[物理教學]F浮=G和F浮=G排的區別

[物理教學]F浮=G和F浮=G排的區別

 

在解答有關浮力知識的習題時，很多同學不能正確地運用兩個公式F浮=G和F浮=G排 ，往往亂用公式而出錯，根本原因是沒能正確理解兩個公式的含義。F浮=G排是阿基米德原理的定義式，是普遍適用的，只要知道了m排和V排就可以根據推導式G排=m排g=ρ液gV排求出F浮，而F浮=G是物體沉浮條件中的懸浮或漂浮的條件，當物體懸浮或漂浮時，根據二力平衡知識，浸在液體中的物體所受到的浮力F浮等于物體自身的重力G，所以在解答有關浮力的習題時，一定要認真審題，弄清浸入液體中的物體所處的狀態，綜合分析，應用浮力有關的知識點進行解答。下面我們共同分析兩個習題，來體會如何運用兩個公式。

 

1、把重5N、體積為6×10-4m3的小球投入水中，若不計水的阻力，當小球靜止時，下列說法正確的是（      ）

 

A、小球上浮，F浮=6N，   B、小球懸浮，F浮=5N

 

C、小球漂浮，F浮=5N、   D、小球沉在水底，F浮=6N

 

分析：該題可由兩種方法求解，

 

第一：可根據題目中的條件直接計算出小球的密度，

 

因為G =m g=ρgV ，所以ρ=G/gV=0.83×103 kg/m3，由于

 

ρ＜ρ水，所以該球在水中會上浮至漂浮，故F浮=5N，正確答案為C。

 

第二：假定小球浸沒在水中，     V排=V物，由阿基米德原理G排=m排g=ρ液gV排，  求出F浮=G排=6N，根據物體的浮沉條件，F浮＞G，小球在水中會上浮，靜止后漂浮，故F浮=G=5N。正確答案為C。

 

2、把質量相等的實心木球和實心鐵球浸沒于水中放手后，木球上浮而鐵球下沉，靜止后它們所受浮力大小關系是（   ）

 

A、F木浮＞F鐵球、             B、 F木浮＜F鐵球

 

C、F木浮＝F鐵球、                     D、無法判斷。

 

錯誤分析：有些同學判斷質量相等的木球和鐵球，木球上浮到水面，V排較小，而鐵球在水中下沉，V排較大，根據

 

F浮=G排=m排g=ρ液gV排馬上判斷出答案是B。 

 

正確分析：由于ρ木＜ρ水、所以木球在水中會上浮至漂浮，F浮=G木，而ρ鐵＞ρ水、所以鐵球在水中會下沉，F浮＜G鐵，由于G木= G鐵、故答案應為A。

 

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