【难点】比较浮力大小的“三大招”,你都熟悉吗?

浮力大小的变大变小,或浮力的比较问题, 常让人头疼不已,常不知如何入手进行分析,常因“考虑不周”而做错。这种题型在选择题中也极为常见,所以,我们必须要学会“比较浮力大小的技巧”。

浮力大小的变大变小,或浮力的比较问题, 常让人头疼不已,常不知如何入手进行分析,常因“考虑不周”而做错。这种题型在选择题中也极为常见,所以,我们必须要学会“比较浮力大小的技巧”。

浮力大小的比较,既可利用阿基米德原理,也可利用浮沉条件。

根据阿基米德原理的公式:

可总结两种比较浮力的方法:

一、相同ρ液,比V排。

意思是说,在同种液体中,某个物体的V排发生了变化,或不同的物体的V排是已知的,此时的规律是:V排越大,浮力越大。所以,当看到V排大小是已知的,可通过这种方法来判断。

【举例】完全浸没在水中的乒乓球,放手后从刚露出水面到静止的过程中,其浮力大小变化情况(    )

A.浮力不断变大         B.浮力不变

C.浮力不断变小        D.浮力先变大,后变小

【分析】这里只一种液体,ρ液不变,乒乓球刚露出水面,V排变小,根据阿基米德原理的公式,则F浮与V排成正比,所以F浮变小。

【练习】三个质量相等的实心铜球、铁球、铝球,浸 没在同样的液体中,则下列说法正确的是( )

A.铜球受到的浮力大         B.铁球受到的浮力大

C.铝球受到的浮力大        D.三球的浮力一样大

答案

C

二、相同V排,比ρ液

意思是说,同一个物体浸没或浸入在不同液体中有相同的V排,如果已知液体的密度ρ液,此时的规律是:ρ液越大,浮力越大。所以,当看到V排相同,不同液体的密度是已知的,则可以通过这种方法判断。

【举例】一实心金属小球体积为V,悬挂于弹簧测力计下端挂钩上,小球先浸没于水中,弹簧测力计上的读数为F1,后又浸没于酒精中,弹簧测力计上的读数为F2,比较F1和F2的大小,正确的是( )

A. F1 = F2         B. F1 < F2

C. F1 > F2       D.无法比较

【分析】金属小球在水中和酒精中,V排是相同的,水的密度比酒精大,根据阿基米德原理的公式,则F浮与ρ液成正比,所以,物体在水中受到的浮力更大。根据称重法求浮力公式:

可知,当G物不变时,F浮越大,F’越小。所以,当物体在水中受到的浮力大时,则此时弹簧测力计示数F1更小,答案是B。

潜艇由长江潜驶到大海,它的浮力变化也应用这种方法。

根据沉浮条件,漂浮,悬浮  F漂=G、F悬=G;沉底,下沉  F沉<G,可总结下面的比浮力方法。

三、相同质量,看浮沉(F浮>F沉)

意思是说,同一物体(也可以是质量相同的不同物体),浸在同一种液体中,漂浮与悬浮时浮力是相同的,而且都比沉底时浮力大。所以,当看到质量相同或同一物体,在液体中有不同的浮沉状态,可以通过这种方法判断。

【举例】如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能 漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却 沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙 受到的浮力大小相比较 (     )

A.在水中受到的浮力较大        B.在液体中受到的浮力较大

C. 受到的浮力一样大         D.无法比较浮力大小

【分析】青蛙漂浮时,根据二力平衡,F漂=G;沉底时,F沉<G;即F漂=G>F沉,所以,F浮>F沉,选A。

【练习】如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心 球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水 中。静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___乙 杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于” 或“等于”)。___杯中水面升高得多。

答案

小于,乙

【综合练习】

(1)如图,若三个实心球体的体积相同,且在液体中静 止,那么__球所受到的浮力最小,__球所受 到的浮力最大。

(2)还是上面这个图,若三个实 心球体质量相同,且在液体中静止, 那么__球所受到的浮力 最小,__球所受到的浮 力最大。

答案

(1)A,BC  【用第一招】

(2) B ,AC  【用第三招】

 

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