二十中學 郭培勇
(g=10N/kg)
雞蛋放入水中，向水中加鹽，浮力變化先↑后—。
將線剪斷后木塊上升至漂浮時，浮力先—后↓。
一、浮力與V排關系
物體浸沒入水中時浮力變大，完全浸沒入水中后浮力不變。說明浮力只與V排有關，與深度h無關。
物體重力12N，物體浮力8N，物體密度1.5×103kg/V。
過程：G=12N，F(xiàn)拉=4N
F浮=G-F拉=12-4=8N，F(xiàn)浮=ρ水·g·V物
8=103×10·V物
V物=8×10-4m3，G=ρ物·g·V物
12=ρ物×10×8×10-4，ρ物=1.5×103kg/m3
二、3種方法求浮力
ρ木=0.6×103kg/m3，邊長a=10cm(0.1m)，繩子對木塊的拉力F=3.92N(g=9.8N/kg)，用3種方法求浮力。
①F浮=ρ水·g·V=103×9.8×0.13=9.8N
②F浮=F拉+G木=F拉+ρ木·g·V=3.92+0.6×103×9.8×0.13=9.8N
③F浮=F向上-F向下=(ρ向上-ρ向下)·S=(ρ水·g·h1-ρ水·g·h2)·S=[103×9.8×（0.1+0.05)-103×9.8×0.05]×0.12=9.8N
三、漂浮體
一個邊長為10cm的木塊放入裝滿水的水杯中溢出600g水，求木塊受到的浮力______，木塊密度_____，露出水面體積______，木塊下表面(向上)受到的壓強______。(g=10N/kg)
解：①F浮=G排=m排·g=0.6×10=6N
②F浮=G木=ρ木·g·V木
6=ρ木×10×0.13
ρ木=0.6×103kg/m3
③F浮=G木
ρ水·g·（V木-V露)=ρ木·g·V木
1·（0.13-V露)=0.6×0.13
V露=4×10-4m3
④ρ向上=-=-=-=600Pa
漂浮體下表面受到水向上的壓力等于物體所受浮力。
補充：甲乙兩球體積之比是2：1，放在同種液體中，甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍，則兩球所受浮力之比為2：1(原因：同種液體中，F(xiàn)浮只與V排有關，與液面下深度無關)。
一個質量為6g的實心物體體積為4cm3，則放入水中后處于沉在水底狀態(tài)，物體所受浮力為0.0392N。(先比較ρ物與ρ水，ρ物=-=1.5g/cm3ρ水，F(xiàn)浮=ρ水·g·V=103×9.8×4×10-6)
四、輪船
利用空心的方法增大可利用的浮力。F浮=G船=m排·g
∴用密度大于水的材料制成的物體也能夠浮在水面上。
例：一只輪船，排水量為1×104t，放入河水(ρ水=1.0×103kg/m3)中，排開水體積為104m3，受到的浮力為108N(g=10N/kg)，駛入海水(ρ海水=1.03×103kg/m3)中，排開海水體積為9708.7m3，受到的浮力為108N，它從河流駛入海里要浮起一些。(浮起、沉下)，若空船排水量103t，則最多裝貨重9×107N。
分析：V排=-=-=104m3
F浮=m排·g=107×10=108N
V排=-=-=9708.7m3
F浮=108N
∵ρ液變大
∴V排變小，船漂起。
五、潛水艇
改變自身重力實現(xiàn)上浮下沉。水箱排空船漂浮，水箱吸滿水懸浮。
例：一潛水艇艇殼體積6000m3，V水箱=2000m3，在水下航行時，潛水艇所受浮力______N；當漂在水面上時，潛水艇所受浮力______N，此時有______m3的體積露出水面。(ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg)
解：F浮=ρ海水·g·V總=1.03×103×10×6000=6.18×107N
F‘浮=ρ海水·g·V排=1.03×103×10×（6000-2000)=4.12×107N
V水箱=V露=2000m3
例：潛水艇在海中潛行時排水量為3000t，在海面上航行時排水量2500t(ρ海水=1.03×103kg/m3)，漂浮時海面以上部分體積485.4m3，要充入500t海水才能又潛入水中。
V露=-=-=485.4m3
六、密度計
密度計刻度下大上小。在不同液體中，F(xiàn)浮相同，V排不同。
簡易密度計算公式
F浮=ρ液·g·（h總-h露)·S
例：一簡易密度計總長為23cm，放入水中水面上長度7cm；放入酒精中液面上長度3cm，求酒精密度。
解：F浮=F浮
ρ水·g·（h總-h露)·S=ρ酒·g·（h總-h‘露)·S
1×（23-7)=ρ酒·（23-3)
ρ酒=0.8g/cm3
七、飛艇、熱氣球
F浮=G氫+G殼+G貨
ρ空氣·g·V=ρ氫·g·V+G殼+G貨
例：一飛艇體積為1000m3，外殼體積不計重為1000N，求能裝多少噸貨物？(ρ空氣=1.29kg/m3，ρ氫氣=0.09kg/m3，g=10N/kg)
解：代入公式1.29×10×1000=0.09×10×1000+1000+m貨×10
m貨=1100kg=1.1t
