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，學會用分類比較浮力大小，要看清給定的條件，根據阿基米德原理、浮沉條件等去比較浮力大小，從而解決問題.

【關鍵詞】? 初中物理；浮沉條件；阿基米德原理

對于浮力大小的比較一直是學生感到棘手的問題，特別是這些相似的圖無法辨別，不知道如何去解決，很多學生只是不斷用不同的方法試著去解決，因此平時要注重培優學生的理解能力、分析推理能力和比較概括能力等，學會解決問題的方法，把相似的問題進行比較，找到實質的解決辦法，為了達到這一目的，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行判斷.對于三種判斷方法的選取可以靈活應用.而對于給定圖示的前提下，我們可以對比分析即可.

1? 一懸一浮類

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

例1? 將同一個新鮮的雞蛋先后放入密度不同的甲、乙兩杯鹽水中，靜止時的位置如圖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，因此所受的浮力都等于重力，由于是同一個雞蛋，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ρ=pgh可知，甲杯底部所受液體壓強小于乙杯底部所受液體的壓強，故（A）（B）（C）選項不符合題意.

點評? 對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

對于同一物體不同狀態時比較浮力大小，要根據具體實際情況進行判斷，若質量相等則可以通過“浮沉條件比較法”進行判斷.

例2? 小宇周末幫媽媽洗碗時發現，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）碗沉底時所受的浮力大于它漂浮時所受的浮力.

（B）碗漂浮時所受的浮力等于它排開的水所受的重力.

（C）碗漂浮時所受的浮力大于它所受的重力.

（D）碗沉底時排開水的體積等于它漂浮時排開水的體積.

答案：（B）.

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

點評? 在已知物體質量大小關系時，通過圖中給定的浮沉狀態，可以通過“比重法”來對浮力大小的比較，其他結合阿基米德原理進行綜合的分析判斷，因此解題時一定要明確物體的質量是否相同或是否是同一個物體等條件.

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，對于這類復雜的問題要選好研究物體一一對比，可以把幾種比較方法綜合起來使用，但是一定要明確質量相等還是體積相等等特殊條件，然后選擇對比對象和相應的比較方法.

例3? 如圖3所示，小宇把體積相同的A、B兩個實心小球放入盛有甲、乙不同液體中，發現兩球在甲容器中沉底，在乙液體中一個漂浮，一個沉底，則下列說法錯誤的是（? ?）

（A）在甲液體中小球A對容器底部的壓力小于小球B對容器底部的壓力.

（B）甲液體的密度小于乙液體的密度.

（C）小球A的質量小于小球B的質量.

（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? 對比甲和乙容器中的A球，一個沉底一個漂浮，由于是同一個球，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）選項不符合題意；另外可以根據“比重法”進行比較浮力，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m=ρV可知，小球A的質量小于小球B的質量，故（C）選項不符合題意；小球在容器中受到浮力、重力和支持力，因此對容器底部的壓力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對容器底的壓力小于小球B對容器底的壓力，故（A）選項不符合題意.故選（D）.

點評? 對于多種狀態的浮力比較問題，要看清液體的種類、物體的體積及質量等條件，同時根據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系，用阿基米德原理進行綜合判斷.

4? 結語

浮力大小的比較，要針對不同的情況和具體需要來選擇合適的方法，找到屬于哪類，這就需要平時不斷梳理、總結，并且要掌握好浮力相關知識.所以在平時教學中做到知識的拓展和應用，采用相應的有效教學方法，去培養學生處理問題的能力，特別注重培養學生應用所學知識方法分類解決問題的能力.