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【摘 要】浮力是力学的重要内容，是前面几章知识的综合应用，也是学习研究物理问题方法的进一步提高。初中物理浮力部分内容中，浮力计算既是重点，也是难点。在历年升学考试中分值占一定比例。很多考生由于解题思路不清，对这部分题型感到束手无策，在考试中容易失分。如能正确解答浮力计算，有利于培养学生抽象思维能力、创造性能力、动手动脑能力和综合应用知识的能力。
【关键词】浮力 初中物理 应用知识
中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.12.160
一、正确理解浮力中的有关概念
关于浮力内容中的基本概念，能够正确理解，是解浮力计算题的关键。如浮力的定义、浮力的方向以及浮力产生的原因，物体在液体中上浮、下沉、悬浮或在液面上漂浮等。
二、掌握物体在液体中的浮沉条件
当F浮>G物（ρ物<ρ液）时，物体上浮，静止时物体漂浮在液面上，这时F浮=G物。
当F浮=G物（ρ物=ρ液）时，物体悬浮。
当F浮ρ液）时，物体下沉，静止时物体沉底，这时F浮=G物-N支持力。
物体在液体中悬浮或漂浮在液面上时，二力平衡。
例题：如图1一玻璃杯中装有适量的水，水面上漂浮着一块不含杂质的冰块，问：当冰块完全熔化成水时玻璃杯中的水面将如何变化？如图2、圖3所示，若冰块中含有杂质呢？
图1 图2 图3
这是一个典型的物体漂浮条件下的浮力问题，解决这类问题首先要弄清楚漂浮的条件，即F浮=G物，然后根据等量关系进行分析，最终得出结论。此题中要判断玻璃杯中水面的变化，就要弄清冰块完全熔化前和冰块完全熔化后总体积有何变化？
首先我们来分析冰块完全熔化前的总体积：
由于冰块是漂浮在水面上，我们可以得出：
F浮=G冰，从而可知V冰排=G冰/ρ水g=m冰/ρ水
即：V总=V冰排+V水=m冰/ρ水+V水
当冰块完全熔化后：V总'=V水'+V水=m冰/ρ水+V水
由上分析可知V总=V总'
所以当水面上的冰块完全熔化后水面保持不变。
1.当冰块中含有杂质时，分析方法一样，只不过此时要对杂质进行分类处理。
如图2所示，冰块中所含杂质的密度小于水的密度时：（设冰块中所含杂质为木块ρ木<ρ水）首先我们来分析冰块完全熔化前的总体积：
由于冰块未完全熔化前冰块与木块是漂浮在水面上，我们可以得出
F浮=G冰+G木，从而可知V冰排=G冰+G木/ρ水g=m冰+m木/ρ水=m冰/ρ水+m木/ρ水
即：V总=V冰排+V水=m冰/ρ水+m木/ρ水+V水
当冰完全熔化后，冰与木块分成了两部分：水和木块，而由于木块的密度小于水的密度，所以当冰块完全熔化后，木块漂浮在水面上。
故F木浮=G木→V木排=G木/ρ水g=m木/ρ水
V总'=V水'+V木排+V水=m冰/ρ水+m木/ρ水+V水
由上分析可知V总=V总'
所以当水面上的含木块的冰块完全熔化后水面保持不变。
2.如图3所示，冰块中所含杂质的密度大于水的密度时：（设冰块中所含杂质为小砂石ρ砂石>ρ水）首先我们来分析冰块完全熔化前的总体积：
由于冰块未完全熔化前冰块与小砂石是漂浮在水面上，我们可以得出
F浮=G冰+G砂石，从而可知V冰排=G冰+G砂石/ρ水g=m冰+m砂石/ρ水=m冰/ρ水+m砂石/ρ水
即：V总=V冰排+V水=m冰/ρ水+m砂石/ρ水+V水
当冰完全熔化后，冰与砂石分成了两部分：水和砂石，而由于砂石的密度大于水的密度，所以当冰块完全熔化后，小砂石在水中下沉。
故F砂石浮 V总'=V水'+V砂石排+V水=m冰/ρ水+m砂石/ρ砂石+V水
∵ρ砂石>ρ水
∴m砂石/ρ砂石 故：V总 三、正确理解阿基米德原理
正确理解阿基米德原理是计算浮力的关键。
在公式“F浮=G排=m排g=ρ液gV排”中，G排表示被物体排开液体的重力，m排表示被物体排开液体的质量，ρ液表示液体的密度，V排表示被物体排开液体的体积。
当物体全部浸入液体中时，V排=V物；当物体部分浸入液体中时，V排 浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，而与其他因素无关。阿基米德原理适用于所有液体和气体中。
四、浮力计算的常用方法
（1）弹簧秤法（F浮=G物-F读）
此方法仅适用于用弹簧秤在液体中称物体重力时受到的浮力。
例1一个金属块挂在弹簧测力计上，在空气中称读数为27N，把它浸没在水中称测力计读数为17N，此金属块受到的浮力是多少？（g=10N/kg）
分析：金属块浸没在水中称，弹簧测力计的示数比在空气中称时示数变小，这是因为金属块受到了水的向上浮力作用，所以F浮=G-F=27N-17N=10N
（2）平衡法（F浮=G物）
此方法仅适用于物体一部分浸没在液体中处于漂浮状态，或完全浸没在液体中处于悬浮状态时，可根据“F浮=G物”求浮力。
例2将质量为800g的铜块（体积为2dm3）放入水中静止时其所受浮力是多少？
分析：此题没有明确铜块是实心还是空心，所以铜块放入水中的状态不能确定。但我们可以求铜块密度：
ρ铜=m/V=0.8kg/2×10-3m3=0.4×103kg/m3
因为ρ铜<ρ水，所以铜块放入水中处于漂浮状态，即F浮=G铜
【关键词】浮力 初中物理 应用知识
中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.12.160
一、正确理解浮力中的有关概念
关于浮力内容中的基本概念，能够正确理解，是解浮力计算题的关键。如浮力的定义、浮力的方向以及浮力产生的原因，物体在液体中上浮、下沉、悬浮或在液面上漂浮等。
二、掌握物体在液体中的浮沉条件
当F浮>G物（ρ物<ρ液）时，物体上浮，静止时物体漂浮在液面上，这时F浮=G物。
当F浮=G物（ρ物=ρ液）时，物体悬浮。
当F浮
物体在液体中悬浮或漂浮在液面上时，二力平衡。
例题：如图1一玻璃杯中装有适量的水，水面上漂浮着一块不含杂质的冰块，问：当冰块完全熔化成水时玻璃杯中的水面将如何变化？如图2、圖3所示，若冰块中含有杂质呢？
图1 图2 图3
这是一个典型的物体漂浮条件下的浮力问题，解决这类问题首先要弄清楚漂浮的条件，即F浮=G物，然后根据等量关系进行分析，最终得出结论。此题中要判断玻璃杯中水面的变化，就要弄清冰块完全熔化前和冰块完全熔化后总体积有何变化？
首先我们来分析冰块完全熔化前的总体积：
由于冰块是漂浮在水面上，我们可以得出：
F浮=G冰，从而可知V冰排=G冰/ρ水g=m冰/ρ水
即：V总=V冰排+V水=m冰/ρ水+V水
当冰块完全熔化后：V总'=V水'+V水=m冰/ρ水+V水
由上分析可知V总=V总'
所以当水面上的冰块完全熔化后水面保持不变。
1.当冰块中含有杂质时，分析方法一样，只不过此时要对杂质进行分类处理。
如图2所示，冰块中所含杂质的密度小于水的密度时：（设冰块中所含杂质为木块ρ木<ρ水）首先我们来分析冰块完全熔化前的总体积：
由于冰块未完全熔化前冰块与木块是漂浮在水面上，我们可以得出
F浮=G冰+G木，从而可知V冰排=G冰+G木/ρ水g=m冰+m木/ρ水=m冰/ρ水+m木/ρ水
即：V总=V冰排+V水=m冰/ρ水+m木/ρ水+V水
当冰完全熔化后，冰与木块分成了两部分：水和木块，而由于木块的密度小于水的密度，所以当冰块完全熔化后，木块漂浮在水面上。
故F木浮=G木→V木排=G木/ρ水g=m木/ρ水
V总'=V水'+V木排+V水=m冰/ρ水+m木/ρ水+V水
由上分析可知V总=V总'
所以当水面上的含木块的冰块完全熔化后水面保持不变。
2.如图3所示，冰块中所含杂质的密度大于水的密度时：（设冰块中所含杂质为小砂石ρ砂石>ρ水）首先我们来分析冰块完全熔化前的总体积：
由于冰块未完全熔化前冰块与小砂石是漂浮在水面上，我们可以得出
F浮=G冰+G砂石，从而可知V冰排=G冰+G砂石/ρ水g=m冰+m砂石/ρ水=m冰/ρ水+m砂石/ρ水
即：V总=V冰排+V水=m冰/ρ水+m砂石/ρ水+V水
当冰完全熔化后，冰与砂石分成了两部分：水和砂石，而由于砂石的密度大于水的密度，所以当冰块完全熔化后，小砂石在水中下沉。
故F砂石浮
∵ρ砂石>ρ水
∴m砂石/ρ砂石
正确理解阿基米德原理是计算浮力的关键。
在公式“F浮=G排=m排g=ρ液gV排”中，G排表示被物体排开液体的重力，m排表示被物体排开液体的质量，ρ液表示液体的密度，V排表示被物体排开液体的体积。
当物体全部浸入液体中时，V排=V物；当物体部分浸入液体中时，V排
四、浮力计算的常用方法
（1）弹簧秤法（F浮=G物-F读）
此方法仅适用于用弹簧秤在液体中称物体重力时受到的浮力。
例1一个金属块挂在弹簧测力计上，在空气中称读数为27N，把它浸没在水中称测力计读数为17N，此金属块受到的浮力是多少？（g=10N/kg）
分析：金属块浸没在水中称，弹簧测力计的示数比在空气中称时示数变小，这是因为金属块受到了水的向上浮力作用，所以F浮=G-F=27N-17N=10N
（2）平衡法（F浮=G物）
此方法仅适用于物体一部分浸没在液体中处于漂浮状态，或完全浸没在液体中处于悬浮状态时，可根据“F浮=G物”求浮力。
例2将质量为800g的铜块（体积为2dm3）放入水中静止时其所受浮力是多少？
分析：此题没有明确铜块是实心还是空心，所以铜块放入水中的状态不能确定。但我们可以求铜块密度：
ρ铜=m/V=0.8kg/2×10-3m3=0.4×103kg/m3
因为ρ铜<ρ水，所以铜块放入水中处于漂浮状态，即F浮=G铜