于 伟●
江苏省射阳县第二初级中学(224300)
选取合适方法,击破浮力计算
于 伟●
江苏省射阳县第二初级中学(224300)
浮力知识是初中物理力学内容的一部分,它与实际生活有着紧密的练习,是中考物理必考的知识.同时,浮力部分的综合性很强,几乎能与初中物理力学的所有知识点结合起来考察,如此强的综合性又使它成为中考物理的难点,学生在解这类题时难免会感到束手无策,根据题目的具体要求选取合适的计算方法是解决这类问题的关键.
命题规律;浮力;计算
在浮力的计算题中,解决问题的方法有很多,常见的解题思路有阿基米德原理法,二力平衡法,等效法等,根据题目所设条件的不同,学生应该认真审题,综合分析条件,选取最适合题目的解题方法,本文我将具体阐述几种常见的浮力计算求解法,揭示它们各自的适用范围,以期给广大学生以启发.
阿基米德原理法是求解浮力时一种常用的方法,即物体受到的浮力等于其排开液体的重力,当已知物体排开液体的质量或者排开的体积时优先考虑用这种方法解题,用这种方法求解时往往已知排开液体的密度,不要把它和物体本身的密度混淆.
例1 已知一个物体的体积为200立方厘米,它的密度为0.6×103kg/m3,试求当这个物体全部浸没在水中时它受到的浮力.
解析 因为这个物体全部浸没在水中,所以它排开液体的体积就是整个物体的体积,不难想到用阿基米德原理来求解,根据阿基米德原理F浮=G排,排开液体的体积可以表示为G排=ρ水gV排,这里有一个容易混淆的地方就是很多学生把物体本身的密度当成排开液体的密度,从而造成错误.带入数据可以得到F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×200×10-6=2N,所以这个物体受到的浮力为2N.
二力平衡法又叫整体漂浮法,当多个物体叠放在一起或被绳子连接起来,并且整体漂浮或悬浮在液体上时,可以把多个物体看成是一个新的物体进行整体分析,这时新的物体所受到的浮力和重力相互平衡,利用这个性质,可以求出相关的物理量.
例2 一位同学在复习浮力相关内容时,做了以下的实验,实验的具体步骤为:1.第一步选取一个m=0.75 kg,V=1.25×10-3m3的小木块,使其处于漂浮状态.2.第二步选取一些形状相同、质量相等的金属螺帽,每个螺帽的质量为0.05kg.3.第三步将螺帽依次放置在处于漂浮状态的木块上面.试求木块刚好完全浸没在水中时放置的螺帽个数.
如果一个物体所受到的外力的形式不同,但是物体所保持的状态却是相同的,那么不同的外力对于这个物体的效果就是相同的,这个概念就是等效法,用等效法处理浮力的计算题可以降低思维的难度,从而简化解题步骤,提高解题的准确性.
例3 把一块木头浸没在一个水池里,水池底部的细线对于木头有一个大小为2 N的拉力,如果把这条细线剪断,木头向上浮,等木头处于静止状态时,锯掉木头露出水面的部分,然后在剩下的木头上施加一个方向向下,大小为1 N的压力,木块露出水面的体积为20立方厘米,试求该木块的密度.
本文总结了三种求解浮力时的常用方法,学生在做题时应该学会“看菜吃饭”,根据具体的条件选用合适的方法,学生在浮力计算时,要注意收集这三种方法所适用的题型,争取做到灵活运用.
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1008-0333(2016)35-0053-01