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时间:2018-09-11
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1、初中物理——浮力的教学探讨摘要:通过对初中物理新教材的研究,笔者对浮力部分有以下几方面的体会,为此,本文将对浮力的教学进行如下探讨。关键词:浮力浮沉应用教材中的浮力内容对于初中学生来说既是一个重点同时又是一个难点,本文将从浮力的产生原因、浮力的概念、计算方法、浮力的应用等方面提出自己的想法,让学生联系以及身边的物理现象从而对自然科学充满好奇和联想。一、浮力的概念1、浮力据教材(人教版)义务教育课程标准实验教科书九年级(浮力)第93、94、95页上内容介绍:浸在液体里的物体受到液体向上的力的作用,这个向上的力叫做浮力。如
2、漂浮在水面上的轮船受到浮力,在水中下沉的铁块、石头也受到浮力的作用,悬浮在水中某一深处的潜水艇同样受到浮力的作用。2、浮力产生的原因如图一在液体中有一个边长为L的正方体物体,物体在左表面上受到一个液体对它作用的向右的压力F左,右表面受到一个向左的压力F右-10-,这两个压力刚好满足二力平衡的条件,即F左、F右是一对平衡力,其合力为零,即F合力=0。同理可推出物体在前后两个表面的合力也为零,即F左右合=0。物体在上表面的压力为F上、下表面的压力为F下,物体在这两个表面的压力F下大于F上,于是物体在上下表面的压力就产生了压
3、力差,而这个压力差即物体所受到的浮力。3、浮力的方向据浮力产生原因的分析,物体在上表面受到的压力方向竖直向下,在下表面受到的压力竖直向上,而向上的压力大于竖直向下的压力浮力即为这两个压力的合力,据合力的方向可知,合力方向与较大力的方向相同,浮力方向与合力的方向相同即为竖直向上,所以浮力方向是竖直向上。4、物体的沉浮条件的判断对物体沉浮现象的理解和应用,是解决许多有关浮力问题的关键所在,以下将以例题的形式展现给学生。例1、用手将一铜球拿住,放入水中静止后释放,则下列判断正确的是()A、因为ρ铜﹤ρ水水,所以铜球下沉B、因
4、为G铜﹥F浮,所以铜球下沉C、因为G铜﹤F浮,所以铜球上浮D、条件不足无法判断分析:本题中涉及到三个密度问题(1)物质的密度即ρ铜(2)物体的密度ρ铜球-10-(3)液体的密度即ρ水据阿基米德原理,当物体浸没在液体中时,V排=V物,F浮=ρ液gV物,G物=ρ物gV物。若ρ液﹥ρ物时,F浮﹥G物,物体上浮。若ρ液=ρ物时,F浮=G物,物体悬浮。若ρ液﹤ρ物时,F浮﹤G物,物体下沉。由此,此题涉及到物体密度与液体密度的比较,可能有以下三种情况:ρ铜球﹥ρ水,F浮﹥G球,铜球上浮,上浮的最后结果是漂浮。ρ铜球=ρ水,F浮=G
5、球,铜球将悬浮,(液面下任何深处有与容器底接触,但没有力的作用。)ρ铜球﹤ρ水,F浮﹤G球,物体将下沉沉底且与底面有压力产生。因此,此题的正确答案应为D。例2.图2中甲、乙、丙、丁四个形状.体积相同而材料不同的小球。图中示的是它们在同种液体中静止的情况,其中浮力最小的应是()A 甲球B乙球C丙球D丁球-10-这是在人教版九年义务教育三年制初中《物理》第一册第150页上的一个题。根据我们的生活经验,能浮到水面上且漏出最多的浮力最大,而沉底的浮力最小。因为浮力大才能浮在水面,浮力小的物体时沉底的,故应选D答案。而正确的分析
6、应该为4个小球的体积和形状相同,但在水中排开水的体积不同,甲球排开水的体积最小,根据阿基米德原理,故受到的浮力最小。故正确答案应为A。 从以上两例题分析可看出,要正确分析物体受浮力大小及物体的浮沉,必须掌握科学的物理概念,理解物理规律,弄清物理过程,了解前提条件,排除干扰因素,灵活应用物理知识进行分析,运用适合的物理原理方法。物体的浮沉应用以下两方面进行分析,第一,从物体受力情况,物体所受浮力和本身受到的重力比较;第二,从物体密度和液体密度进行比较分析。物体浸没在液体中时:若F浮﹥G物,物体上浮,ρ液﹥ρ物,上浮的最后
7、结果是飘浮;若F浮=G物,物体悬浮,ρ液=ρ物时,悬浮在液体中任何深处,若浮﹤G物,物体下沉,ρ液﹤ρ物时,沉到容器底部,对容器底部有压力作用。二、计算浮力的几种方法。初中物理浮力的四种计算方法:称重法、压力差法、公式法、平衡法,以下将对这四种方法进行举例说明:1、称重法物体在弹簧测力计下称物体所受重力,再把物体浸没在水中时,弹簧力计的示数F示,这时物体所受浮力F浮=G-F示。例1、九年级《物理》第97页动手动脑学物理第3题-10-一个重1N的物体,挂在弹簧测力计上,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87N,这个
8、物体受到的浮力是多少?已知:G=1N,F示=0.87N。求:F浮。解:F浮=G-F示=1N-0.87N=0.13N答:这个物体所受的浮力为0.13N。例2、在弹簧测力计下吊着一重力为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计示数为0.98N。求石块在水中所受的浮力是多少?已知:G=1.47N,F示=0.98N求:F浮。解:
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