常成

摘要：初中物理中，阿基米德原理是一個(gè)常用的定律。阿基米德在很多提醒中如浮力大小、液體密度等中都能應(yīng)用，因此阿基米德是中考的常考點(diǎn)之一。阿基米德原理應(yīng)用時(shí)只要掌握公式原理，便能在各類題型中應(yīng)用，求解不同題型。文章對(duì)阿基米德幾種應(yīng)用方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述。

關(guān)鍵詞：初中物理；阿基米德；應(yīng)用方法

阿基米德原理是古希臘學(xué)者阿基米德提出的，原理內(nèi)容為：沉浸在液體中的物體會(huì)受到一個(gè)豎直向上且大小和排開液體的重力相同的浮力。用公式表示即為 。其中 代表物體沉浸液體的密度； 是物體沉浸液體的體積大小。如果物體全部沉浸在液體中，則 ；如果物體只有部分沉浸于液體中，則 。

阿基米德原理在初中物理中應(yīng)用較為廣泛。但在應(yīng)用阿基米德原理時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)方面的問題：

第一，阿基米德注意對(duì)浮力的三要素即方向、大小、受力點(diǎn)進(jìn)行了闡述。第二物體沉浸時(shí)的情況主要包括全部沉浸和部分沉浸兩種；第三 是物體排開液體時(shí)所受到的重力大小， 則表示物體所受到的浮力和物體排開液體時(shí)受到的重力大小相同；第四 代表的是被物體排液體的體積，如果物體全部沉浸在液體中，則 ；若物體只有部分沉浸則 ；第五物體浮力大小主要受液體密度、排開液體體積大小兩個(gè)因素的影響，不會(huì)受到物體形狀、密度等因素的影響。最后，阿基米德原理對(duì)氣體的物體浮力也可以應(yīng)用。

了解了阿基米德的注意點(diǎn)后，如下對(duì)阿基米德原理的應(yīng)用方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

一、應(yīng)用阿基米德原理求浮力大小

浮力是初中物理中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。浮力知識(shí)考察時(shí)，基本以求浮力大小的題型為主。阿基米德原理中，物體沉浸在液體中會(huì)受到向上浮力的作用，浮力大小和物體排開水體液的重力大小相同。根據(jù)原理內(nèi)容，在求物體浮力大小的題目中可以采用阿基米德原理。在運(yùn)用阿基米德原理求解浮力時(shí)，根據(jù)作者經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)充分理解物體在液體中的沉浸狀態(tài)，不同沉浸狀態(tài)下物體浮力和物體的重力是不同的。當(dāng)物體懸浮于液體時(shí)， ；當(dāng)物體做出上浮運(yùn)動(dòng)成為浮漂時(shí)則 ；當(dāng)物體在液體中下沉?xí)r，則 。掌握到物體重力和浮力的這層關(guān)系后，在應(yīng)用阿基米德原理求解浮力問題時(shí)便能迎刃而解。

例1：有密度為 、體積為 的木塊，將木塊浮漂在水面上，求解（1）木塊重力大??；（2）木塊浮力大小。

解析：該題求解時(shí)可運(yùn)用阿基米德原理的公式 。木塊全部沉浸水中時(shí)， ，木塊部分沉浸時(shí) 。在理解這一原理后，可首先對(duì)木塊的重力進(jìn)行求解。

。題中表明木塊漂浮在水面上，則說明 ，因此木塊浮力大小和木塊重力大小一樣，都為 。

例2：將質(zhì)量為 的鐵塊放置水中，求鐵塊所受浮力大小。（ ）。

解析：鐵塊放置水中，由于鐵塊較重，置水中后會(huì)很快下沉，根據(jù)阿基米德原理可知 。即鐵塊體積和鐵塊排開水的體積大小相同，因此可首先求出鐵塊體積得出鐵塊排開水的體積，在運(yùn)用 求出浮力大小。已知鐵塊質(zhì)量和密度，則 ，則 。求出鐵塊排水體積后，可求出鐵塊浮力大小，即 。

以上兩題同樣是求解浮力大小，但木塊和鐵塊質(zhì)量不同，放置于水中后在水中漂浮狀態(tài)也不同。因此運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行浮力大小求解時(shí)，應(yīng)重視木塊和鐵塊在水中的狀態(tài)，以狀態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析求出浮力大小。

二、應(yīng)用阿基米德原理求解物體密度大小

密度是單位體積的質(zhì)量。不同物體，密度各不相同。如水的密度大，油的密度小。通過密度大小可以了解物體特性。初中物理中求解物體密度也是重要的知識(shí)點(diǎn)，是經(jīng)常出現(xiàn)的一類題型。在求解該類題時(shí)，可運(yùn)用阿基米德原理求解。

例3：某石塊在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得石塊重量為 ，將之沉浸在水中測(cè)出重量為 。將石塊沉浸到另外一種液體中，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為 ，求另外一種液體的密度。

解析：求解該題時(shí)可利用阿基米德原理?？諝庵袦y(cè)量石塊重量為 ，水中測(cè)量重量為 ，由此可得出石塊在水中的浮力大小為 。根據(jù) ， 。石塊放置另外一種液體中后，所受浮力大小為 。根據(jù) ，則可求出另外一種液體的密度為 。

三、應(yīng)用阿基米德原理判斷物體是否存在空心

例4：一鋁球重量為 ，將之沉浸在裝滿水的容器中，有 的水從容器中溢出，求（1）鋁球浮力大?。唬?）鋁球是否為空心。（其中 ）

解析：求解該題時(shí)可運(yùn)用阿基米德原理。鋁球沉浸到容器中溢出的水即為鋁球排出水的重力，根據(jù)阿基米德公式可求出鋁球浮力大小，即鋁球浮力大小為： ，

判斷鋁球是否是空心時(shí)，首先假設(shè)鋁球?yàn)閷?shí)心，則根據(jù)重量和密度求出鋁球體積大小。

，而鋁球所受浮力大小為0.001m3，鋁球體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于浮力大小，則假設(shè)不成立，由此可判斷出鋁球?yàn)榭招摹?/p>

除了以上三種應(yīng)用外，在判斷液面升降問題、物體空心體積問題中阿基米德應(yīng)用也較多。但不管在哪種應(yīng)用中，都是圍繞阿基米德基本公式展開的。只要能充分理解阿基米德公式則很多題型便會(huì)迎刃而解。

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