中考浮力公式如何正确应用,赶紧收藏
不同的浮力公式适用于不同类型的题目,以下结合常见的题型为你详细介绍各浮力公式的应用方法:
阿基米德原理公式(F_{浮} = p{液}gV排)
● 判断物体浮沉情况
○ 题目通常会给出物体的体积、液体密度等信息。通过计算出物体完全浸没时排开液体的体积V_{排}(若物体完全浸没,V_{排}=V_{物} ),再结合液体密度\rho_{液},利用阿基米德原理算出此时物体受到的最大浮力F_{浮}。然后将这个浮力与物体重力G比较(G =mg=\rho_{物}V_{物}g ),若F_{浮}>G,物体上浮;若F_{浮}=G,物体悬浮;若F_{浮} ○ 例如:一个体积为0.01m^3的实心铁球,投入到密度为1.0×10^3kg/m^3的水中,判断铁球的浮沉情况。铁球完全浸没时V_{排}=V_{球}=0.01m^3,根据阿基米德原理F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.01m^3 = 100N,铁球的重力G=\rho_{铁}V_{球}g = 7.9×10^3kg/m^3×0.01m^3×10N/kg = 790N,因为F_{浮} ● 计算物体排开液体的体积或液体密度 ○ 当已知浮力和其他部分条件时,可以通过变形公式V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}计算物体排开液体的体积,或用\rho_{液}=\frac{F_{浮}}{gV_{排}}计算液体密度。 ○ 比如:一个物体在某液体中受到的浮力为50N,已知该液体密度为1.25×10^3kg/m^3,g取10N/kg,则物体排开液体的体积V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}=\frac{50N}{1.25×10^3kg/m^3×10N/kg}=0.004m^3。 称重法公式(F_{浮} = G - F) ● 测量物体在液体中受到的浮力 ○ 题目会给出物体在空气中的重力G以及物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,直接用二者差值即可算出浮力。 ○ 例如:用弹簧测力计测一金属块重力为20N,将金属块浸没在水中时,弹簧测力计示数为15N,则金属块受到的浮力F_{浮}=G - F=20N - 15N = 5N。 ● 计算物体的密度 ○ 先根据称重法算出浮力F_{浮},再由阿基米德原理F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}算出物体排开液体的体积V_{排}(若物体完全浸没,V_{排}=V_{物} ),又已知物体重力G可算出质量m=\frac{G}{g},最后根据\rho=\frac{m}{V}算出物体密度。 ○ 比如:一个物体在空气中重10N,浸没在水中时弹簧测力计示数为6N,则浮力F_{浮}=10N - 6N = 4N,由F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}可得V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{4N}{1.0×10^3kg/m^3×10N/kg}=4×10^{-4}m^3,物体质量m=\frac{G}{g}=\frac{10N}{10N/kg}=1kg,物体密度\rho=\frac{m}{V_{排}}=\frac{1kg}{4×10^{-4}m^3}=2.5×10^3kg/m^3。 漂浮或悬浮时的公式(F_{浮} = G_{物}) ● 计算物体重力或质量 ○ 当物体处于漂浮或悬浮状态时,已知浮力可直接得出物体重力G_{物}=F_{浮},再根据m=\frac{G}{g}算出物体质量。 ○ 例如:一艘轮船漂浮在海面上,受到的浮力为5×10^7N,则轮船的重力G = F_{浮}=5×10^7N,轮船质量m=\frac{G}{g}=\frac{5×10^7N}{10N/kg}=5×10^6kg。 ● 计算液体密度或物体体积 ○ 结合阿基米德原理F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}和F_{浮} = G_{物},若已知部分条件,可进行相关计算。比如物体漂浮时,已知物体的密度\rho_{物}、体积V_{物}和液体密度\rho_{液}中的部分量,可根据F_{浮} = G_{物}即\rho_{液}gV_{排}=\rho_{物}gV_{物}来计算其他未知量。 ○ 例如:一个木块漂浮在水面上,有\frac{2}{5}的体积露出水面,设木块体积为V,则排开水的体积V_{排}=(1 - \frac{2}{5})V=\frac{3}{5}V,因为F_{浮} = G_{木},即\rho_{水}gV_{排}=\rho_{木}gV,\rho_{木}=\frac{V_{排}}{V}\rho_{水}=\frac{3}{5}×1.0×10^3kg/m^3 = 0.6×10^3kg/m^3。返回搜狐,查看更多