初二物理浮力公式及使用情况(八年级物理课中的浮力没学好)

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这几天遇到几个初二的学生,纷纷抱怨初中物理中的浮力这一章节没学好,每次拿到题总感觉束手无策。通过跟这些学生的简单沟通,我发现他们没有掌握这类题型的解题思路和方法。因此,本文利用例题给大家详细讲解一下有关浮力的物理题的解题步骤。

例题

如图甲所示,圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将正方体木块A放人容器中,木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放人此液体中,它静止时将处于怎样一种状态?悬浮、漂浮或沉底?

初二物理浮力公式及使用情况(八年级物理课中的浮力没学好)(1)

1、利用受力分析和物体的平衡条件,确定浮力与重力之间的数量关系。

在甲容器中,对木块A进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向下的重力G1和竖直向上的浮力F1,当木块A静止时,处于受力平衡状态,因此G1=F1。

2、利用题目中的条件,确定排开水的体积与木块体积之间的数量关系。

根据题目中的条件:木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1:3,则浸人液体的体积V排与木块A的体积V1之比为3:4,即V排:V1=3:4。

3、利用浮力与重力的计算公式,确定液体密度与木块密度之间的数量关系。

根据浮力及重力的计算公式:F1=ρ液gV排,G1=m1g=ρ1gV1;

根据结论1:ρ液gV=排ρ1gV1,则ρ液gV排=ρ1gV1,即ρ液:ρ1= V1:V排;

根据结论2:ρ液:ρ1=4:3。

4、确定新的受力分析对象,根据物体平衡条件,确定各力之间的数量关系。

在乙容器中,把木块A和物块B作为一个整体进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向下的重力(G1 G2)和竖直向上的浮力F1’。当木块A和物块B静止时,处于受力平衡状态,因此G1 G2=F1’。

5、根据题目中的条件,确定新的排开水体积与木块体积之间的数量关系。

根据题目中的条件:A的上表面刚好与液面相平,则V排’= V1。

6、利用浮力、重力的计算公式及题目条件,确定液体密度与物块密度之间的数量关系。

根据浮力及重力的计算公式及结论2:F1’=ρ液gV排’=ρ液gV1,G1=m1g=ρ1gV1,G2=m2g=ρ2gV2,则ρ液gV1=ρ1gV1 ρ2gV2,即ρ液V1=ρ1V1 ρ2V2;

根据题目中的条件:V1= 2V2,则2ρ液=2ρ1 ρ2;

根据结论3:ρ液:ρ1=4:3,则ρ液:ρ2=2:1。

7、根据物体的浮沉条件,确定物块在液体中的浮沉情况。

物体全部浸没在液体中所受的浮力F浮=ρ液gV,物体的重力G=ρgV;

根据F浮与G或液体与物体的密度大小关系可以决定物体在液体中的浮沉情况:

当F浮=G,即ρ液=ρ,则物体悬浮于液体中;

当F浮>G,即ρ液>ρ,则物体漂浮于液体中;

当F浮<G,即ρ液<ρ,则物体在液体中沉底;

所以,物块B的密度ρ2小于容器中的液体密度ρ液,则物块B漂浮于液体中。

初二物理浮力公式及使用情况(八年级物理课中的浮力没学好)(2)

总之,浮力是初中物理学习的一大难点,只有进行合理的受力分析和灵活地利用公式,并按照解题步骤按部就班地进行解题,关于浮力的这类题型就能迎刃而解了。

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