浅谈浮力题的参考答案

2016-07-25 23:49王依妮朱晓岚苏福河
读写算·教研版 2016年14期
关键词:教参测力计浮力

王依妮 朱晓岚 苏福河

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)14-379-01

现以人教版八下配套教参,对课文里“动手动脑学物理”题的相关参考答案简述如下浅见,用以跟同行交流,并期望得到各位师长指教(因受篇幅所限,题的内容请参看课文)。

例 1、p52.5题:教参答案:器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计、橡皮泥。步骤:(1)用细线拴上橡皮泥,悬挂在(注:此处一定要补写“经过观察和校零的”)弹簧测力计下,使橡皮泥缓慢地完全浸没在水中,读出测力计的示数F1。(2)改变橡皮泥的形状,重复上述步骤,读出测力计的示数F2。比较F1和F2的大小,若相等,说明与形状有关;反之,则说明无关。

我们认为:该题正确答案为: F1和F2的大小若相等,说明浸没在液体中的固体所受的浮力、跟固体的形状无关;反之则有关。

例2、p56.2题:教参答案:(1)甲;(2)铝块;(3)铝块。我们给出的答案是:

(1)∵浸没时V排一定,ρ水>ρ油,根据F浮=G排=ρ液V排g,∴甲受的浮力大;

(2)∵G=mg、∴m=G/g,可知m物相等;当ρ铜>ρ铝,由V =m/ρ可知:V铝>V铜;∵浸没时V排=V物;,根据(1)F浮=G排=ρ液V排g,∴铝块受的浮力大;

(3)∵G=mg,∴m=G/g,得m铜=m铝,∵浸没时V排=V物;、根据(1)F浮=G排=ρ液V排g,∴

F铝浮/ F铜浮=(ρ油V铝排g)/(ρ水V铜排g)=〔ρ油(m铝/ρ铝)〕/〔ρ水(m铜/ρ铜)〕=(ρ油ρ铜)/(ρ水ρ铝)=……>1,故知:F铝浮>F铜浮、即铝块所受的浮力大。注:不能只推导出V铝>

V铜;,马上就断定“F铝浮>F铜浮”。

(4)问:同样重的铝块和铜块,铝块浸没在煤油中,铜块浸没在水中,哪个受到的浮力大?

提示:∵G相等,∴m铝=m铜;∵ρ=m/V、G=mg、F浮=G排=ρ液V排g,∴F铝浮/ F铜浮=

(ρ油V铝排g)/(ρ水V铜排g)=〔ρ油(m铝/ρ铝)〕/〔ρ水(m铜/ρ铜)〕=(ρ油ρ铜)/(ρ水ρ铝)=……>1,故知:铝块所受浮力大。

例3、p56.5题:教参答案:1.05×103 kg/m3。我们认为:

(1)实验室里的弹簧测力计,最小分度值为0.1N或0.05N,是不能读出“4.74N和4.11N”测量值的!实测表明该方案没有多大实用价值;(2)作为一道计算题可以解答(略)。

例4、p60.2题:教参答案:丙图杯子中液体密度大。因为同一密度计在两种不同的液体中均处于漂浮状态,所受的浮力是相同的,都等于密度计所受的重力。根据阿基米德原理可知,排开液体体积小的丙图杯子液体密度大。我们认为:

变题:如图所示:乙丙两个相同的杯子,内装等深异种的液体、放在水平桌面上,各漂浮1根相同的自制密度计(以下简称“木棍”)。试问:你能说出关于这个两杯子之间,有哪些相等和不相等的物理量值吗?

(1)有4个相等的物理量值是:①依据漂浮条件可知,木棍在两个杯子里受到的浮力相等、等于棍重;②依据浮力产生的原因可知,木棍下表面在两个杯子里受到向上的压力相等、等于棍重;③由②和压强公式可知,木棍下表面在两个杯子里受到向上的压强相等;④由③和液体内部压强规律可知:木棍下表面在两个杯子里的a和b的等深处的各个点,向任何方向的压强都相等;

(2)有8个不相等的物理量值、均为丙>乙是:①由图中可见:木棍排开的液体体积不相等;②由①和密度公式等可知:两杯液体的密度不相等;③由②和“己知”条件可知:两杯液体的质量不相等;④由③和“己知”条件可知:两杯液重不相等;⑤由②和“己知”条件可知:两杯液体对容器底的压强不相等;⑥由⑤和“己知”条件可知:两杯液体对容器底的压力不相等;⑦由④和“己知”条件可知:两杯液体对桌面的压力不相等;⑧由⑦和“己知”条件可知:两杯液体对桌面的压强不相等;至此,既挖掘了原题的内涵、又拓展了原题的外延。

例5、p60.3题:教参答案:物体悬浮在液体中的条件是物体的密度等于液体的密度,而木块的密度小于水的密度,所以它不能悬浮在水中,最终会漂浮在水面上。木块浸在水中的体积为160 cm3。我们认为:

(1)∵ρ=m ∕V,G=m g,F浮=G-F示=G排=ρ液V排g,V固=V排,∴G∕(gρ固)=(G-

F示)∕(ρ液g)。可知:∵ρ=m ∕V,G木=m木g=ρ木V木g=……;G排水=m排水g=ρ水V排水g=……>G木,∴木块最终会漂浮在水面上。

(2)讲物体的浮沉条件时要强调:悬浮时F浮=G和漂浮时F浮'=G,系指同一个物体浸在不同种液体里;或不同的物体浸在同一种液体里呈现的力学现象。物重和形状均一定的物体,浸没在同种液体里,不能既悬浮又漂浮,在不下沉的条件下只能呈现其中一种。

(3)物体的浮沉条件:我们一直认为:浸在液体里的物体的浮沉条件,是指决定物体浸在液体里处于什么运动状态的条件!根据“力是改变物体运动状态的原因”,只能从物体受到的重力和浮力来论述!由于初中只讲物质的密度、不研究物体的密度,而密度又是物质的特性之一、跟G、m和V等均无关,故“不能用密度来阐述物体的浮沉条件”!现时我们在教学中,只能按教科书里的说法来答题,否则学生将会失分的!

例6、p60.4题:教参答案:因为完全浸没时固体所受的浮力小于自身的重力,注:怎么知道的?或者说这个固体的密度大于盐水的密度。注:怎么知道的?容器底部对固体的支持力为0.48 N。我们认为:

(1)∵G=mg、ρ=m/V、V排=V物,F浮=G排=ρ液V排g=……≈1.29N(g取10N/kg时≈1.32N)

×103kg/m3>ρ盐水,故下沉。

(2)F支=G-F浮≈1.8N-1.29N≈0.51N(g取10N/kg时≈0.48N)。

因受篇幅所限,教参相关答案不再赘述。向提供图片和提出很好修改建议的王秀峰高级教师致谢!以上谬误难免,敬请各位师长斧正。

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