用浮力和重力的比值法簡化浮力計算題

張常紅

《浮力》一章內容一直是教學的難點，特別是浮力計算題。由于涉及的知識點較多、知識較靈活、解題步驟多、還涉及密度和體積單位換算、學生計算能力弱等原因，許多學生都不會解浮力計算題。為幫助學生突破浮力計算題，本文通過物體的排液體積與物體自身體積的比例關系，將物體的浮力與重力用比值方法來簡化，換一種思路去解決浮力問題。

浮力公式：F浮=G排=m排g=ρ液v排g 重力公式：G物=m物g=ρ物v物g

補充：利用該比值法時，要充分注意題目所給的v排和v物、F浮和G物的條件關系。若物體浸沒液體中，v排=v物，該比值式可簡化為。若物體漂浮液體中，F浮=G物，該比值式可簡化為

通過這個比值法來求解浮力計算題，優點有：通過比值可以約掉一些量，不用計算體積，不用單位換算，減少解題的步驟，因此減少了計算題的難度。下面列舉幾例加以說明。

一、計算浮力

例1：將重10N密度為2500kg／m3的石塊浸沒水中，求石塊所受的浮力。（此題類似于人教版八年級下冊教材55面例題）2.若將此石塊的一半浸在密度為800kg／m3的煤油中，求浮力。

常規解法步驟（即課本中解題步驟）：1.求石塊質量；2.求石塊體積；3.利用浸沒條件得出v排；4.利用浮力公式計算出浮力。

用比值方法：

2.因為v排=0.5v石，所以F′浮=1.6N

說明：不用計算體積，計算量很小，很簡潔。

二、計算密度

例2：地質勘探人員在野外勘探中發現一處地礦，用錘子敲下一塊礦石。通過利用隨身攜帶的彈簧測力計來測該礦石的密度，同時測量從地礦里冒出的一種液體的密度來初步判斷物質的種類。礦石的重力為7.8N，將該礦石全部浸入水中后示數為6.5N，將該礦石全部浸入待測液體中示數為6.8N，測出礦石和液體的密度為多少？

三、綜合應用

例3：體積為10dm3的木塊，當它漂浮在水面上時，有2／5的體積露出水面。1.求木塊的重力、浮力和密度。2.若該木塊漂浮在另一種液體中時，有一半的體積浸在液面下，求該液體的密度。

木塊重力F浮=G木=m木g=ρ木v木g=600kg／m3×0.01m3×10N／kg=60N

例4：用彈簧測力計豎直掛一物體，當物體浸入水中1／3體積時，測力計示數為4N。當物體浸入水中1／2體積時，測力計示數為1N。求：取下該物體放入水中，物體靜止時，受到的浮力是多少？補充求：物體密度、物體體積、物體露出體積與總體積之比等。

聯合求解出G物=10N ρ物=555kg／m3＜ρ水所以 F浮=G物=10N