王静
浮力定律又称阿基米德定律,这一定律是物理学习中的重要内容,利用这一定律可以解决很多与浮力相关的物理问题。在实际的解题过程中,我们不难发现运用浮力定律进行解题并不是简单的套用公式,而是需要不断地进行转化,例如浮力与物体重力的等价转换。因此,浮力定律的应用具有很深奥、很复杂的思想。因此,通过对浮力定律的理解和掌握,我们能够从中发现一些对物理学习的启示。从一定角度来看,这种学习启示显得更重要,因为物理学习的核心精神在于能够从思想上进行规律的把握。笔者认为对这一部分的研究可以从三个方面进行论述,即浮力定律在解题中的基本应用情况、浮力定律应用对物理学习的启示、对浮力定律的若干思考。
一、浮力定律在解题中的基本应用情况
从定理内容来看,浮力定律是非常简单的,一般其定义被解释为浸入静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向垂直向上并通过所排开流体的形心。所以说独立定律的核心就在于排开流体重量就是浮力的大小,但是值得注意的是阿基米德原理适用于全部或部分浸入静止流体的物体,要求物体下表面必须与流体接触。
虽然说把握以上两点是解题的关键,但是学生的能力仅仅局限于此,那么能够解决掉的问题只是一些基础性的问题。要想对高难度、深层次的问题进行解决,就必须掌握浮力定律的基本应用情况。这些应用情况主要包含以下三种情况。
(一)用于计算物体的密度
有的题目給出的已知条件仅有物体浸入流体中的体积比以及流体的密度,要求求解物体的密度。这样的题目已知条件较少,应用浮力定律进行解答就显得难度较大。这就需要学生在应用浮力定律时把握两个等量关系,即浮力等于排开流体的重量、物体浸入流体中的体积等于排开流体的体积,这样就得出了ρ物Vg=ρ液V浸g,V浸/V=n这两个等式。这种应用情况就需要把握其中存在的等价关系。
(二)用于计算流体的密度
有的题目将环境设置在容器里,物体漂浮在液体表面。仅有物体的质量以及液面上涨的高度和容器地面的面积。再这样的题目中,学生需要重点把握的是液体变化的体积量,这种体积的变化直观地反映在液面高度的变化上,所以学生需要架构液面高度变化与液体体积变化之间的关系。
(三)用于计算水中物体的浮力
有的题目直接将环境设置成物体漂浮在水中,在这种情况下学生应该秉持这样的一种思维,只要有排开水的体积,就能够根据G排水=V排水g(水的密度为1kg/cm3)直接算出物体受到的浮力。
二、浮力定律应用对物理学习的启示
通过上述三种应用情况,我们能够发现在解决浮力相关的问题中浮力定律的应用充当的仅仅是一个桥梁过度的作用。诚然这一过度作用非常的重要,但是应用这一定律进行过度却并不是解题的关键点,因为只要熟悉了浮力定律基本定义的学生都能够完成这一过渡任务。而解题的难点恰恰在于如何利用已知量通过一系列的等价关系推导求解出试题所要求解的未知量。
而在这种等价关系的推导中还应该把握重量与体积之间的关系、重量与密度的之间的关系、以及排开液体体积与物体进入流体体积等价的事实。由此来看,这种等价关系推动是综合的、复杂的,学生应该在等价关系推导中对于上述因素进行全面的把握,通过严格的逻辑推理论证,最后正确地求解出试题中的未知量。
因此,我们可以得出这样的一种认识,高中物理的学习虽然设计到各个方面的内容。但是综合来看,其实一切问题的解答不过是利用已知量、等价关系来求未知量。因此我们只要在对一些定义的内容进行全面的掌握的基础上,有效地把握住上述思想就能够在解决相关物理试题中做到游刃有余。
如何掌握这种思想确实需要我们做出很大的努力,一方面我们需要有做题量的保证,应该说没有充足的做题量肯定保证不了对这种思想的全面把握;另一方面还应该在大量做题的基础上对试题的类型进行全面的分析,将试题进行有效的分类归纳,把握住每一类试题的规律。其实学生要想取得较高的物理成绩,就必须实现试题练习从量到质的变化。
三、对高中物理学习的若干思考
高中物理学习确实难度非常的大,其难度似乎超过高中数学。但是这一门课程也是很容易在成绩上拉开具体的科目,所以学生只要取得较高的物理成绩,就能够保证自己在考试中取得较大的优势。
取得较高的物理成绩自然需要付出巨大的努力,但是这种努力是有一定方向的,那就是能够有效把握等价思想进行由已知量到未知量的推导。其实高中物理学习的难点并不在于繁琐的计算,而在于将对物理试题的把握上升思想层面,把握住其中的规律。