关于初中物理浮力问题的探析

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  随着新课改的推进,初中物理无论是在学习内容还是在学习难度上都有一定程度的提升。由于初中生刚刚接触物理知识,对于一些抽象的知识很难做到理解性记忆,对于一些实践性的问题缺乏探究意识和解题方法的反思与总结。浮力作为初中物理知识考点的有机组成部分,在实际问题的解答上确实难度系数较大。本文中,笔者结合自身多年的教学经历,主要探究了处理初中物理浮力相关问题的技巧和方法,希望能对初中物理的学习起到一定的助推作用。
  1从浮力概念的角度出发求解浮力问题
  物理概念的理解与运用是物理学习的基本要素,初中物理最基础的考查也是从基本概念开始,这也是课程教学的基本要求,在教学中应该注重引导学生对物理概念的理解和运用。
  例1已知铁的密度为7。9 g/cm3,试求:质量是79 g的铁块重量为多少?若将其完全浸入水中,则排水量为多少?铁块所受浮力大小?
  解析m铁=79 g=0。079 kg,
  则G铁=m铁g=0。079 kg×10 N/kg=0。79 N,
  V排=V铁=[SX(]m铁[]ρ铁[SX)]=[SX(]7。9 g[]7。9 g/cm3[SX)]=10 cm3,
  即m排=ρ水gV排=1 g/cm3×10 cm3=10 g=0。01 kg,
  则F浮=m排g=0。01 kg×10 N/kg=0。1 N。
  思考本题题干中给出的已知条件较少,设置的问题层层相接,环环相扣,需要按部就班的解决;其实仔细分析发现题中主要考查物体重力和浮力的计算问题,两者之间存在着一定的联系和区别,计算公式分别为:G物=ρ物gV物和F浮=ρ液gV排;计算方法两者有相似之处,但是结果是截然不同的,本题在解题过程中应该引导学生分清两者的区别。
  2以物理小实验为平台探究浮力问题
  物理是一门实验型学科,实验教学是物理课程教学的重要组成部分,浮力知识与物理实验的完美结合有助于考查学生的观察能力和分析问题的能力,有助于学生对物理概念与原理的理解和运用。
  例2如图1所示为某兴趣小组进行的“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,试回答下列问题:
  (1)物体的重力为[CD#3];
  (2)比较图B与图[CD#3]得到的结论是物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大;
  (3)比较图C和图D得到的结论是[CD#3]。
  [TP5CW106。TIF,BP#]
  解析(1)根据A图中弹簧测力计的读数可知物理的质量:m=4 kg,则重力
  G=4 kg×10 N/kg=40 N。
  (2)从该实验的总体来看,本实验采取的是控制变量法探究影响浮力大小因素,在浸入液体种类保持一定的情况下,分析比较浮力大小与浸入液体的物体体积的大小关系,显然答案是:图B与图C比较符合题意;
  (3)从图中可以发现图C和图D物体全部浸入液体中,但是浸入的液体的种类不同、密度不同(水和盐水),弹簧测力计的读数不相同,说明两种情况下浮力的大小不同;可见,浮力大小与液体的密度有关。
  思考:本题是以实验为探究载体,通过实验的探究加深了学生对浮力概念的理解,题中让学生体会运用控制变量法来研究物理问题的基本思路和基本策略,有助于物理思想方法的渗透,提升学生处理问题的实际能力。
  3处理与日常生活常识相联系的浮力问题
  物理是一门自然学科,与我们的日常生活息息相关,物理学科虽然比较抽象,学生感觉难学,但是由于物理学科与日常生活的紧密联系,在处理物理问题的过程中可以借助于日常生活的经验进行分析思考,对我们正确解题带来意想不到的帮助和好处。
  例3下列关于浮力的表述正确的选项是
  A。在水中浸没的物体,其深度越深,那它受到的浮力就会越大
  B。对于物体来说,它的物体密度越大,那么在水中受到的浮力就会越大
  C。对于物体的浮力大小来说,越重它受到的浮力就会越小
  D。对于同样大小体积的铁块和木块来说,浸没在水中受到的浮力是一样的
  解析根据阿基米德原理可以知道:物体所受到的浮力与物体在水中的深度无关,只要水的密度不变,物体受到的浮力就不变;则选项A和B错误,对于C选项而言,物体的重力大小不会影响物体所受浮力的大小,浸没在水中的物体所受的浮力大小主要取决于排开液体的体积,体积大小相同的铁块和木块浸没在水中排开水的体积相同,则浮力大小相等,选项D正确。
  反思本题涉及日常生活常识与物理定律相结合的问题,主要考查物体所受浮力大小与哪些因素有关,解决本题的关键是将阿基米德原理与生活常识相结合,具体公式为:F浮=G液排=ρ液gV排,从命题的角度要求学生注重物理基本原理和定律的理解和运用,提醒一线的物理教师在平时的课堂教学中注重物理基本概念与基本原理的讲解和思维方法的渗透。
  总而言之,在初中物理试卷中浮力的考查出现的频率越来越高,形式多种多样,难度也相对较大,主要是牵扯到的知识考查范围广,要想解决好浮力的相关问题,必须熟悉和掌握力、力的平衡、密度、压强等相关知识点,同时注重解题方法与技巧也是重要的因素之一,作为一线的初中物理老师在平时的课堂教学中应该加强思维方法的引导,解题方法与技巧的训练,提升学生处理实际问题的能力。
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