首页 -> 2007年第10期

浅谈浮力的教与学

作者:李进保




  笔者在多年教学实践中,总结出了一种浮力教学方法,那就是把浮力知识用下面四个要点来概括,既突出了教学的重点,又突破教学的难点,可谓事半功倍。
  
  (一)一种感受
  感知浮力的存在,认识到浮力产生的原因,是学生从感性到理性认识的一个重要的阶梯。教师创设物理情景,激发学生探求知识的欲望,是一种教学艺术的表现。情景设置要贴近生活,源于实际,触及遐想。
  
  (二)二类应用
  物体的浮沉条件是浮力知识应用的一个重要方面。为拓展学生对浮沉条件的理解认识,可将浮沉条件概括为二类典型的应用事例,即潜水艇类和轮船类。每类的应用性问题可概括为三个要点:①利用什么条件工作?②怎样工作?③工作过程中的浮力、压强、体积的变化如何?这样,学生既掌握了知识又加深了应用,同时还可延伸拓展到其他方面。
  例1.船从海洋里开入河里(ρ海>ρ河),下列说法正确的是()
  A.浮力不变,船身浮起一些;
  B.浮力不变,船身沉下去一些;
  C.浮力减小,船身沉下去一些;
  D.浮力增大,船身浮起一些。
  例2.潜水艇从海面下15米深处下潜至30米深处的过程中:
  A.它所受压强增大、浮力增大;
  B.它所受压强、浮力均不变;
  C.它所受压强增大,浮力不变;
  D.它所变压强减小、浮力减小。
  
  (三)三个模型
  浮力的公式很少,但实际的问题却延伸很广,计算题型也是多种多样,变化很多,为减少学生的盲目性在这里提出可以将浮力的计算划分为三个模型:
  1.悬吊型。
  
  F= G-F
  例3.有一金属块A,在空气中称重14.7N,把金属块浸没在粗细均匀的容器的水中,弹簧秤读数为9.8N,该容器底面积为100cm2。
  试问:(1)金属块受浮力多大,排开水的体积多大?
  (2)金属块放入前后,容器底受到水的压力和压强增大多少?
  2.漂浮型。
  F=F
  ρgvgv
  例4.一实心物块在水中处于静止状态时,有五分之三体积露出水面,当它浸入另一液体中静止时,有五分之四浸入该液体中,求物块的密度和液体的密度。
  
  3.受压悬浮型。
  F浮1= G
  F浮2= F压+ G
  例5.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水面上,如图所示,此时浸入水中的体积为600cm3(取g=10N/kg)求:
  (1)木块受到的浮力是多少?
  (2)在木块上放置一个重4N
  的铁块,静止后木块上表面刚好与水
  面相平,木块的密度是多少?
  (3)木块上放置铁块后与未放置铁块前相比,木块下表面受到水的压强增大了多少?
  
   (四)四种方法
  对浮力的基本认识,学生应能达到熟知计算浮力常用的四种方法:①弹簧秤示数差法(F= F1-F=G-G′);②压力差法(F= F-F);③原理法(F=Ggv);④平衡法、悬浮、漂浮时,F=G
  综上所述,不难发现,尽管浮力知识的难度、跨度较大,但仍有规律可循,只要我们能用四句话中提到的知识和方法加以训练,把握好尺度,那么即使再难的浮力问题也便会迎刃而解了。