分類比較物體“浮浮沉沉”

張艷

【摘? 要】? 利用物體的浮沉來比較浮力的大小，學(xué)會(huì)用分類比較浮力大小，要看清給定的條件，根據(jù)阿基米德原理、浮沉條件等去比較浮力大小，從而解決問題.

【關(guān)鍵詞】? 初中物理；浮沉條件；阿基米德原理

對(duì)于浮力大小的比較一直是學(xué)生感到棘手的問題，特別是這些相似的圖無法辨別，不知道如何去解決，很多學(xué)生只是不斷用不同的方法試著去解決，因此平時(shí)要注重培優(yōu)學(xué)生的理解能力、分析推理能力和比較概括能力等，學(xué)會(huì)解決問題的方法，把相似的問題進(jìn)行比較，找到實(shí)質(zhì)的解決辦法，為了達(dá)到這一目的，下面列舉一些方法，如，通過比較物體的重力與所受浮力的大小關(guān)系來判斷物體浮沉，或者通過比較物體密度與液體密度的大小關(guān)系來判斷物體浮沉，有些浮沉的判斷也可以通過物體的體積與排開液體體積進(jìn)行判斷.對(duì)于三種判斷方法的選取可以靈活應(yīng)用.而對(duì)于給定圖示的前提下，我們可以對(duì)比分析即可.

1? 一懸一浮類

對(duì)于此類問題首先要看清物體的等量條件，然后選擇相應(yīng)的比較方法，一般是通過“比重法”“比體積法”及“比密度法”等進(jìn)行判斷.

例1? 將同一個(gè)新鮮的雞蛋先后放入密度不同的甲、乙兩杯鹽水中，靜止時(shí)的位置如圖1所示，兩液面相平.則下列說法正確的是（? ?）

（A）雞蛋的密度大于甲杯中鹽水的密度. （B）甲杯底部所受液體的壓強(qiáng)大.

（C）雞蛋在乙杯中受到的浮力大. （D）雞蛋在甲、乙兩杯中受到的浮力一樣大.

答案：（D）.

解析? 由圖可知雞蛋在不同液體中分別處于懸浮和漂浮狀態(tài)，因此所受的浮力都等于重力，由于是同一個(gè)雞蛋，重力不變，因此所受的浮力相等，故選（D）.甲杯中懸浮，說明雞蛋密度等于鹽水密度，乙杯中漂浮，說明雞蛋密度小于鹽水密度，所以甲杯中鹽水密度小于乙杯中鹽水密度，根據(jù)ρ=pgh可知，甲杯底部所受液體壓強(qiáng)小于乙杯底部所受液體的壓強(qiáng)，故（A）（B）（C）選項(xiàng)不符合題意.

點(diǎn)評(píng)? 對(duì)于相同物體處于不同液體中，若都浮著其浮力是相等的，但是液體的密度是

不同的，漂浮的液體密度比較大.

2? 一浮一沉類

對(duì)于同一物體不同狀態(tài)時(shí)比較浮力大小，要根據(jù)具體實(shí)際情況進(jìn)行判斷，若質(zhì)量相等則可以通過“浮沉條件比較法”進(jìn)行判斷.

例2? 小宇周末幫媽媽洗碗時(shí)發(fā)現(xiàn)，即使同一只碗能漂浮在水上，也能沉入水底，如圖2所示.下列說法正確的是（? ?）

（A）碗沉底時(shí)所受的浮力大于它漂浮時(shí)所受的浮力.

（B）碗漂浮時(shí)所受的浮力等于它排開的水所受的重力.

（C）碗漂浮時(shí)所受的浮力大于它所受的重力.

（D）碗沉底時(shí)排開水的體積等于它漂浮時(shí)排開水的體積.

答案：（B）.

解析? （A）選項(xiàng)中，碗沉底時(shí)，浮力小于重力，漂浮時(shí)浮力等于重力，而碗的重力是不變的，因此沉底時(shí)浮力小于漂浮時(shí)受到的浮力，故（A）錯(cuò)誤；（B）選項(xiàng)中，根據(jù)阿基米德原理可知，浮力等于排開液體的重力，故（B）正確；（C）選項(xiàng)中，漂浮時(shí)浮力等于重力，故（C）不符合題意；（D）選項(xiàng)中，由于沉底時(shí)浮力小于漂浮時(shí)受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理，碗沉底時(shí)排開水的體積小于它漂浮時(shí)排開水的體積，故（D）不符合題意.

點(diǎn)評(píng)? 在已知物體質(zhì)量大小關(guān)系時(shí)，通過圖中給定的浮沉狀態(tài)，可以通過“比重法”來對(duì)浮力大小的比較，其他結(jié)合阿基米德原理進(jìn)行綜合的分析判斷，因此解題時(shí)一定要明確物體的質(zhì)量是否相同或是否是同一個(gè)物體等條件.

3? 綜合比較類

在浮力比較的問題中，也涉及浮浮沉沉的多種情況，對(duì)于這類復(fù)雜的問題要選好研究物體一一對(duì)比，可以把幾種比較方法綜合起來使用，但是一定要明確質(zhì)量相等還是體積相等等特殊條件，然后選擇對(duì)比對(duì)象和相應(yīng)的比較方法.

例3? 如圖3所示，小宇把體積相同的A、B兩個(gè)實(shí)心小球放入盛有甲、乙不同液體中，發(fā)現(xiàn)兩球在甲容器中沉底，在乙液體中一個(gè)漂浮，一個(gè)沉底，則下列說法錯(cuò)誤的是（? ?）

（A）在甲液體中小球A對(duì)容器底部的壓力小于小球B對(duì)容器底部的壓力.

（B）甲液體的密度小于乙液體的密度.

（C）小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量.

（D）小球A在甲液體中受到的浮力大于在乙液體中受到的浮力.

答案：（D）

解析? 對(duì)比甲和乙容器中的A球，一個(gè)沉底一個(gè)漂浮，由于是同一個(gè)球，甲液體密度小于A球密度，乙液體密度大于A球密度，故甲液體密度大于乙液體密度，故（B）選項(xiàng)不符合題意；另外可以根據(jù)“比重法”進(jìn)行比較浮力，甲容器中浮力小于重力，乙容器中浮力等于重力，可知小球A在甲液體中受到的浮力大于在乙液體中受到的浮力，故（D）選項(xiàng)符合題意；在乙容器中，A球漂浮，B球沉底，在同種液體中，所以可知，A球密度小于B球密度，已知體積相同，根據(jù)m=ρV可知，小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量，故（C）選項(xiàng)不符合題意；小球在容器中受到浮力、重力和支持力，因此對(duì)容器底部的壓力F=G-F浮，由于GA＜GB，并且兩球在甲液體中浮力相等，所以在甲液體中小球A對(duì)容器底的壓力小于小球B對(duì)容器底的壓力，故（A）選項(xiàng)不符合題意.故選（D）.

點(diǎn)評(píng)? 對(duì)于多種狀態(tài)的浮力比較問題，要看清液體的種類、物體的體積及質(zhì)量等條件，同時(shí)根據(jù)浮沉條件及利用已知液體密度及排開液體的體積的大小關(guān)系，用阿基米德原理進(jìn)行綜合判斷.

4? 結(jié)語

浮力大小的比較，要針對(duì)不同的情況和具體需要來選擇合適的方法，找到屬于哪類，這就需要平時(shí)不斷梳理、總結(jié)，并且要掌握好浮力相關(guān)知識(shí).所以在平時(shí)教學(xué)中做到知識(shí)的拓展和應(yīng)用，采用相應(yīng)的有效教學(xué)方法，去培養(yǎng)學(xué)生處理問題的能力，特別注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)方法分類解決問題的能力.