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摘要:浮力和压力是中等物理教学中非常重要的科目和难点,浮力的内容较为抽象,要求学生具有较强的思维能力,该内容包括强度、液体压力和密度的综合知识,在这种情况下,教师必须注意实验,通过实验解决了这部分知识的难点,提高了学生对可浮性的理解,物理实验能有效地培养学生的学习能力,在物理课堂上起着不可替代的作用。
关键词:浮力与压强;实验;理解
"浮动性"教育内容是中学生来说的一个重要难点。怎样才能提高"浮动性"的课堂教学质量,寻求有效对策,以此来提升课堂教学的效果,这是摆在每个物理老师面前的一个重要问题。我在中学入学考试物理总复习中介绍了一下以下的学习方法。
一、从液体压力和压力的知识中介绍可浮性的根本原因和可浮性的定义,使学生能够准确理解可浮性的背景;
示例:将横向长度为5cm的立方体浸入水中。上表面距离水面10厘米。立方体的上表面和下表面之间的压力差是多少?上还是下?
分析:由于立方体下表面的垂直水压远远大于上表面的垂直水压,这主要是因为从上表面水压力到上表面水压力深度远远小于从下表面水压力到上表面水压力的深度,由于立方体上下表面的水平流动量和面积都相等,因此下表面水流动量和垂直流动量远远大于上表面水流动量和垂直流动量的压力,即 F= F下- F上,由此产生的流动量和压力都是垂直流动向上的。
你认为:长方体的正面、背面、左侧和右侧也处于液体压力下吗?左侧和右侧、正面和背面之间是否存在压力差?答案是:当立方体浸入水中时,其左侧和右侧以及正面和背面的面积相等,而相应的部分离水面的深度相同,且其上的水压相等。因此,立方体左右两侧以及前后两侧的水压相等且相反。
结论:液体(气体)和物体上下压力的差异是导致漂浮性的主要原因。
F浮动(始终垂直方向)=F向下(方向向上)-F向上(方向向下)
本质:下表面的压力高于上表面,可浮性是上下表面之间的压力差。
延伸:如果物体没有完全淹没?物体没有承受向下的压力,即F浮动=F向下。
可以注意到,可浮性应定义为:浸入液体(气体)中的物体的向上力称为可浮性。
二、通过比较,得出了物体漂浮的条件,避免了公式的盲目应用
两个立方体块A和B分别与容器底部和侧壁紧密接触(即容器壁和物体之间没有液体)。将水倒入容器中,然后使块A浮起,块B不浮起。
分析:当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面之间没有液体渗透。物体的下表面不再受到其上液体向上压力的影响。液体失去向上的支撑力,漂浮性自然消失。水在蜡块B的底部没有向上的压力。并非通过压差法,蜡块B不受向上浮动的影响。同样,水码头在桥墩底部没有向上压力,因为水没有向上压力。并不是通过压差法,码头不会向上浮动。潜水艇在沉淀物中很难漂浮也是事实。
三、 复习计算浮动性的方法,让学生记住
1.称重方法:F=G-F(用彈簧测功机测量浮力)
2.压差法:F=F下-F上(根据可浮性计算可浮性)。
3.F 浮=G 排或F 浮=ρ液V排G(常用于使用阿基米德原理计算可浮性并了解物体置换的液体质量或体积)
4.浮动和悬挂条件:F=G(浮动通过两个力平衡计算)
4.列出浮沉物的情况,了解浮沉物产生的深层原因
挂失
F浮动<G 浮F=G 浮F>G 浮F=G
ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物
小结:
帮助学生理解的是更为易懂的方法,希望能帮到各位老师。
参考文献:
[1]陈刚,舒兴隆.新编物理教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2008.
[2]易其顺,蒋志年.物理学科中“浮力”实验教学的研究[J].教学与管理,2006(12).
关键词:浮力与压强;实验;理解
"浮动性"教育内容是中学生来说的一个重要难点。怎样才能提高"浮动性"的课堂教学质量,寻求有效对策,以此来提升课堂教学的效果,这是摆在每个物理老师面前的一个重要问题。我在中学入学考试物理总复习中介绍了一下以下的学习方法。
一、从液体压力和压力的知识中介绍可浮性的根本原因和可浮性的定义,使学生能够准确理解可浮性的背景;
示例:将横向长度为5cm的立方体浸入水中。上表面距离水面10厘米。立方体的上表面和下表面之间的压力差是多少?上还是下?
分析:由于立方体下表面的垂直水压远远大于上表面的垂直水压,这主要是因为从上表面水压力到上表面水压力深度远远小于从下表面水压力到上表面水压力的深度,由于立方体上下表面的水平流动量和面积都相等,因此下表面水流动量和垂直流动量远远大于上表面水流动量和垂直流动量的压力,即 F= F下- F上,由此产生的流动量和压力都是垂直流动向上的。
你认为:长方体的正面、背面、左侧和右侧也处于液体压力下吗?左侧和右侧、正面和背面之间是否存在压力差?答案是:当立方体浸入水中时,其左侧和右侧以及正面和背面的面积相等,而相应的部分离水面的深度相同,且其上的水压相等。因此,立方体左右两侧以及前后两侧的水压相等且相反。
结论:液体(气体)和物体上下压力的差异是导致漂浮性的主要原因。
F浮动(始终垂直方向)=F向下(方向向上)-F向上(方向向下)
本质:下表面的压力高于上表面,可浮性是上下表面之间的压力差。
延伸:如果物体没有完全淹没?物体没有承受向下的压力,即F浮动=F向下。
可以注意到,可浮性应定义为:浸入液体(气体)中的物体的向上力称为可浮性。
二、通过比较,得出了物体漂浮的条件,避免了公式的盲目应用
两个立方体块A和B分别与容器底部和侧壁紧密接触(即容器壁和物体之间没有液体)。将水倒入容器中,然后使块A浮起,块B不浮起。
分析:当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面之间没有液体渗透。物体的下表面不再受到其上液体向上压力的影响。液体失去向上的支撑力,漂浮性自然消失。水在蜡块B的底部没有向上的压力。并非通过压差法,蜡块B不受向上浮动的影响。同样,水码头在桥墩底部没有向上压力,因为水没有向上压力。并不是通过压差法,码头不会向上浮动。潜水艇在沉淀物中很难漂浮也是事实。
三、 复习计算浮动性的方法,让学生记住
1.称重方法:F=G-F(用彈簧测功机测量浮力)
2.压差法:F=F下-F上(根据可浮性计算可浮性)。
3.F 浮=G 排或F 浮=ρ液V排G(常用于使用阿基米德原理计算可浮性并了解物体置换的液体质量或体积)
4.浮动和悬挂条件:F=G(浮动通过两个力平衡计算)
4.列出浮沉物的情况,了解浮沉物产生的深层原因
挂失
F浮动<G 浮F=G 浮F>G 浮F=G
ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物
小结:
帮助学生理解的是更为易懂的方法,希望能帮到各位老师。
参考文献:
[1]陈刚,舒兴隆.新编物理教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2008.
[2]易其顺,蒋志年.物理学科中“浮力”实验教学的研究[J].教学与管理,2006(12).