首页 -> 2007年第10期
浅谈浮力的教与学
作者:李进保
(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拉= G-F浮
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浮=F物
ρ浮gv排=ρ物gv
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浮= F1-F下=G-G′);②压力差法(F浮= F上-F下);③原理法(F浮=G排=ρ浮gv排);④平衡法、悬浮、漂浮时,F浮=G物
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。