浮力公式推算.docx

公式推算假设有一正方体沉于水中，F浮=pgh2*S- Pgh1*S （可适用于完全或稍微浸没在水中） =PgS*Ah=P液gV排（通用） =G排液当物体悬浮或漂浮时，F浮=仑物勺物g说明（1） h2为正方体下表面到水面距离,hl为正方体上表面到水面距离，Ah 为正方体之高2） “F浮二P液gV排二G排液”最重要F浮二P液gV排的公式推导：浮力二排开液体所受重力——F浮=G（物体所受重力）排液=m排液g二P液gV排所以有F浮+G=0（3）给出沉浮条件（实心物体，如果是空心物体，则下面公式中的密度表 示物体的平均密度，即物体的总质量除以总体积得到的结果）对于浸没在液体中的物体1•若F浮〉G物，即P物＜P液，物体上浮2•若F浮＜G物，即P物〉P液，物体下浮3•若F浮二G物，即P物二P液，物体悬浮4.P物〉P液，沉底，G物=F浮+F杯底对物的支持力（三力平衡露排比公式如果漂浮（这是重要前提！），贝0：P物：P液二V排：V物其中，V物=V排+V露它的变形公式1. （P液-P物）：P液二V露：V物2. P物：（P液-P物）二V排：V露证明：•・•漂浮・・・F浮二G物，即P液gV排二P物gV物，即P液V排二P物V物，即P物：P 液=V排：V物（交叉相乘）四种公式示重差法（称重法）：F浮二G-F拉（空气中重力减去弹簧测力计拉力）（用 弹簧测力计）公式法：F浮二G排二m排g二P液gV排漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）压力差法：F浮二F|-Ff（上下压力差） 特例：当物体和容器底部紧密接触时，即物体下部没有液体。

此时物体没有 受到液体向上的压力，即F浮=0阿基米德原理物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力即F浮=6 液排二P液gV排V排表示物体排开液体的体积）理论应用1．如何调节浮力的大小木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度把树木挖成“空心”就成 了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可 利用的浮力.牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说 明“空心”可调节浮力与重力的关系采用“空心”增大体积，从而增大浮力， 使物体能漂浮在液面上.2. 轮船轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船,由于船体做成空心的，使它排 开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能 浮在水面上它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力 不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变只是海水河水密度不同， 轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，片浮=卩液gV排，它在海里和河里浸入 水中的体积不同.轮船的大小通常用它的排水量来表示所谓排水量就是指轮船 在满载时排开水的质量•轮船满载时受到的浮力F浮=G排=皿排g.而轮船是漂浮 在液面上的，F浮二G船+G货二m船g+m货g，因此有m排二m船+m货。

3. 潜水艇浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇 所受的浮力始终不变.潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来 控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）若要下沉，可充水，使 F浮＜G；若要上浮，可排水，使F浮〉G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开 水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于 潜水艇的重力（漂浮）4. 气球和飞艇 气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体，热气球里充的是被燃烧器加热、体积膨胀、密度变小了的热空气.F浮=卩空气gV,G球=卩气gV+G壳，当F浮三G 球时，气球或飞艇可升上天空若要使充氦气或氢气的气球或飞艇降回地面,可 以放出球内的一部分气体，使气球积缩小，浮力减小，使浮力小于G球•对于热 气球，只要停止加热，热空气冷却，气球体积就会缩小，减小浮力，使浮力小于 G 球而降回地面同理，热空气的向上，冷空气的向下，形成了对流：风）5．密度计密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时， 它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它 在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，密 度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小， 密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度 值是“上小下大”。

6.煮汤圆汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大， 浮力也随之增大汤圆刚放入水中时：①TF浮＜G,・•・（汤圆）下沉、②TP物〉P 液体，・•・（汤圆）下沉；汤圆煮熟时：①•・•煮熟后汤圆体积增大，浮力也增大， ・・・F浮力＞G,上浮；②Tp物＜p液，・••上浮计算公式1 称量法 该法适用于各种浮力探究题计算，常常和弹簧 该法在上述浮力公式的推算已经很详细了，我只是说在漂浮与悬浮时F浮=G物5．附加适用于推算浮力的公式G物二P物gV物 当悬浮与下沉时V物=V排浮力之感质疑篇压力差的局限性一个底面积为12.56平方米，高2米的木质圆锥体，锥尖向下浸没于水下 20 米处因为压力等于压强乘以面积,所以它上表面受到向下的压力大于下表面 受到向上的压力，根据压力差推论，它会沉没水底但阿基米德定律认为，它的 物重小于它排出的水重，木锥会浮出水面何况圆锥体是木头做的，而木头会浮 出水面，这是自然现象的常识1. 为什么压力差的推论与自然现象相反呢？ 2．圆锥体锥尖向下或向上，根据压力差计算的结果，它们受到的浮力是不 相同的但它们排出的水都一样重，根据阿基米德定律，它们受到的浮力应相等。

为什么压力差和阿基米德定律得出的结论不一样？3．物体受到的浮力大小与物体在水中的形状、形态有关吗？4．压力差能不能解释各种形状（包括不规则）物体在水中受到的浮力大小 及其产生的原因5．如果压力差的适用只局限在个别、少数形状的物体那么这个片面的推 论能说明产生浮力的真正原因吗？物体是怎样浮上来的沉没在水底的物体，当它的重量小于排出的液重时，物体就会浮上来物体 浮上来，自然是因为受到了浮力，但浮力是怎样作用于物体而使它上浮的呢？压 力差认为：物体四侧受到的压力平衡而相互抵消，只有底面受到向上的压力，上 浮的动能理应由此获得但我们要注意，这个向上的压力是由水的压强产生，而 在同一水面，水向各个方向产生的压强相等向上的压力如同支持力一样只对物 体起支撑作用并不能对物体作功而促使物体上浮既然物体底面的压力不能产 生物体上浮的动能，那浮力是怎样作用于物体而让它上浮的呢？释疑篇一、无论是浮在液体表面还是沉没在液中，一切浸在液里的物体都受到液体 对它产生的向上的托力，我们把这个向上的托力就叫着浮力液体为什么能产生浮力呢?二、 我们知道水能浮起皮球、树木、救生圈、橡皮艇等许多物体，但当水凝 结成冰后，却对这些物体失去了浮力。

为什么同一种物质，当它从液体变成固体 时就没有了浮力？1．这是因为浮力是液体的一种特殊性质2．浮力的产生是由液体自身的特性决定的① 流动性:液体总是由高处流向低处，或压强大的一方向压强小的一方流动如果没有流动性，物体就不会浮起或沉下，也不会有海洋暖流.② 压强的特殊性：液体在同一水平面上，它向各个方向产生的压强相等由于这个性质，液体成了一个相互联系的整体当它任何一点压强的改变， 都能引起相邻液压的改变.3．压强是产生浮力的主要原因讨论：如果液体之间没有压强，还会不会产生浮力三、 物体是怎样浮上来的？把一个吸满水的塑胶瓶，瓶口向上然后挤出压瓶壁的两端，水就会从瓶口 向上喷射而出在这个过程中，手指和瓶子都未向上移动位置，但为什么水却往 上运动了呢？这是因为我们挤压瓶壁时，瓶中水的压强小于周围瓶壁、瓶底的压 强，这些压强下面大、上面小，而水会向压强小的一方流动所以，当我们用手 指挤压时，在瓶壁、瓶底合力的作用下，水就会向上运动水中的木块向上运动的原理与之相似只不过前者是液体装在固体里，后者 是固体浸在液体里但它们都有一个共同点：运动物体的压强小于周围的压强， 而且压强从下到上逐渐减小物体运动是合力作用的结果。

浸没在水中的木块之所以会浮上来，就是因为自身的压强小于同部位水的压 强，这样就出现了压强差木块便受到四周水的挤压，在底面和四周水压的共同 作用下，木块就会向压强小的一方流动而浮出水面①物体上浮是在底面、四周侧面水压共同作用下的结果②浮力是由合力形成的，并不单单是物体底面向上的压力四、 浮力产生的原因液体具有流动性，在重力的作用，便向容器壁、容器底流动而产生压力由 于力的作用是相互的，容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力，作用力反作 用力在液体之间相互作用，就产生了压强它们大小相等、方向相反，并与深度 成正比，同一水平面上，液体向各个方向产生的压强相同在没有任何外力的情 况下，液体保持静止状态因为液体具有压强，它们之间才会相互支持，相互联 系而形成一个有机的整体液体中任何一点液压的改变，都会形成压强差，从而 引起相邻液压的改变液体就会打破平衡状态产生流动1．液体和液体之间相互产生浮力，压强是产生浮力的原因2．浮力和它受到的压力大小相等、方向相反，液体保持平衡状态3．浮力的性质、大小并不会因外来物体浸入而改变五、 浮力定律压力差和阿基米德定律在解释浮力产生的原因和大小时，都必须要有物体浸 在液体里。

液体没有任何外来物体浸入时，它还会不会有浮力？如果有，我们又应该怎 样去解释产生浮力的原因和大小呢？其实，浮力是液体的一种属性，由液体自身的特点形成的，它不会因外来物 体的浸入而增大或减小、存在或消亡物体在液中的沉浮是物体在浮力作用下反 应出的一种自然现象而我们该如何透过这些现象，去探寻浮力的本质呢？1．压强与深度的关系人潜入水里，会感到发闷，是因为受到了水的压强而水的压强又与深度成 正比，所以人要潜入到更深的水里，必须要穿潜水服，而我们到达深海则需要乘 坐特制的潜水艇2．浮力与压强（深度）的关系 我们常常说的船只搁浅是怎么回事呢？为什么枯水季节有些河道不能通 航？浅水港为何不能停靠万吨轮船？其实，所有问题都在告诉我们一个事实，物 体受到浮力的大小与液体的深度有关当船运载货物时，它的载重量越大，吃水就越深；载重量越小，吃水就越浅 而载重量大需要的浮力也会大，载重量小，需要的浮力也小因此看来，浮力的 大小与船只在水中的深度成正比，又正为水的压强也与它的深度成正比所以， 我们仔细研究会发现，船只产生的最大压强与它同深度的水压是一样的，载重量 大的船吃水深就是因为它压强大的缘故既然浮力会随着液体的深度增加，为什么我们做实验时，弹簧称的读数并不 会随物体在液中位置的深浅而变化呢？其实，弹簧称称量的物体在液中不但要受到浮力，还同时受到液体对它施加 的压力。

物体在液中的位置加深时，它受到的浮力增大，而它受到的压力也在同 等的增大；当物体在液中的位置变浅，它受到的浮力减小，但它受到的压力也会 同等的减小正是因为浮力和压力同等的增加或减小，弹簧称的读数才不会随物 体在液中位置的深浅而变化3．浮力与密度的关系水和植物油都属于液体，但它们的浮力是否相同呢？让我们先把植物油渗进 水中，看看会发生什么现象很快，我们会发现植物油全部浮在水面上，并不与 水相溶共存，这是什么原因产生的呢？原来，植物油的密度比水小，产生的压强 各不相同，质量重的水便会下沉，质量轻的油便会上升轮船从淡水河驶入海里， 船身会浮起来一些，就是因为海水的密度比淡水大，它的浮力也相应增大的缘故总结以上规律。