初中物理學(xué)習(xí)中有關(guān)浮力問題的解答技巧分析

杜政謙

【摘要】浮力作為初中物理知識考點(diǎn)的有機(jī)組成部分，在實(shí)際問題的解答上確實(shí)難度系數(shù)較大。本文主要探究了解答初中物理浮力相關(guān)問題的技巧和方法，希望能對初中物理的學(xué)習(xí)起到一定的助推作用。

【關(guān)鍵詞】物理；浮力；密度；解答技巧

初中物理各類考試中要想解決好浮力的相關(guān)問題，必須熟悉和掌握力、力的平衡、密度、壓強(qiáng)等相關(guān)知識點(diǎn)。

一、夯實(shí)基礎(chǔ)，學(xué)會區(qū)分重力與浮力

要解決浮力的問題，首先要掌握基礎(chǔ)知識，夯實(shí)基礎(chǔ)，并且學(xué)會甄別重力和浮力。

案例1：有一個(gè)質(zhì)量是79g的鐵塊，其中密度為7.9g/cm3，求它的質(zhì)量和重量？如果把它浸沒在水里面，試問能排出多少水？并求它所受浮力？

【問題解析思路分析】本道試題最后需要求出鐵塊所受到的浮力大小，而題干中給出的已知量是非常少的，所求的量卻是非常多的，問題層層相接，環(huán)環(huán)相扣。需要按部就班的解決問題。仔細(xì)分析，問題考察的內(nèi)容就是有關(guān)物體重力和浮力的計(jì)算，要分二者的區(qū)別。在公式的計(jì)算上，物理重力G=物gv物，所受浮力F浮=液gv排。二者在計(jì)算的方法上有很多相似的地方，但是在結(jié)果上卻是截然不同的，所以此問題的解決關(guān)鍵就是學(xué)生能分清二者的區(qū)別。

【解答過程】

從題干得知：

m鐵=79g=0.079kg 鐵=7.9g/cm3

G鐵=m鐵g=0.079kg×10N/kg=0.79N

V排=V鐵= = =10 cm3

m排= 液gV排=1g/cm3×10 cm3=10g=0.01kg

F浮=m浮g—0.01kg×10N/kg=0.1N

二、找到變量，抓住變換條件

對于初中物理教學(xué)中牽扯到的浮力問題，很多時(shí)候都是動(dòng)態(tài)變化的，有時(shí)候會與其它的知識融合在一起來考察，這就需要學(xué)生在面對問題的時(shí)候要認(rèn)真的分析和仔細(xì)的研究，抓住題干中給出的已知量，變量和待求量，找出它們之間的關(guān)聯(lián)性，以此為切入點(diǎn)來解決問題。

案例2：如下圖所示：有一個(gè)輕質(zhì)杠桿，需要把甲乙兩個(gè)實(shí)心的物體掛在兩端，它們的密度都是4.0×103kg/m3，輕質(zhì)杠桿處在平衡狀態(tài)。如果把甲浸沒在水中，并且把支點(diǎn)從O移到O′時(shí)，杠桿在新的位置依然處于平衡狀態(tài)，如果兩次支點(diǎn)的距離OO′為OA的 ，試問甲乙的質(zhì)量比是多少？

【問題解析思路分析】此問題考察的點(diǎn)是杠桿平衡的問題，其中牽扯到浮力的問題，但是解決問題的出發(fā)點(diǎn)和切入點(diǎn)是杠桿平衡的條件和原理，題干中給出的已知問題是甲物體浸沒在水中，杠桿平衡的條件被打破，需要調(diào)整新的受力分布和力臂，以實(shí)現(xiàn)新的杠桿平衡條件。從題干中得出：甲乙的密度是相同的，假設(shè)甲物體到O的距離是lOA，乙是lOB，則△l=OO′= lOA，這就比較簡單的分析出甲乙的質(zhì)量比了。

【解答過程】

以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿平衡得出：G甲lOA=G乙lOB ①

如果把甲浸沒于水中，則A端受的拉力為G—F浮甲，實(shí)現(xiàn)杠桿的再度平衡，O點(diǎn)移至O′點(diǎn)。

以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿平衡得出：（G甲-F浮甲）（lOA+ lAO）=G乙（lOB+ lAO） ②

由②解得： G甲 lAO—F浮甲 lAO=G乙lOB— G乙lAO

將①代入②得

G甲lAO— F浮甲 lAO=G甲lOA— G乙lAO

約去lAO，并將G甲、F浮甲，G乙各式展開

gV甲- 水gV甲= 水gV甲- gV乙

將 =4.0×103kg/m3代入，單位為國際單位。

×4×103V甲- ×1×103V甲=4×103V甲- ×4×103V乙

得 =

又∵ 甲、乙密度相同：

∴ = =

三、巧用原理，實(shí)現(xiàn)問題的掛靠

關(guān)于浮力的問題，無論是求浮力的大小，還是與物體浮力大小相關(guān)的問題，都需要巧用一定的物理原理，原理是解決一切物理問題的關(guān)鍵，只要找對原理，利用好這些理論知識，實(shí)踐問題就會迎刃而解了。阿基米德原理原理就是解決浮力問題的一個(gè)最為主要的原理，它揭示了物理浮力大小及相關(guān)的影響因素，掌握住這個(gè)原理很多的問題就容易解答了。

案例3：下列關(guān)于浮力的表述正確的選項(xiàng)是（ ）

A、在水中浸沒的物體，其深度越深，那它受到的浮力就會越大

B、對于物體來說，它的物體密度越大，那么在水中受到的浮力就會越大

C、對于物理的浮力大小來說，越重它受到的浮力就會越小

D、對于同樣大小體積的鐵塊和木塊來說，在水中受到的浮力是一樣的

【問題解析思路分析】關(guān)于物理的浮力大小到底有哪些因素影響的，這是解決此道問題的關(guān)鍵，這就需要學(xué)生學(xué)會運(yùn)用相關(guān)的物理定理和物理常識了。關(guān)于物體浮力的大小，有一個(gè)阿基米德原理，這是中學(xué)物理解決力學(xué)問題的一個(gè)基本原理。其中表述的浸在靜止流體中的物體受到流體作用的合力大小等于物體排開的流體的重力，這個(gè)合力稱為浮力。表達(dá)的公式是F浮=G排=m排g=ρ液（氣）gV排，從這個(gè)公式可以看出物體受到的浮力大小，主要跟ρ液，V排有關(guān)聯(lián)，而與ρ物（G物），深度無關(guān)，與V物無直接關(guān)系。只要學(xué)生學(xué)會運(yùn)用這些基本的物理定理，這些問題就迎刃而解了。

【解答過程】

有阿基米德原理得知：

A答案中表述的物理受到的浮力與物體在水中侵泡的深度關(guān)系，兩者之間沒有關(guān)聯(lián)，無論物體侵泡的深入如何，水的密度是不變的，所以浮力不便。所以A答案也不對。B答案中，根據(jù)阿基米德原理得知，物體受到的浮力大小與物體的密度大小沒有直接的關(guān)系，所以B答案的描述也是錯(cuò)誤的。

C答案中，物體的重力大小不會影響到物體的浮力。對于同樣性質(zhì)的大小鐵塊來說，兩者相比到底那個(gè)收到的浮力大呢，這個(gè)需要根據(jù)它們排出的水有關(guān)，依據(jù)此判斷，大鐵塊的V排大于小鐵塊，所以C答案給出的選項(xiàng)是不對的。D選項(xiàng)中同體積的鐵塊和木塊，浸沒于水中，V排相同， 水相同，F(xiàn)浮鐵=F浮木，鐵塊和木塊受的浮力一樣大。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉佐君.初中物理浮力問題解析[J].新課程，2012（10）