浮力解題思路淺析

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