孫桂芳
在初中物理力學(xué)知識中,浮力是初中的重點(diǎn)與難點(diǎn),同時(shí)也是中考物理命題的熱點(diǎn).筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解浮力習(xí)題時(shí),往往不得要領(lǐng)、茫然無措,致使不能正確解答.
下面對浮力解題思路作些探討.
一、確定研究對象,明確所處的狀態(tài)
根據(jù)題意確定要研究的對象,并且明確物體靜止在液體中時(shí)是完全浸沒還是部分浸入(完全浸沒:V排=V物;部分浸入:V物=V排+V露).
有些浮力習(xí)題中研究對象是單一的,分析起來比較簡單,而有些習(xí)題中研究的對象不止一個(gè)(如木塊與鐵球用細(xì)線相連浸入水中),對此類問題要根據(jù)具體要求合理選擇研究對象,或采用隔離分析法單獨(dú)分析其中某一物體的受力情況,或采用組合分析法將兩個(gè)物體看成一個(gè)系統(tǒng),整體分析這個(gè)系統(tǒng)的受力情況.整體分析與單獨(dú)分析雖然研究對象不同,但結(jié)論是一致的.
二、正確分析研究對象的受力情況
全面、正確地對研究對象進(jìn)行受力分析是解決浮力問題的關(guān)鍵.在對研究對象進(jìn)行具體的受力分析時(shí),首先要確定物體受到的重力和浮力,然后再分析物體是否還受到其他物體對它施加的力,如彈簧秤向上的拉力、容器底部向上的支持力、另外的物體對研究對象向下的壓力等,并依據(jù)受力分析畫出研究對象的受力示意圖.
三、依據(jù)力的平衡原理列出物體受力關(guān)系式
浮力習(xí)題中所研究的物體一般都是以其處于受力平衡狀態(tài)來進(jìn)行計(jì)算或討論的,正確列出物體受力關(guān)系式有以下兩個(gè)主要依據(jù):
(1)若物體只受浮力和重力的作用且表現(xiàn)為“漂浮”或“懸浮”時(shí),則是二力平.
(2)若物體受到的浮力和重力大小不相等,物體在液體中靜止時(shí)一定還受到其他力的作用,此時(shí),浮力、重力、其他力之間必然構(gòu)成了平衡力,列出幾個(gè)力之間的平衡關(guān)系式,從而解決相關(guān)問題.
四、將相關(guān)的已知條件代入平衡式求解
物體受力平衡關(guān)系式中不同的力,如:物體受到的重力G、物體受到的浮力F浮,分別用不同的物理公式表示,我們可以用相關(guān)的物理公式替代受力平衡關(guān)系中的相關(guān)力,然后化簡平衡方程式,最后代入已知條件正確求解.
育紅學(xué)??萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)沖刷廁所的水箱模型,這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲存到一定量后,自動(dòng)開啟放水閥門,沖刷便池中的污物.如圖是這種水箱模型主要部件的截面示意圖.圖中水箱A是一個(gè)邊長為50cm的正方體;浮筒B是一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的空心圓柱體,其底面積SB為80cm2,高為35cm;放水閥門C是一個(gè)質(zhì)量可忽略的圓柱體,其底面;放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán),閥門上固定一根輕繩子,與浮筒B相連,繩的長度L為10cm,請你計(jì)算出水箱中的水深H至少為多少時(shí),浮筒B剛好能將放水閥門C打開?
解析:首先確定B 為研究對象,B在液體中處于漂浮狀態(tài),由B筒的受力分析可知,B受到向上的浮力,向下的重力和沿著繩向下的拉力的作用,這三個(gè)力使B筒處于靜止;其次以C為研究對象,根據(jù)題意C剛好被打開,處于平衡狀態(tài).忽略C自身的重力,是由于C受到向上的繩的拉力F拉ˊ和水對它向下的壓力F壓兩個(gè)力的作用
在初中物理力學(xué)知識中,浮力是初中的重點(diǎn)與難點(diǎn),同時(shí)也是中考物理命題的熱點(diǎn).筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解浮力習(xí)題時(shí),往往不得要領(lǐng)、茫然無措,致使不能正確解答.
下面對浮力解題思路作些探討.
一、確定研究對象,明確所處的狀態(tài)
根據(jù)題意確定要研究的對象,并且明確物體靜止在液體中時(shí)是完全浸沒還是部分浸入(完全浸沒:V排=V物;部分浸入:V物=V排+V露).
有些浮力習(xí)題中研究對象是單一的,分析起來比較簡單,而有些習(xí)題中研究的對象不止一個(gè)(如木塊與鐵球用細(xì)線相連浸入水中),對此類問題要根據(jù)具體要求合理選擇研究對象,或采用隔離分析法單獨(dú)分析其中某一物體的受力情況,或采用組合分析法將兩個(gè)物體看成一個(gè)系統(tǒng),整體分析這個(gè)系統(tǒng)的受力情況.整體分析與單獨(dú)分析雖然研究對象不同,但結(jié)論是一致的.
二、正確分析研究對象的受力情況
全面、正確地對研究對象進(jìn)行受力分析是解決浮力問題的關(guān)鍵.在對研究對象進(jìn)行具體的受力分析時(shí),首先要確定物體受到的重力和浮力,然后再分析物體是否還受到其他物體對它施加的力,如彈簧秤向上的拉力、容器底部向上的支持力、另外的物體對研究對象向下的壓力等,并依據(jù)受力分析畫出研究對象的受力示意圖.
三、依據(jù)力的平衡原理列出物體受力關(guān)系式
浮力習(xí)題中所研究的物體一般都是以其處于受力平衡狀態(tài)來進(jìn)行計(jì)算或討論的,正確列出物體受力關(guān)系式有以下兩個(gè)主要依據(jù):
(1)若物體只受浮力和重力的作用且表現(xiàn)為“漂浮”或“懸浮”時(shí),則是二力平.
(2)若物體受到的浮力和重力大小不相等,物體在液體中靜止時(shí)一定還受到其他力的作用,此時(shí),浮力、重力、其他力之間必然構(gòu)成了平衡力,列出幾個(gè)力之間的平衡關(guān)系式,從而解決相關(guān)問題.
四、將相關(guān)的已知條件代入平衡式求解
物體受力平衡關(guān)系式中不同的力,如:物體受到的重力G、物體受到的浮力F浮,分別用不同的物理公式表示,我們可以用相關(guān)的物理公式替代受力平衡關(guān)系中的相關(guān)力,然后化簡平衡方程式,最后代入已知條件正確求解.
育紅學(xué)??萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)沖刷廁所的水箱模型,這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲存到一定量后,自動(dòng)開啟放水閥門,沖刷便池中的污物.如圖是這種水箱模型主要部件的截面示意圖.圖中水箱A是一個(gè)邊長為50cm的正方體;浮筒B是一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的空心圓柱體,其底面積SB為80cm2,高為35cm;放水閥門C是一個(gè)質(zhì)量可忽略的圓柱體,其底面;放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán),閥門上固定一根輕繩子,與浮筒B相連,繩的長度L為10cm,請你計(jì)算出水箱中的水深H至少為多少時(shí),浮筒B剛好能將放水閥門C打開?
解析:首先確定B 為研究對象,B在液體中處于漂浮狀態(tài),由B筒的受力分析可知,B受到向上的浮力,向下的重力和沿著繩向下的拉力的作用,這三個(gè)力使B筒處于靜止;其次以C為研究對象,根據(jù)題意C剛好被打開,處于平衡狀態(tài).忽略C自身的重力,是由于C受到向上的繩的拉力F拉ˊ和水對它向下的壓力F壓兩個(gè)力的作用
在初中物理力學(xué)知識中,浮力是初中的重點(diǎn)與難點(diǎn),同時(shí)也是中考物理命題的熱點(diǎn).筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解浮力習(xí)題時(shí),往往不得要領(lǐng)、茫然無措,致使不能正確解答.
下面對浮力解題思路作些探討.
一、確定研究對象,明確所處的狀態(tài)
根據(jù)題意確定要研究的對象,并且明確物體靜止在液體中時(shí)是完全浸沒還是部分浸入(完全浸沒:V排=V物;部分浸入:V物=V排+V露).
有些浮力習(xí)題中研究對象是單一的,分析起來比較簡單,而有些習(xí)題中研究的對象不止一個(gè)(如木塊與鐵球用細(xì)線相連浸入水中),對此類問題要根據(jù)具體要求合理選擇研究對象,或采用隔離分析法單獨(dú)分析其中某一物體的受力情況,或采用組合分析法將兩個(gè)物體看成一個(gè)系統(tǒng),整體分析這個(gè)系統(tǒng)的受力情況.整體分析與單獨(dú)分析雖然研究對象不同,但結(jié)論是一致的.
二、正確分析研究對象的受力情況
全面、正確地對研究對象進(jìn)行受力分析是解決浮力問題的關(guān)鍵.在對研究對象進(jìn)行具體的受力分析時(shí),首先要確定物體受到的重力和浮力,然后再分析物體是否還受到其他物體對它施加的力,如彈簧秤向上的拉力、容器底部向上的支持力、另外的物體對研究對象向下的壓力等,并依據(jù)受力分析畫出研究對象的受力示意圖.
三、依據(jù)力的平衡原理列出物體受力關(guān)系式
浮力習(xí)題中所研究的物體一般都是以其處于受力平衡狀態(tài)來進(jìn)行計(jì)算或討論的,正確列出物體受力關(guān)系式有以下兩個(gè)主要依據(jù):
(1)若物體只受浮力和重力的作用且表現(xiàn)為“漂浮”或“懸浮”時(shí),則是二力平.
(2)若物體受到的浮力和重力大小不相等,物體在液體中靜止時(shí)一定還受到其他力的作用,此時(shí),浮力、重力、其他力之間必然構(gòu)成了平衡力,列出幾個(gè)力之間的平衡關(guān)系式,從而解決相關(guān)問題.
四、將相關(guān)的已知條件代入平衡式求解
物體受力平衡關(guān)系式中不同的力,如:物體受到的重力G、物體受到的浮力F浮,分別用不同的物理公式表示,我們可以用相關(guān)的物理公式替代受力平衡關(guān)系中的相關(guān)力,然后化簡平衡方程式,最后代入已知條件正確求解.
育紅學(xué)??萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)沖刷廁所的水箱模型,這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲存到一定量后,自動(dòng)開啟放水閥門,沖刷便池中的污物.如圖是這種水箱模型主要部件的截面示意圖.圖中水箱A是一個(gè)邊長為50cm的正方體;浮筒B是一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的空心圓柱體,其底面積SB為80cm2,高為35cm;放水閥門C是一個(gè)質(zhì)量可忽略的圓柱體,其底面;放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán),閥門上固定一根輕繩子,與浮筒B相連,繩的長度L為10cm,請你計(jì)算出水箱中的水深H至少為多少時(shí),浮筒B剛好能將放水閥門C打開?
解析:首先確定B 為研究對象,B在液體中處于漂浮狀態(tài),由B筒的受力分析可知,B受到向上的浮力,向下的重力和沿著繩向下的拉力的作用,這三個(gè)力使B筒處于靜止;其次以C為研究對象,根據(jù)題意C剛好被打開,處于平衡狀態(tài).忽略C自身的重力,是由于C受到向上的繩的拉力F拉ˊ和水對它向下的壓力F壓兩個(gè)力的作用