白華國

【摘要】初中學生對物理知識之間的聯(lián)系理解的比較膚淺。導致在應用知識解題時，感覺不知從何下手，對物理產生恐懼心理，積累的問題多了，慢慢對物理沒有了興趣，其實在授課時注意挖掘知識間的聯(lián)系，對培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力，激發(fā)學生學習興趣有很好的作用。

【關鍵詞】浮力 聯(lián)系 解題能力

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）18-0094-02

以下為筆者在浮力教學中引入“阿基米德原理”的實例。在學生知道了浮力產生的原因后，出示了這樣一道題目讓學生思考并作答。

一棱長為1m的正方體處于水下1m深處，計算物體受到的浮力。

要求學生根據(jù)浮力產生的原因來計算，問題拋出后有一部分學生做出了解答。大部分學生無從下手。這說明很多學生綜合分析解決問題的能力不足。

筆者用分析法做了如下引導，根據(jù)浮力產生的原因，F(xiàn)浮=F下-F上=P下S-P上S=?gh下s-?gh上s。到這一步可讓學生代入數(shù)據(jù)計算出結果。大部分學生都可理解。這其實應用了液體壓強計算公式，和壓力計算，同時根據(jù)浮力產生的原因是物體受到的上下表面的壓力差，不難計算出結果。

為揭示知識點間的聯(lián)系，筆者進一步引導學生相信推導P下S-P上S=?gh下s-?gh上s=?gs（h下-h上）=?gsl。到了這一步追問學生浮力與物體所處的深度是否有關。一部分學生已經看出在這個表達式中沒有深度h，部分學生猶猶豫豫的說沒有關系，但不敢確信，筆者讓學生又計算了在2m處的浮力，發(fā)現(xiàn)浮力沒變，這才確信。

浮力真的于深度無關嗎，有條件嗎？再次讓學生計算當下表面處于0.5m處的浮力，學生發(fā)現(xiàn)與前面的不同，進一步設問是由于什么原因造成的？讓學生畫出這三次計算浮力時的圖形，明確物體在液體中的位置，很容易高清原因，前提是物體完全浸沒在液體中浮力與深度無關。

當學生有了這樣的認識后 ，進一步設問，浮力和那些因素有關？根據(jù)前面推導出的表達式，學生們猜想可能與液體密度有關還可能與物體的體積有關，再次設問大家分別計算了三次浮力，物體的體積變了嗎？沒有變，但浮力不一樣，這說明說浮力與物體的體積有關是不準確的，那到底是什么發(fā)生了變化？是浸入液體的體積發(fā)生了變化，已經有學生發(fā)現(xiàn)了，進一步推導得到F浮=?gV。這里的V是浸入液體的體積。

浸入液體的體積和物體排開液體的體積有什么關系？學生很容易的出是相等的關系。那么浮力就是F浮=?gV排。真是這樣嗎？讓學生用這個表達式再次計算前面三次已經計算過的浮力?？唇Y果是否相同。然后告訴大家這個結論最早是阿基米德發(fā)現(xiàn)的，叫阿基米德原理。最后告訴學生我們通過推導計算居然發(fā)現(xiàn)了阿基米德原理?？梢娫趯W習過程中注意知識間的聯(lián)系，勤于思考是多么重要。當然這個結論是否正確，下節(jié)課我們可以通過實驗來驗證。

（1）利用測力計探究浮力與物體的密度的關系；

（2）利用測力計探究浮力與深度的關系；

（3）利用測力計探究浮力與液體的密度的關系；

（4）利用測力計探究浮力與物體排開液體體積的關系；

（5）利用測力計、橡皮泥探究浮力與物體形狀的關系.

根據(jù)要探究的課題，設計實驗.設計完畢，投影各小組設計的實驗步驟，進一步修正完善.根據(jù)修正的步驟探究課題，設計記錄實驗數(shù)據(jù)表格并交流，然后進行探究實驗.

設計說明：讓學生從現(xiàn)有的知識水平出發(fā)，通過“快樂游戲”和“快樂體驗”兩個實驗，不斷的思維，提出可能影響浮力大小的因素.并進行因素歸類，分成各個獨立的可能因素讓各小組認領課題.通過學生團隊間的協(xié)作，進行方案設計，并對設計的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進行全班交流討論，思辨、質疑和完善.

學生匯報實驗過程與結論：分析實驗數(shù)據(jù)得出結論.即：浸入液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，與物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、質量、體積、物體的形狀等無關.

教師活動：總結學生的結論：浸入液體中的物體所受到的浮力只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關.進一步引導學生思考、分析，得出浮力與物體排開液體的質量有關，最終推出浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，即阿基米德原理.

演示驗證：利用溢水杯、彈簧測力計驗證浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力.然后說明阿基米德原理不僅適用于液體也適用于各種氣體。

通過理論推導和實驗驗證學生不但掌握了阿基米德原理，而且將相關的知識很好的聯(lián)系在了一起，提高了解題的能力。