受力分析在解决压强浮力综合题中的应用策略

罗慨

【摘要】在初中物理教學中，压强、浮力的计算是重点和难点，且在各省中考中均占有较大权重.本文主要从受力分析的角度对此类题型进行分析、归纳，帮助学生构建压强、浮力综合计算的知识体系和框架，掌握压强、浮力问题的计算方法，进一步弄清力学中物理知识之间的密切联系，提高学生运用所学物理知识解决实际问题的能力.

【关键词】受力分析；压强；浮力

在初中物理学习中，力学是学习的重点，而压强和浮力则是力学的重要组成内容，也是和生活实际联系较为紧密的知识.在近几年的中考中，更是喜欢将密度、压强与浮力等几个知识点联系起来，目的是考察学生力学的综合应用能力.很多学生看到此类题目，感觉无从下手，不知所措.实际上，大多数压强、浮力的综合题都是建立在对物体进行正确的受力分析基础上，通过建立受力平衡关系，列出平衡方程，从而得到正确结果.

本文将阐述受力分析在解决压强、浮力综合计算题中的具体应用.

1 分析研究对象具体的平衡状态

物体处于匀速直线运动或保持静止状态都属于平衡状态，此时物体受到的是平衡力.物体在液体中处于平衡状态时可能是受到二力平衡，也可能是受到三个或三个以上的力而处于平衡状态，但不管受到多少个力，均是在同一直线上的受力分析，要能找出物体具体的受力情况进而行分析解决问题.

1.1 二力平衡状态

物体漂浮在液体之上或浸没在液体中时，对物体进行受力分析可知，物体只受两个力作用：重力和浮力.这两个力，作用在同一物体上，方向相反并且在同一直线上.此时该物体所受的两个力除大小关系不知外，其余关系均满足二力平衡的条件.只需讨论这两个力的大小关系，看看是否满足二力平衡的条件来进行求解.

例1 （2021·天津）水平桌面上有一底面积为5S0的圆柱形薄壁容器，容器内装有一定质量的水.将底面积为S0、高为h0的柱形杯装满水后（杯子材料质地均匀），竖直放入水中，静止后容器中水的深度为上 1/2 h0，如图1所示；再将杯中的水全部倒入容器内，把空杯子竖直正立放入水中，待杯子自由静止后，杯底与容器底刚好接触，且杯子对容器底的压力为零，容器中水的深度为 2/3 h0，如图2所示，已知水的密度为ρ0，求：

（1）空杯子的质量；

（2）该杯子材料的密度.

分析 （1）当物体处于漂浮或悬浮状态时，处于平衡状态，据二力平衡可知：物体受到的重力等于浮力，利用阿基米德原理求解空杯子的质量；（2）已知杯子的质量和体积，利用密度公式求解物体的密度即可.

4 结语

受力分析是解决力学问题的基础，但在初中物理学习中的要求较低，很多教师在教学中并未重视，没有将受力分析的方法系统地教授给学生.实际上受力分析不仅是一种方法，更是一种解题的重要法宝，很多学生到了高中觉得物理学习很困难，原因之一就是在初中物理学习中对受力分析的这一基本功掌握不扎实，对受力分析理解不深刻，运用得太少.因此，为了做好初高中物理学习的顺利过渡，在初中阶段，教师应该让学生理解受力分析，引导学生利用受力分析的方法去解决相关问题，结合物体状态去理解分析，在分析过程中，着重培养学生科学的思维方法，提高其解决问题的能力.

参考文献：

[1]唐颖捷.浅析初中物理中浮力动态变化的计算方法[J].考试周刊，2017（66）：148-149.

[2]鄢琴.从一道中考题说开去——谈一谈受力分析法在压强浮力综合题中的妙用[J].考试周刊，2017（19）：145-146.

[3]谢敏云.基于“学习进阶”的初中物理专题复习教学设计——以“运动和力”为例[J].中学物理，2021，39（12）：40-43.