重視實(shí)驗(yàn)，透徹理解

鄒品文

摘要：浮力和壓力是中等物理教學(xué)中非常重要的科目和難點(diǎn)，浮力的內(nèi)容較為抽象，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的思維能力，該內(nèi)容包括強(qiáng)度、液體壓力和密度的綜合知識(shí)，在這種情況下，教師必須注意實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)解決了這部分知識(shí)的難點(diǎn)，提高了學(xué)生對(duì)可浮性的理解，物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，在物理課堂上起著不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：浮力與壓強(qiáng);實(shí)驗(yàn);理解

"浮動(dòng)性"教育內(nèi)容是中學(xué)生來說的一個(gè)重要難點(diǎn)。怎樣才能提高"浮動(dòng)性"的課堂教學(xué)質(zhì)量，尋求有效對(duì)策，以此來提升課堂教學(xué)的效果，這是擺在每個(gè)物理老師面前的一個(gè)重要問題。我在中學(xué)入學(xué)考試物理總復(fù)習(xí)中介紹了一下以下的學(xué)習(xí)方法。

一、從液體壓力和壓力的知識(shí)中介紹可浮性的根本原因和可浮性的定義，使學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解可浮性的背景;

示例：將橫向長(zhǎng)度為5cm的立方體浸入水中。上表面距離水面10厘米。立方體的上表面和下表面之間的壓力差是多少？上還是下？

分析：由于立方體下表面的垂直水壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上表面的垂直水壓，這主要是因?yàn)閺纳媳砻嫠畨毫Φ缴媳砻嫠畨毫ι疃冗h(yuǎn)遠(yuǎn)小于從下表面水壓力到上表面水壓力的深度，由于立方體上下表面的水平流動(dòng)量和面積都相等，因此下表面水流動(dòng)量和垂直流動(dòng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上表面水流動(dòng)量和垂直流動(dòng)量的壓力，即 F= F下- F上，由此產(chǎn)生的流動(dòng)量和壓力都是垂直流動(dòng)向上的。

你認(rèn)為：長(zhǎng)方體的正面、背面、左側(cè)和右側(cè)也處于液體壓力下嗎？左側(cè)和右側(cè)、正面和背面之間是否存在壓力差？答案是：當(dāng)立方體浸入水中時(shí)，其左側(cè)和右側(cè)以及正面和背面的面積相等，而相應(yīng)的部分離水面的深度相同，且其上的水壓相等。因此，立方體左右兩側(cè)以及前后兩側(cè)的水壓相等且相反。

結(jié)論：液體（氣體）和物體上下壓力的差異是導(dǎo)致漂浮性的主要原因。

F浮動(dòng)（始終垂直方向）=F向下（方向向上）-F向上（方向向下）

本質(zhì)：下表面的壓力高于上表面，可浮性是上下表面之間的壓力差。

延伸：如果物體沒有完全淹沒？物體沒有承受向下的壓力，即F浮動(dòng)=F向下。

可以注意到，可浮性應(yīng)定義為：浸入液體（氣體）中的物體的向上力稱為可浮性。

二、通過比較，得出了物體漂浮的條件，避免了公式的盲目應(yīng)用

兩個(gè)立方體塊A和B分別與容器底部和側(cè)壁緊密接觸（即容器壁和物體之間沒有液體）。將水倒入容器中，然后使塊A浮起，塊B不浮起。

分析：當(dāng)物體與容器底部緊密接觸時(shí)，兩個(gè)接觸面之間沒有液體滲透。物體的下表面不再受到其上液體向上壓力的影響。液體失去向上的支撐力，漂浮性自然消失。水在蠟塊B的底部沒有向上的壓力。并非通過壓差法，蠟塊B不受向上浮動(dòng)的影響。同樣，水碼頭在橋墩底部沒有向上壓力，因?yàn)樗疀]有向上壓力。并不是通過壓差法，碼頭不會(huì)向上浮動(dòng)。潛水艇在沉淀物中很難漂浮也是事實(shí)。

三、 復(fù)習(xí)計(jì)算浮動(dòng)性的方法，讓學(xué)生記住

1.稱重方法：F=G-F（用彈簧測(cè)功機(jī)測(cè)量浮力）

2.壓差法：F=F下-F上（根據(jù)可浮性計(jì)算可浮性）。

3.F 浮=G 排或F 浮=ρ液V排G（常用于使用阿基米德原理計(jì)算可浮性并了解物體置換的液體質(zhì)量或體積）

4.浮動(dòng)和懸掛條件：F=G（浮動(dòng)通過兩個(gè)力平衡計(jì)算）

4.列出浮沉物的情況，了解浮沉物產(chǎn)生的深層原因

掛失

F浮動(dòng)<G 浮F=G 浮F>G 浮F=G

ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物

小結(jié)：

幫助學(xué)生理解的是更為易懂的方法，希望能幫到各位老師。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳剛，舒興隆.新編物理教學(xué)論[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2008.

[2]易其順，蔣志年.物理學(xué)科中“浮力”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究[J].教學(xué)與管理，2006（12）.