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浅谈浮力中考复习的困境和解决办法

时间:2021-02-24 16:12:25 物理论文 我要投稿

浅谈浮力中考复习的困境和解决办法

  问苍茫大地谁主沉浮——浅谈浮力中考复习的困境和解决办法
  
  文/谢宗铭
  
  摘 要:学习好浮力的内容有益于启迪学生的物理思维,同时能有效地培养学生的实验探究能力、计算能力、分析能力、综合能力。谈了“浮力”内容中考复习的方法。
  
  关键词:物理;浮力;计算方法;应用
  
  “浮力”的教学内容对于初中学生而言是难度较大的一节,如何提高教学质量,寻求对策,提高“浮力”内容的教学效果,摆在了我们每一位物理教学工作者的面前。本人根据自己的教学情况及参阅有关资料,针对中考物理总复习情况,提出以下复习方法。
  
  一、由压力和液体压强的知识引入浮力产生的根本原因和浮力的定义,让学生准确把握浮力产生的来龙去脉
  
  例:边长5厘米的正方体,浸没在水中,上表面距水面10厘米处,正方体上表面和下表面受到的压力差是多少?方向向上还是向下?
  
  解析:正方体下表面受到水的压强大于上表面受到水压强。这是因为,上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度,又因正方体上下表面的面积相等。因此,下表面受到水的竖直向上的压力大于上表面受到水的竖直向下的压力,即F合=F下-F上,其合力是竖直向上的。
  
  思考:长方体前后、左右四个侧面是否也受到液体的压力?左右两侧、前后两侧是否也会出现压力差?答案是:正方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面的面积分别相等,并且相对应的部位距水面的深度相同,水对它们的压强相等。所以立方体左右两个侧面和前后两个侧面受到水的压力的大小分别相等,方向分别相反。
  
  F合=0
  
  结论:浮力产生的根本原因就是液体(气体)对物体向上和向下的压力差。
  
  F浮(方向总是竖直向上)=F下(方向向上)-F上(方向向下)
  
  实质:下表面的压力大于上表面的压力,浮力是上下表面的压力差。
  
  延伸:若物体没有全部浸没呢?物体没有受到向下的压力,即F浮=F下。
  
  可见,浮力应该定义为:浸在液体(气体)里的物体受到液体的向上托的力叫浮力。
  
  二、通过对比,得出物体受到浮力的条件,避免盲目套用公式
  
  两个正方体物块A、B分别与容器底部和侧壁紧密接触(即容器壁与物体间无液体),往容器中倒水,则A物块受浮力,B物块不受浮力。
  
  分析:当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。水对腊块B的'底部没有向上的压力,由压力差法知腊块B没有受到向上的浮力。同样的道理,水里的桥墩因为水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。潜水艇陷进泥沙中很难浮起,也是这个道理。
  
  由此可见,物体受到浮力的条件是:下表面受到的液体(气体)的压力不能为0(物体与容器底部不能紧密接触)。
  
  三、归纳浮力的计算方法,让学生牢记
  
  1.称量法:F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)
  
  2.压力差法:F浮=F下-F上(用浮力产生的原因求浮力)。
  
  3.F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)
  
  4.漂浮、悬浮的条件:F浮=G物(二力平衡求浮力)
  
  四、列举出物体浮沉的条件,理解决定物体浮沉的根本原因
  
  下沉 悬浮 上浮 漂浮
  
  F浮<G物 F浮=G物 F浮>G物 F浮=G物
  
  ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物
  
  五、让学生通过讨论得出浮力的应用,注重理论联系实际
  
  1.轮船的工作原理
  
  要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。排水量:轮船满载时排开水的质量。单位t,由排水量m排可计算出排开液体的体积V排;排开液体的重力G排=m排g;轮船受到的浮力F浮=m排g,轮船和货物共重G=m排g。
  
  2.潜水艇的工作原理
  
  潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
  
  六、对典型习题进行分类,提高习题教学的效率
  
  1.利用浮力的计算方法①求F浮和G或F
  
  例⒈利用弹簧测力计测浮力,把一个受重力为15 N的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为5 N,物体受到的浮力为__N。
  
  2.利用浮力的计算方法②求F浮、F上或F下
  
  例2.某长方体高20 cm,底面积50 cm2,将它浸在水中,它的上表面距水面10 cm,上表面受到的压强是__Pa,受到的压力是__N;下表面受到的压强是__Pa,受到的压力是__N;此物体受到的浮力是__N。(g=10 N/kg)
  
  3.利用方法③求F浮、ρ液或V排
  
  例3.物体所受的重力为5 N,体积,当它浸没在水中时为5×10-4 m3,所受的浮力为__N,浮力和重力的合力为__N,方向__。
  
  4.综合运用方法①和方法③求物体的密度或液体的密度
  
  例4.在弹簧秤下挂一个密度为3×103kg/m3的物体,当物体浸没水中时,弹簧秤示数是98 N,当物体浸没在另一种液体中时,弹簧秤示数是58.8 N,求这种液体的密度是_________kg/m3。
  
  以上是我在初中物理中考总复习的过程中,关于“浮力”这节内容复习的一点教学经验,提出来供同行们批评指正。
  
  (作者单位 安徽省滁州市定远县年家岗初级中学)

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