解决几种《浮力》问题的方法

杨开明

初中物理《浮力》的问题困扰了很多学生，但学好《浮力》却利于启迪学生的思维，提高学生的能力。根据我多年的经验，提出如下几种《浮力》问题的解决方法供大家参考。

一、浮力大小的判断

学生在判断浮力大小时，往往受到“物体浮起来的浮力大，沉下去的浮力小”错误认识的干扰，没有从决定浮力大小的——排开液体的重力（即排开液体体积、液体密度）的因素去考虑，结果出现错误的情况较多。为了方便学生判断，我编了如下两句顺口溜：

1.“同种液体看，特殊情况请除外”

根据阿基米德原理—— g可知，当相同时，浮力大小一般取决于；这里的特殊情况就是指物体下表面没有受到向上压力时的情况，如陷入泥沙中的物体就没有收到浮力的作用。

例题：在盛水容器中，有四个体积完全相同的物体，A漂浮，B用线吊着浸没有水中，C悬浮，D沉底且与容器底部密合，则（ ）。

A.A受浮力最大 B.BCD受浮力相等

C.B受浮力小于C D.D受浮力最小

根据“同种液体看，特殊情况请除外”可知，B、C受到的浮力相等，A受到的浮力较小，D属于特殊情况，没有受到浮力，故选D。用这一方法，又快又对，避免了物体浮沉因素的干扰。

2.“同一物体看（浮沉）状态”

同一物体受到重力通常视为不变，通过物体在不同液体里的浮沉情况便可判断受到浮力大小，具体可通过如下几种情况来判断：一是如果同一物体浸在不同液体中都不沉下去（一漂一悬或两漂或两悬），则物体两次受到的浮力相等；二是如果物体在一种液体中下沉，在另一种液体中出现漂浮或悬浮，则物体沉下去时受到的浮力较小；三是如果同一物体在不同液体中都下沉，则物体浸在密度（）大的液体中受到的浮力较大。如将同一铁块分别浸在水和水银中，结果，铁块在水中下沉，在水银中漂浮，根据上述方法，学生很快可以知道：铁块浸在水中受到的浮力比浸在水银受到的浮力小；将同一铁块分别浸在水和煤油中，结果，铁块在水和煤油中都下沉，根据“同一物体都浸没在不同液体中，则物体浸在密度（）大的液体中受到的浮力较大”，学生也很快可以知道，铁块浸在水中受到的浮力比浸在煤油中受到的浮力大。

二、巧用密度相关知识解浮力

1.物体浸没在液体中时，物重与浮力之比等于它们的密度比，相当于等体积的物体，重力比等于密度比（即：=：）。教学中，我是从复习的物理意义出发，1m3的水的质量是1000kg，那么，受到的重力是10000N，1dm3的水的质量是1kg，受到的重力是10N，1cm3的水的质量是1g，受到的重力是0.001N。然后再列举几种物质的数据进行反复训练。如下表：

然后，反过来提一些问题，如：受到的重力为2.7N的铝块的质量是多少？体积是多少？将它浸没在水中时，排开水的体积是多少？这些排开水的质量是多大？受到的重力是多大？通过这一系列的问题训练，不知不觉把学生绕到学习浮力的问题上来了；同上再举几个例子试一试，同学们练多了，数据就熟练了，复杂的问题也就变得简单了。有了以上问题的多次练习和一些数据的积淀后，再引导学生利用阿基米德原理和上表中数据能否发现一些规律……其中不难发现，当物体浸没在液体中时（物体的体积与物体排开液体的体积是相等的），物体受到的重力与物体排开液体的重力比就等于它们的密度之比，也就是物重与浮力之比等于它们的密度比。如已知铁与水的密度比是7.9：1，79N的铁块浸没在水中受到的浮力是多少？根据上述规律，很快就知道它受到的浮力是10N，同理，如果7.9kg的铁块浸没在煤油中受到的浮力是多少？学生马上就会说出8N来。

2.同一物体浮在液体中（不沉），排开液体的体积与物体体积比等于物体与液体的密度比（即： ）。如，密度为0.6g/cm3的木块浸在密度为0.8g/cm3的煤油中时，=0.6：0.8=3：4。

3.同一物体漂浮在不同液体中，排开两种液体的体积比等于前后两种液体的密度比的倒数（即： ）。因为，这个物体在两种不同的液体里受到的浮力是相等的，即F1=F2，由此可知g=g，再推出： 。例如，一艘轮船从大河驶向大海，船身浮起一些还是沉下去一些？因为轮船都漂浮在水和海水中，则前后受到的浮力相等，由于河水密度小于海水密度，则在河里排开的河水较多，在海里排开的海水较少，所以船身会浮起一些；又如，密度计的原理也可根据此种方法来进一步解释。

三、理清顺序，避免乱套公式

解决浮力计算题的顺序是先审题---后判断状态——选公式---代入公式。浮力的计算公式有：1.称量法：F浮=G-F（用弹簧测力计测浮力）；2.压力差法：F浮=F上-F下（用浮力产生的原因求浮力）；3.原理法——F浮=G排或F浮=ρ液v排g；4.漂浮、悬浮的条件：F浮=G物（状态法）。学生在解题过程中，称量法和压差法一般不会乱套，往往乱套就是后面两种情况，如将体积为0.5dm3，重为4.5N的物体浸在水中，物体受到的浮力为多少N？据我粗略统计，这道题能做对的同学占不到班里总人数的4成。什么问题呢？原因是同学们没有判断状态就误将数据套入阿基米德原理的公式进行计算，算出结果（5N）后，又不经反思就早早收笔；类似上述的题目，我是经常引导学生先思考物体的浮沉状态，然后再将数据代入公式，或代入公式后，再回头看状态，这样乱套原理法与状态法的情况便可避免。

总之，巧解浮力问题的方法很多，仁者见仁，智者见智，适合自己的才是最好的，能解决问题达到效果的方法才是好方法。