刘占龙
摘 要:学习好浮力的内容有利于开发学生的物理思维,同时能有效地培养学生的实验探究能力、计算能力、分析能力、综合能力。为了提高学生的学习兴趣,谈谈“浮力”内容中考复习的方法。
关键词:物理;浮力;计算方法;应用
“浮力”的教学内容对于初中学生而言是难度较大的一节,如何提高教学质量,寻求对策,提高“浮力”内容的教学效果,摆在了我们每一位物理教学工作者的面前。浮力现象是学生在生活中比较常见和熟悉的物理现象,那么我就对“浮力”的物理教学做一点浅析,谈谈如何使学生更好地从物理的角度来认识“浮力”。
一、运用比较法来认识浮力
比较是就两种或两种以上同类的事物辨别异同或高下。熟话说:“有比较,才有鉴别。”
(一)比较概念
浮力概念是:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
用公式表示为:
F浮=G排=ρ液gV排
可将其与重力相比较。重力是由于地球的吸引力而使物体受到的力。其大小与物体的质量有关。
用公式表示为:
G=mg
前者施力物体是液体,方向竖直向上。后者施力物体是地球,方向竖直向下。
(二)比较实验
让学生亲自动手来做实验,这样可以加深他们的感官认识。做一个1.8×1.8×1.8cm2的立方体与一个0.9×1.8×3.6cm2的立方体,(ρ﹥ρ水)。用弹簧秤分别测出它们全部浸入水中时受的拉力F(F浮=G-F),可以看出浮力相等。这两个物体的体积相等,但形状不同,说明浮力跟物体的形状无关。
再比如将挂在弹簧秤上的石块浸没在水中,一次浸浅些,一次浸深些,比较两次的实验数据,发现读数并没有发生变化,因而使学生认识到浮力跟液体的深度毫无关系。
可见,用比较的方法可以加深学生对知识的理解和记忆,同时能够使学生进一步了解各种概念之间的区别与联系,从而促进学生思考问题的能力。
二、运用归纳法可以培养学生的实验能力,以加深对浮力的认识
归纳是由一系列具体的事实概括出一般原理的过程。如,讲授阿基米德原理之前,做好教材上的两个实验,由结果看出:石块、木块所受的浮力都等于被石快、木块排开水的重力。从而归纳出阿基米德原理的基本内容。总之,使用归纳法能够使学生认识到事物的特殊性和一般性,从而能认识到由特殊到一般的物理规律。
三、运用逻辑推理的方法进一步认识浮力
如:讲“浮力产生的原因”时,可设想一个边长为L的立方体,浸没在液体中,对立方体来说,它的前后、左右表面处于同一深度的压力:F前与F后、F左与F右可以认为抵消。只有上下表面由于所处的深度不同,则F上与F下不一样,再设上表面距液面的深度为h,则:
F上=ρ液ghL2
F下=ρ液g(h+L)L2
容易看出:F下﹥F上,其差值也就是产生浮力的原因,即:
F下-F上=F浮=ρ液gL3+ρ液ghL2-ρ液ghL2=ρ液gV物=ρ液gV排
因此,运用逻辑推理的方法能够使学生联系已学过的知识结构,结合一定的数学知识,进行严密地推理演算,从而加深了对新知识的理解,同时培养了学生能够把握角度思考问题的能力。
四、运用猜想促进学生的思维能力
猜想也是一种推测,是一种凭想象、估计来找到正确答案的一种思维过程。
阿基米德原理是一个实验定律,教师指导学生做教材上的实验,做完前两个步骤后,可以提问学生:观察到了什么?此时学生回答:弹簧的示数变小。猜想一下为什么会变小?学生可能会想到是因为石块受到了水向上的力,抵消了一部分本身的重力。同时水从溢水杯中溢出,流入水桶中,然后再让学生猜想:浮力的大小可能与什么因素有关?这时再用弹簧秤称出小桶中水的重力,得出浮力的大小等于被物体排开的水重。可见运用猜想能使学生面对问题,展开想象的翅膀,再根据已有的知识、经验,进行短时间的思维加工,既调动了学生的主动性,同时也促进了学生科学探究的能力。
五、运用假设法可以使学生通过浮力的知识,培养思考的能力
浮于水面的物体受到水的浮力,那么“下沉的物体是否也受到浮力呢?”,此时教师可让学生提出假设,然后让学生设计一个实验来检验假设是否成立。假设下沉的物体不受浮力,根据前面学过的二力合成的知识,在水中称得的物重应等于在空气中称得的物重,但实际的结果是弹簧秤的读数变小了。由此可见假设是错误的,说明物体在下沉时也受到浮力。这样通过假设法不仅能锻炼学生思维的想象力,而且也使学生的思维活动具有逻辑性,一举两得。
六、运用总结法可以使学生进一步掌握浮力的概念
总结的过程其实也就是思维活动的过程,总结能把学生大脑中零乱的信息形成一定的知识网络,使其具有条理性、结构性、清晰性,使知识点富有层次性。
七、让学生通过讨论得出浮力的应用,注重理论联系实际
1.轮船的工作原理。要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。排水量:轮船满载时排开水的质量。单位t,由排水量m排可计算出排开液体的体积V排;排开液体的重力G排=m排g;轮船受到的浮力F浮=m排g,轮船和货物共重G=m排g。
2.潜水艇的工作原理。潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
以上是我在初中物理教学的过程中,关于“浮力”这节内容学习的一点教学经验,写出来和大家共同交流学习。