标题 | 浮力计算题方法之浅谈 |
范文 | 符丽芬 【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)21-0062-01 力学部分的知识在中考物理中占到38%左右,学好力学部分的知识对学生而言起到至关重要的作用,力学主要出现在人教版八年级下册中,其中有压力、压强、浮力、功、功率、机械效率等方面的计算,在学生学习的过程中,浮力部分的计算也算是一大难点,下面我就自己在教学中的做法谈一点浅见。 一、夯实基础是前提 浮力计算题它并不是单纯涉及浮力方面的知识,它涉及到力学部分的许多知识点,如相互作用力的特点、平衡力的特点、压力的大小、固体压强的计算、液体压强的计算等等,当然浮力的计算方法就有四种:第一种称重法算浮力,即F浮=G-F;第二种压力差法算浮力,即F浮=F下-F上;第三种阿基米德原理法算浮力,即F浮=G排=m排g;第四种平衡力法算浮力,即当物体漂浮或悬浮时F浮=G物。这些基本的知识点和基本公式,如果学生不能很好地理解和掌握,那么对于学生完成浮力的计算题而言就会存在很大的问题,所以夯实力学部分的基础知识点和基本公式是掌握力学部分计算题的前提条件。 二、归类方法是关键 浮力部分的计算题题型多、范围广、题量大,许多老师和学生都疲于应付,做得焦头烂额,而且还觉得没能真正掌握这部分的计算题,面对这些困惑,我个人觉得把这部分的计算题归一下类是掌握这部分计算题的关键,下面略举两例我在这方面的做法。 1.受力分析法。 例:用一根能承受2t物体的拉力的钢绳,能否把沉没在水中体积为1m3,密度是2.6×103 kg/ m3的大石块提起?如果能提起,当石块提到露出水面多大体积时,绳子就要断?(g取10/kg) 拿到这种题学生往往会一头雾水,不知该如何下手,这时教师可指导学生用受力分析法来应对这类题目,即通过作图指导学生分析大石块在水中的受力情况,第一问中大石块受到竖直向下的重力,竖直向上的水对它的浮力和钢绳对它的拉力,问能不能把大石块提起,就是要比较此时钢绳对大石块的拉力和钢绳能承受的最大拉力之间的关系,若钢绳对大石块的拉力小于钢绳能承受的最大拉力则能提起,反之则不能提起;第二问当石块露出水面多大体积时,绳子就要断?也可分析此时大石块的受力情况并比较力的大小的变化情况,此时大石块仍受重力作用且和第一问中的重力相比不变,仍受竖直向上的浮力和拉力作用,但和第一问中的浮力相比变小了,绳子要断即钢绳对大石块的拉力达到最大,则此时F浮+F拉=G物,则F浮=G物-F拉,用受力分析法求出此时水对大石块的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求出大石块排开水的体积,就可以求出大石块露出水面的体积。这样就解决了这一类问题。 2.学会看图像,从图像中找条件法。 近几年的期末检测题或中考物理测试题中,条件以坐标图像或以表格形式呈现的题越来越多,逐渐成为一种趋势,所以教会学生看图像、分析图像找条件显得越来越重要。 例:用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面积刚好与水面接触(未浸入水),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,图乙是测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度变化情况,(g取10N/kg)求:(1)圆柱体受的最大浮力;(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强;(3)圆柱体的密度。 解决这类计算题关键是教会学生看图像,从图像中获取信息,从图像中不难看出,当圆柱体浸入水中为h=0时测力计的示数为2.0N,即圆柱体的重力为2.0N,然后抓住当物体浸没时测力计示数不变这一规律,结合图像,当圆柱体刚浸没时h=12cm时,测力计示数为1.4N,只要从图像中解读出这两个关键条件,则题目中的所有问题即可迎刃而解。第(1)问中圆柱体受到的最大浮力,即浸没时所受浮力,用称重法算浮力可求出即F浮=G-F;第(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强,刚浸没时h=12cm,知道这个条件带公式进去就能算出;第(3)圆柱体的密度已经从图像中知道重力G和圆柱体浸没水中时测力计的示数F,应用之前老师讲过的二次称重算固体密度就可以求出这一问。 当然,浮力计算题的解决方法还有很多,所谓“仁者见仁,智者见智”,这里略举两例,只有教师在教学中善于總结、归纳,学生学习起来才可以收到事半功倍的效果。 三、变通思维是法宝 新课程要求教师树立创新、变通意识,形成教学个性,对于学生也如此,要真正掌握浮力部分的计算题,变通思维是法宝,比如题目要求计算露出水面的体积,你可以先算出浮力,再通过阿基米德原理变形公式求出V排,V排即V浸,则V露=V物-V浸;但如果再另一题目中告诉我们V露,要将我们计算V物,那么用上面的方法算出V排后,用V物=V露+V浸即可求出,在浮力部分这样变通思维的地方不胜枚举,这就要求教师在引导学生时注意学会用变通的思维方式,所谓“授之以鱼,不如授之以渔”,久而久之学生也学会变通思维,举一反三,触类旁通,这样学生遇到浮力的计算题时方能从容不迫、游刃有余。 |
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