小談“浮力教學”

摘 要：力學是初中物理教學的重點和難點，而浮力問題因為比較抽象，很多物理教師在遇到這一章內容時都感到棘手，學生學起來則更是一籌莫展，暈頭轉向。但只要找出其中的規律，問題就能迎刃而解。

關鍵詞：初中物理； 浮力教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）10-033-001

針對《浮力》教學，筆者認為，教師除了要仔細研讀教材，還應該做到以下幾點：

一、培養學生的學習興趣

都說“興趣是最好的老師”。其實一點都不假，沒有興趣，做起事情來就沒有激情，效率不高。浮力問題又比較抽象，為了提高學生的學習興趣與積極性，我從學生的親身體會入手。

雖說課本上有四幅引入的圖片，但其中的內容離我們這兒的農村孩子有些遙遠，可看而不可及。正好我們校園內有一個不太大的淺水池。在開始學浮力時，我準備了一些器材：充氣的氣球、木棍、泡沫、石塊、鐵塊、塑料等等，請學生將這些東西紛紛按、放到水中，感受氣球在水中松手后會漂上來、石塊在空氣中和在水中的“重量不同”等，并思考為什么會這樣？引起學生對浮力知識探究的興趣。

二、理清浮力的理論知識

1.浮力的定義：一切浸入液體（或氣體）的物體都受到液體（或氣體）對它豎直向上的力叫浮力。

2.浮力方向：豎直向上；施力物體：液（或氣）體

3.浮力產生的原因（實質）：液（或氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差即浮力。

4.物體的浮沉條件

4.1前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。

4.2當F浮G時，物體上浮。

5.阿基米德原理

5.1內容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。

5.2公式表示：F浮=G排=ρ液V排g從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的質量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關。

5.3適用條件：液體（或氣體）

6.漂浮問題“五規律”

規律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；

規律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；

規律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；

規律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；

規律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。

7.浮力的利用

7.1輪船 工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體，必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。

7.2潛水艇 工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。

7.3氣球和飛艇 工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體，如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發展成為飛艇。

7.4密度計 原理：利用物體的漂浮條件來進行工作。

二、鍛煉學生的實驗能力

在探究影響浮力大小的因素時，讓學生自己動手。學生都有探求新知的欲望和沖動，加上課前“水池”中的興致未消，此時更是興奮。根據課本中的提示設計實驗，以小組為單位進行實驗，收集數據，分析歸納得出結論。教師只在其中加以必要引導。

在此用“雞蛋沉浮”來探究。把雞蛋放入清水中，雞蛋沉入水底，但在水中慢慢加入食鹽并攪拌后改變了鹽水的密度，當加鹽到一定程度，雞蛋浮上來了。學生發現，同一個雞蛋在不同的液體里沉浮不同，得到：浮力大小與液體的密度有關。

在探究“浮力的方向”時，我將細線的一端固定在容器的底部，另一端固定在乒乓球上，往容器中注適量的水，乒乓球浮在水中，此時觀察到系著乒乓球的線是豎直的，說明乒乓球受到水的浮力是豎直向上的；再將容器傾斜，觀察到系乒乓球的線仍然是豎直的，說明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的。由此得到浮力方向“總是豎直向上”。

在探究物體浮沉條件時，還是讓學生自己動手，借助塑料瓶和塑料軟管制作“潛水艇”。學生看到自己的“潛水艇”在水中一會兒下沉，一會兒上浮，心中充滿無限快樂。

三、提高運用公式的能力

學以致用。學了浮力知識后，要用在實驗中推導出的浮力計算公式解答相關浮力問題。大概要用到以下四種方法：

1.阿基米德原理法。浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力，即

F浮=G排液=ρ液gV排。

例：一個物體漂浮在水面上，浸入水中的體積為500cm3，求此物體所受到水的浮力。（g=10N/kg）

解：F浮=G排液=ρ液gV排

=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N

2.稱重法。將某物體分別在空氣和液體中各用彈簧測力計稱一次，兩次示數之差，就是該物體所受浮力大小，即F浮=G空氣-G液

例：一石塊在空氣中稱重12N，完全浸在酒精中稱時重9N，求石塊受到酒精的浮力大小。

解：F浮=G空氣-G液=12N-9N=3N

3.壓力差法。如圖，浸沒在液體中的物體所受液體浮力的大小等于該物體上、下表面所受壓力之差，即F浮=F下-F上。

例：一個邊長10cm的正方體物塊（不吸水）浸沒在水中，上表面距水面20cm。求此物塊受到水的浮力。（g=10N/kg）

解：10cm=0.1m 20cm=0.2m S=0.1 m×0.1 m=0.01m2

F浮=F下-F上=ρ液gh下S-ρ液gh上S=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.1m=10N

4.二力平衡法。即物體在懸浮、漂浮時，F浮=G物

雖然浮力難教、難學，但“世上無難事，只怕有心人”，只要我們做個有心人，認真探索，仔細品味，定能找出其中的規律，讓問題迎刃而解。