受力分析在解決壓強(qiáng)浮力綜合題中的應(yīng)用策略

羅慨

【摘要】在初中物理教學(xué)中，壓強(qiáng)、浮力的計(jì)算是重點(diǎn)和難點(diǎn)，且在各省中考中均占有較大權(quán)重.本文主要從受力分析的角度對此類題型進(jìn)行分析、歸納，幫助學(xué)生構(gòu)建壓強(qiáng)、浮力綜合計(jì)算的知識體系和框架，掌握壓強(qiáng)、浮力問題的計(jì)算方法，進(jìn)一步弄清力學(xué)中物理知識之間的密切聯(lián)系，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題的能力.

【關(guān)鍵詞】受力分析；壓強(qiáng)；浮力

在初中物理學(xué)習(xí)中，力學(xué)是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，而壓強(qiáng)和浮力則是力學(xué)的重要組成內(nèi)容，也是和生活實(shí)際聯(lián)系較為緊密的知識.在近幾年的中考中，更是喜歡將密度、壓強(qiáng)與浮力等幾個(gè)知識點(diǎn)聯(lián)系起來，目的是考察學(xué)生力學(xué)的綜合應(yīng)用能力.很多學(xué)生看到此類題目，感覺無從下手，不知所措.實(shí)際上，大多數(shù)壓強(qiáng)、浮力的綜合題都是建立在對物體進(jìn)行正確的受力分析基礎(chǔ)上，通過建立受力平衡關(guān)系，列出平衡方程，從而得到正確結(jié)果.

本文將闡述受力分析在解決壓強(qiáng)、浮力綜合計(jì)算題中的具體應(yīng)用.

1 分析研究對象具體的平衡狀態(tài)

物體處于勻速直線運(yùn)動或保持靜止?fàn)顟B(tài)都屬于平衡狀態(tài)，此時(shí)物體受到的是平衡力.物體在液體中處于平衡狀態(tài)時(shí)可能是受到二力平衡，也可能是受到三個(gè)或三個(gè)以上的力而處于平衡狀態(tài)，但不管受到多少個(gè)力，均是在同一直線上的受力分析，要能找出物體具體的受力情況進(jìn)而行分析解決問題.

1.1 二力平衡狀態(tài)

物體漂浮在液體之上或浸沒在液體中時(shí)，對物體進(jìn)行受力分析可知，物體只受兩個(gè)力作用：重力和浮力.這兩個(gè)力，作用在同一物體上，方向相反并且在同一直線上.此時(shí)該物體所受的兩個(gè)力除大小關(guān)系不知外，其余關(guān)系均滿足二力平衡的條件.只需討論這兩個(gè)力的大小關(guān)系，看看是否滿足二力平衡的條件來進(jìn)行求解.

例1 （2021·天津）水平桌面上有一底面積為5S0的圓柱形薄壁容器，容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的水.將底面積為S0、高為h0的柱形杯裝滿水后（杯子材料質(zhì)地均勻），豎直放入水中，靜止后容器中水的深度為上 1/2 h0，如圖1所示；再將杯中的水全部倒入容器內(nèi)，把空杯子豎直正立放入水中，待杯子自由靜止后，杯底與容器底剛好接觸，且杯子對容器底的壓力為零，容器中水的深度為 2/3 h0，如圖2所示，已知水的密度為ρ0，求：

（1）空杯子的質(zhì)量；

（2）該杯子材料的密度.

分析 （1）當(dāng)物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，據(jù)二力平衡可知：物體受到的重力等于浮力，利用阿基米德原理求解空杯子的質(zhì)量；（2）已知杯子的質(zhì)量和體積，利用密度公式求解物體的密度即可.

4 結(jié)語

受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)，但在初中物理學(xué)習(xí)中的要求較低，很多教師在教學(xué)中并未重視，沒有將受力分析的方法系統(tǒng)地教授給學(xué)生.實(shí)際上受力分析不僅是一種方法，更是一種解題的重要法寶，很多學(xué)生到了高中覺得物理學(xué)習(xí)很困難，原因之一就是在初中物理學(xué)習(xí)中對受力分析的這一基本功掌握不扎實(shí)，對受力分析理解不深刻，運(yùn)用得太少.因此，為了做好初高中物理學(xué)習(xí)的順利過渡，在初中階段，教師應(yīng)該讓學(xué)生理解受力分析，引導(dǎo)學(xué)生利用受力分析的方法去解決相關(guān)問題，結(jié)合物體狀態(tài)去理解分析，在分析過程中，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，提高其解決問題的能力.

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