊（體積為2 dm3）放入水中靜止時(shí)其所受浮力是多少？
分析 此題沒有明確銅塊是實(shí)心還是空心，所以銅塊放入水中的狀態(tài)不能確定。但我們可以求銅塊密度：
ρ銅＝m/V＝0.8 kg/2×10-3 m3 ＝ 0.4×103 kg/m3
因?yàn)?rho;銅＜ρ水，所以銅塊放入水中處于漂浮狀態(tài)，即F浮＝G銅
（3）阿基米德原理法（F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排）
此方法適用于所有液體或氣體中。
例3 一塊質(zhì)量為2.7 kg的實(shí)心鋁塊（ρ鋁＝2.7×103 kg/m3）放在足夠多的水中，受到的浮力是多大？
分析 因?yàn)?rho;鋁＞ρ水，所以鋁塊放在足夠多的水中必然下沉，即
V排＝V物＝2.7 kg/2.7×103 kg/m3 ＝10-3 m3
然后根據(jù)阿基米德原理即可求浮力。