电学浮力压强功电磁专题复习.doc

浮力专题复习 　　知识要点：　　1、正确理解阿基米德原理：　　浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，这就是阿基米德原理，其数学表达式是：F浮=G排液=ρ液gV排。　　对阿基米德原理及其公式的理解，应注意以下几个问题：　 　　（1）浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。　　（2）阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。　　（3）当物体浸没在液体中时，V排=V物，当物体部分浸在液体中时，V排V物，（V物=V排+V露）。　　当液体密度ρ液一定时，V排越大，浮力也越大。　　（4）阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是：F浮=ρ气gV排。　　2、如何判断物体的浮沉：判断物体浮沉的方法有两种：　　（1）受力比较法：　　浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。　　F浮G物，物体上浮；　　F浮G物，物体下浮；　　F浮=G物，物体悬浮；　　（2）密度比较法：　　浸没在液体中的物体，只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小，就可以判断物体的浮沉。　　ρ液ρ物，物体上浮；　　ρ液ρ物，物体下浮；　　ρ液=ρ物，物体悬浮；　　对于质量分布不均匀的物体，如空心球，求出物体的平均密度，也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。　　3、正确理解漂浮条件：　　漂浮问题是浮力问题的重要组成部分，解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。　　（1）因为F浮=ρ液gV排，　　G物=ρ物gV物，　　又因为F浮=G物（漂浮条件）　　所以，ρ液gV排=ρ物gV物，　　由物体漂浮时V排V物可得ρ液ρ物，　　即物体的密度小于液体密度时，物体将浮在液面上。此时，V物=V排+V露。　　（2）根据漂浮条件F浮=G物，　　得：ρ液gV排=ρ物gV物，　　V排= ·V物　　同一物体在不同液体中漂浮时，ρ物、V物不变；物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。　　4、计算浮力的一般方法：　　计算浮力的方法一般归纳为以下四种：　　（1）根据浮力产生的原因F浮=F向上－F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。　　（2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知ρ液和V排。　　（3）根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡：即F浮=G物－F拉　　（4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。　　运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。　　5、浮力 综合题的一般解题步骤：　　（1）明确研究对象，判断它所处的状态。　　当物体浸没时，V排=V物，　　当物体漂浮时，V排+V露=V物，　　（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。　　（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值 、进行计算，得出结果。　　典型例题解析：　　例1、边长1dm的正方形铝块，浸没在水中，它的上表面离水面20cm，求铝块受的浮力？（ρ铝=2.7×103kg/m3）　　解法一：上表面受到水的压强：　　P上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa　　上表面受到水的压力　　F向下=P上·S=1.96×103Pa×0.01m2=19.6N　　下表面受到水的压强　　P下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2.94×103Pa　　下表面受到水的压力　　F向上=P下·S=2.94×103Pa×0.01m2=29.4N　　铝块所受浮力　　F浮=F向上－F向下=29.4N－19.6N=9.8N　　解法二：V排=V物=(0.1m)3=10－3m3　　F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10－3m3=9.8N　　答案：铝块所受浮力是9.8N。　　说明：　　（1）解法一适用于规则物体，解法二说明浮力大小只与ρ液、V排有关，与物体密度和深度无关。　　（2）题中铝块密度是多余条件，用以检验对阿基米德原理的理解。　　若误将ρ铝、代入公式，求出的将是物体重力。　　在用公式求浮力时，要在字母右下方加上脚标。　　例2、容积为1000m3的氢气球，吊篮和球壳的质量为150kg，在空气密度1.29kg/m3的条件下，这气球能载多少吨的物体停留在空中？现在需要载90