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文档简介

灵活应用浮力知识巧解冰块问题 文/范晔 浮力知识不管是在新教材还是旧教材中都是重点和难点。旧的人教版的教材中经常要学生使用阿基米德原理来计算并且解决实际的问题，学生觉得困难很大。新的教材不要求学生计算很难的浮力应用题，只是要求学生能够灵活地应用浮力知识来定性地研究问题，这就对我们老师提出了新的要求。如何让学生能够把学到的浮力知识进行灵活的应用呢？下面我就谈谈我在教学解决冰块问题的做法和体会。 对漂浮于水面的含杂质的冰块，融化后是否会引起水面升降的问题，可以通过不同的途径进行分析判断。分析问题的理论依据是阿基米德原理，解决问题的途径是：对以冰块和杂质组成的系统，将冰块融化前后系统所受的浮力的大小进行比较，或将冰块融化成水的体积和杂质仍浸在水中体积的总和与未融化的含杂质冰块的排水体积相比较。 在实际的教学中，很多老师和学生都会采用后者的方法进行计算和说明，过程如下： 设含杂质冰块的总体积为V，排水量为V排，杂质体积为V杂，冰块融化后，化成水的体积为V化水，杂质仍浸在水中的体积为V杂浸。于是，我们可以根据以下关系进行判断： 若(V化水+V杂浸) 若(V化水+V杂浸)=V排时，冰块融化后水面不会升降； 若(V化水+V杂浸)V排时，冰块融化后水面会上升。 杂质在冰块中时受重力G1和冰块对它的作用力F处于平衡状态，即F=G1=杂gV杂 冰块受重力G2、浮力F浮和杂质对它的作用力F处于平衡状态，即F浮=G2+F 可将式写为 水gV排=冰g(V-V杂)+杂gV杂 由式可得含杂质冰块的排水量为 1对杂水的情况，冰块融化后杂质下沉，即V杂浸=V杂。 (杂-冰)(水-冰) 比较、式可得(V化水+V杂浸) 故含杂水杂质的冰块融化后会引起水面下降。 2对杂水的情况，冰块融化后杂质漂浮于水面，即水gV杂浸=杂gV杂。 故含杂水杂质的冰块融化后不会引起水面的升降。 3对含气泡的冰块，气水）、木块（杂水）和气泡（气水）；如果浮力不变，则说明水面也将不变（杂水）。 我们教师可以在教学过程中运用等效思维的方法，在保持效果不变的前提下，对研究对象、背景条件、物理过程进行重组、分解、变换、替代，使它们更简单、更符合各种理想化模型，便可
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