姚曉君
課本上關(guān)于浮力的概念是物體在液體或氣體中所受到來自液體或氣體豎直向上的力稱為浮力。當(dāng)一個正立方體浸在液體中時,受到來自液體四面八方的壓力,并且隨著正立方體在液體中的深度加深,其所受到的壓力也隨之加大。此時,物體左右兩邊所受到的壓力是方向相反,大小相等的,因?yàn)樽笥覂蛇叺拿娣e相等,且位于液體里相同的深度,兩邊所受到的力也就相對應(yīng)。同理,前后兩側(cè)受到的力也是方向相反,大小相等的。上下兩個面的情況跟左右和前后四個側(cè)面的情況不同,上下面在液體中所在的深度不同,所以所受到的壓力也就不同。物體的上表面所受到的壓力F向上<物體下表面所受到的壓力F向下,這種情況下的合力就是F合=F向下-F向上。這個合力即壓力差,也就是物體所受到的浮力。
阿基米德在洗澡的時候發(fā)現(xiàn)了浮力定律,當(dāng)物體在液體或者氣體中所受到的浮力,實(shí)際是等于所排開的液體或氣體的重量。即F合=G=m=ρVg??傻贸鼋Y(jié)論,物體在液體中的浮沉狀態(tài)和密度相關(guān)。當(dāng)物體排開液體或者氣體的重力是小于所受的浮力時,物體上浮。當(dāng)物體排開液體或者氣體的重力大于所受到的浮力時,物體下沉。當(dāng)物體排開液體或者氣體的重力等于所受到的浮力時,物體飄浮或懸浮。即當(dāng)ρ>ρ時,物體上浮。當(dāng)ρ<ρ時,物體下沉。當(dāng)ρ=ρ時,物體飄浮或懸浮。
初中物理浮力知識是最重要的基礎(chǔ)知識之一,同時它還是學(xué)生學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)知識之一。浮力是理論性比較強(qiáng)的知識,所以老師一般總是采用自身的理解去講解,讓學(xué)生理解浮力的具體概念。由于過度重視浮力知識的理論性講解,導(dǎo)致了適得其反的效果,形成了學(xué)生不但不能理解浮力的概念,而且還不會使用浮力知識去解決實(shí)際遇到的問題。例如,在教師講解了阿基米德原理后,還是不明白物體的體積與排開液體的體積之間的聯(lián)系,這樣會影響學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)浮力的其他知識以及解決實(shí)際遇到的問題。為了解決這樣的問題,教師可以將浮力相關(guān)的每個知識點(diǎn)進(jìn)行逐一講解,以保證學(xué)生對浮力每一個知識點(diǎn)的理解,從而達(dá)到對浮力知識整體的理解。
浮力的相關(guān)知識能使用到我們生產(chǎn)與生活中的各個方面,比如,在生活中我們常見的有河流與大海中的船,在航行的過程中,所靠的就是浮力。還有動物游泳的時候,運(yùn)用的也是浮力。但是由于浮力知識的綜合性比較強(qiáng),學(xué)生在實(shí)際生活和學(xué)習(xí)中運(yùn)用的并不是很好。又比如,在做練習(xí)題的時候,很多學(xué)生會出現(xiàn)對懸浮和飄浮的理解或者對排開液體體積的計算有誤的情況,這是因?yàn)閷W(xué)生不能熟練的利用浮力的綜合性知識來解決問題,所以教師在講解浮力時,應(yīng)注重浮力知識的綜合性給學(xué)生帶來的困擾,從而有效的解決這個問題。
知識來源于生活,物理知識亦是如此。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)不斷的驗(yàn)證,以來檢驗(yàn)物理知識的正確與否。同樣地,在教學(xué)的過程中,浮力知識的理論應(yīng)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合起來,以便學(xué)生更好地理解浮力。作為浮力知識最基本的知識點(diǎn)的阿基米德定律和原理,老師在講解浮力時,可以將阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力的故事在教學(xué)過程中真實(shí)的還原出來。這樣不僅能極大地增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)浮力的興趣,還能幫助學(xué)生直觀的體會阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力時的感受。學(xué)習(xí)中最好的老師是興趣,而物理實(shí)驗(yàn)就具有很強(qiáng)的直觀性,物理實(shí)驗(yàn)得出了很多物理規(guī)律和概念,利用生活中常見的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能讓學(xué)生非常容易愉快地接受新知識,還能夠提高他們對物理知識的興趣以及教師教學(xué)的效率。比如,老師可以在玻璃杯中盛上一定量的水,然后放入不同質(zhì)量的物體,進(jìn)行對比計算后,會產(chǎn)生不同排開質(zhì)量的水。接著將水更換成鹽水、酒精,然后放入相同的物體,再進(jìn)行分析對比,又會得出不同排開質(zhì)量的液體。從而更加直觀的展示了浮力定律的學(xué)習(xí),讓學(xué)生印象深刻。
而測ρ的實(shí)驗(yàn)步驟是:
(1) 正方體金屬塊的重力可用彈簧秤測出,從而算出其質(zhì)量。
(2) 將正方體金屬塊浸沒在液體中的重力為G1,用彈簧秤測出。
(3) 用彈簧秤測出將正方體金屬塊浸沒在水中的重力為G2。
綜上所述,在新課程背景下,本文提出了一些初中物理浮力知識教學(xué)中所存在的問題和相應(yīng)的解決辦法,希望對初中物理浮力的教學(xué)起到一定的作用。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與參與性,有利于學(xué)生對初中物理浮力知識的理解和運(yùn)用,所以教師在教學(xué)的過程中應(yīng)該改變教學(xué)模式,從而提升教學(xué)的質(zhì)量與效率。