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浮力知識即是初中物理教學的重點也是難點，對學生來說,，更是難點,。而對于部分學生來說也是易錯點。因為它需要力學基礎知識作為支撐,，又需要縝密的思維作為保障,，還需要較強的綜合運用知識的能力,。很多學生在做浮力題時，不得章法,，錯誤百出,。 從學生的作業(yè)或試卷中我發(fā)現，學生在求解浮力習題時常出現的錯誤原因有以下幾種：一是基礎知識掌握的不夠扎實,，對公式的理解不到位,；二是審題不細，思維不夠縝密,，考慮問題不周全,；三是綜合分析能力欠缺，不會根據題意選擇適當的公式和方法求解,，沒有掌握有關浮力計算題的解題技巧,。 關于浮力的計算，我總結出了十二個解題技巧,，需要的同學可在百度文庫里搜索《浮力計算題型及解題技巧》,。今天，阿輝老師針對學生在平時做浮力題時出現的錯誤,，從八個易錯點,，通過十道題的錯解分析、正確解析及方法指導,，幫助同學們快速走出誤區(qū),，正確求解浮力問題。 一,、沒有正確理解浮力產生的原因而造成錯誤的判斷 例1,、如圖所示: 甲、乙,、丙,、丁四個物體浸沒在液體中。它們的底部均與容器底部或側壁緊密結合 ,，此四個物體受浮力嗎,？ 錯誤分析：有些同學認為只要浸入液體中的物體都會受到浮力的作用，所以錯誤認為甲,、乙,、丙、丁四個物體都受浮力,。錯誤的原因是沒有理解浮力產生的原因,，液體對物體向上與向下的壓力差。若沒有向上的壓力則物體不受浮力,。液體對乙,、丙沒有向上的壓力,，所以乙、丙不受浮力,；還有的同學認為只要底部與容器緊密接觸,，就一定不受浮力。所以錯誤認為甲,、乙,、丙都不受浮力 正確解析：水對甲側壁和丁底部有向上的壓力。且水對甲和丁也有向下的壓力,，符合浮力產生的原因,。而水對乙、丙只有向下的壓力,，沒有向上的壓力,，不符合浮力產生的原因。所以,，甲,、丁受浮力，乙,、丙不受浮力,。 方法指導：規(guī)則柱狀或下底比大底面積大的物體，若底部與容器緊密接觸,，則它不受浮力的作用,。也就是說，只要液體對物體有向上的壓力,，物體就一定受到浮力的作用,。 例2、如圖,，在容器中放一個上,、下底面積均為10cm2，高5cm,，體積為80cm3的均勻對稱石鼓,，其下表面與容器底部緊密接觸，石鼓完全浸沒在水中,，且其上表面與水平齊平，則石鼓受到的浮力是（ ） A,、0N B,、0.3N C、0.5N D,、0.8N 錯誤分析：本題極易選A認為石鼓上下表面均不受壓力或錯選D認為石鼓浸沒在水中,，V排=V物,，根據阿基米德原理算出為0.8N。 正確解析：由于石鼓下表面與容器底部完全緊密接觸,，所以以石鼓底面為底,，以石鼓為高的圓柱體不受浮力，其余部分受浮力,，根據阿基米德原理F浮=ρ液 g v排=ρ水 g （V-sh）=1.0×103kg/m3×10N/kg×(80-10×5)×10-6m3=0.3N答案為B,。 方法指導：當物體底部與容器緊密接觸，若是規(guī)則柱狀或下底比大底面積大的物體,，則它不受浮力的作用若上部分面積大于下底面積,，則該物體受浮力，浮力的大小根據阿基米德原理求解,。V排為浸入液體中部分體積減去以物體底面為底,，以深度為高的柱體體積。 二,、不理解V排與V液的區(qū)別而造成錯誤選擇 例3,、重為5N的水，可以產生的最大浮力為（ ）
錯誤分析：大部分學生認為,，物體放入液體中,，它排開的液體最大重力為液體的重力，錯選C 正確解析：如圖甲中有5N的水,，體積如圖,，當把一個橫截面積略小于容器的物體放入容器中，如圖乙,，則紅色部分就是V排,，要大于黑色部分V水，所以物體體積很大時,，可以產生大于液體重的浮力,。所以此題答案為D 方法指導：要想做對這道題，首先一定理解阿基米德原理中V排的含義,。是物體浸入液體中的那部分體積,，而不是容器中液體的體積，也不是物體的體積,。要理解物理學中的V排,、V液,、V物的區(qū)別,。物體完全浸入某液體中時，V排=V物,；物體部分浸入液體中時,，V排<V物,。V排與V液無關。 三,、不會正確運用公式和浮沉條件進行判斷 例4、 體積相同的三個小球甲、乙,、丙,，放入水中靜止時,，甲漂浮，乙懸浮,，丙沉底,。則這三個小球的浮力大小關系__________,。 例5、質量相同的三個小球甲,、乙、丙,，放入水中靜止時,，甲漂浮，乙懸浮,，丙沉底,。則這三個小球的浮力大小關系__________。 錯解分析：學生看到這樣的題就會認為漂浮的物體浮力大,，沉底的物體浮力小,，兩題答案均填成F甲?F乙?F丙 正確解析：例4根據阿基米德原理F浮=ρ液 g V排，題中ρ液相同,，而三個物體在該液體中排開液體體積的關系V甲<V乙=V丙,，所以三個物體所受到的浮力大小關系為F甲浮<F乙浮=F丙?。焕?根據狀態(tài)法來判斷,。因為甲漂,，所以F甲浮=G,；乙懸浮,，所以F乙浮=G,；丙沉底,，所以F丙浮?G,，而三個球的G相同，所以答案為F甲浮=F乙浮?F丙浮 方法指導：若題中給出物體體積相同,，判斷浮力的大小關系時,，我們一般采用阿基米德原理法來判斷,；若題中給出質量相同，判斷浮力的大小關系時,，我們一般采用狀態(tài)法來判斷,。 四、沒有判斷出物體靜止時的狀態(tài)而選錯公式求解 例6,、把重9N,體積為1dm3的空心鋁球投入水中,當它靜止時受到的浮力為______. 錯解分析：學生受思念定勢的影響,，一看到鋁球，就認為,，鋁的密度大于水,，把它放入水中靜止時，一定沉底,，所以根據阿基米德原理直接算出結果為10N.殊不知,，這是空心鐵球，需要判斷它靜止時的狀態(tài)方能正確求解,。 正確解析：球=G/g V= 9N/10N/kg×1×10-3m3 =0.9×103/kg/m3 因為球? 水,，所以把它投入水中,，它要上浮，靜止時漂浮,，所以靜止時受到的浮力 F浮=G=9N,。 方法指導：此類習題有兩種判斷方法，一是先求物體的密度,，然后把物體的密度與液體密度比較大小,。若物≤液體，則投入液體中的物體要上浮或懸浮,，靜止時一定漂浮或懸浮,，所以物體靜止時受到的浮力大小等于重力大小,；若物?液,，則投入液體中的物體要下沉，靜止時它沉底,。受到的浮力大小根據阿基米德原理求解,。另一種解法先求出物體完全浸沒時的浮力，再與重力大小進行比較,。若F浮≥G,，它要上浮或懸浮，靜止時它一定漂浮或懸浮,。所以F浮=G,，若F浮?G，則它要下沉,，物體靜止時沉底,，所以物體靜止時受到的浮力就是此時求出的浮力大小。 五,、審題不細,，一字之差答案會截然不同 例7、某物體重為0.5N,，把它放在盛有水的燒杯中,，溢出0.3N的水，則它受到的浮力 ( ) 變式1,、某物體重為0.5N,，把它放在盛滿水的燒杯中，溢出0.3N的水,，則它受到的浮力 ( ) 變式2,、某物體重為0.5N，把它放在盛滿水的燒杯中,，排開0.3N的水,，則它受到的浮力 ( ) 變式3,、某物體重為0.5N，把它放在盛有水的燒杯中,，排開0.3N的水,，則它受到的浮力 ( ) 錯解分析：例7學生易錯選A。此類習題錯誤的原因是學生沒有認真看題是盛滿液體還是盛有液體以及不理解G溢與G排的區(qū)別 正確解析：根據阿基米德原理F浮=G排,。若容器裝滿液體,，則溢出液體重就等于排開液體的重，若容器原來沒裝滿,，則排開的液體重要大于溢出的液體重,。但無論容器是否裝滿液體，排開的液體重一定等于浮力,。所以例7答案為D,，變式1答案A，變式2答案A,，變式3答案A，同學們在做題時,，一定要養(yǎng)成細心審題的好習慣,，一字之差，答案截然不同,。 方法指導：物體放入某液體中,，排出液體的重為G，則該物體在液體中受到的浮力F浮=G,，若溢出液體的重為G,，則則該物體在液體中受到的浮力F浮≥G 六、不能找出題中關鍵字眼及隱含的物理量而做出錯誤的判斷 例8,、把一金屬塊浸沒在盛滿酒精的杯中,，從杯中溢出16g的酒精，若將該金屬浸沒在盛滿水的杯子中,，從杯中溢出水的質量為（ ） A.一定是20g B.可能是22g C.一定是16g D.可能是20g 變式1,、把一金屬塊浸沒在盛滿酒精的杯中，從杯中溢出16g的酒精,，若將該金屬浸沒在盛有水的杯子中,，從杯中溢出水的質量為（ ） A.一定是20g B.可能是22g C.一定是16g D.可能是20g 變式2、把一金屬塊浸沒在盛有酒精的杯中,，從杯中溢出16g的酒精,，若將該金屬浸沒在盛滿水的杯子中，從杯中溢出水的質量為（ ） A.一定是20g B.可能是22g C.一定是16g D.可能是20g 變式3,、把一金屬塊浸沒在盛有酒精的杯中,，從杯中溢出16g的酒精,，若將該金屬浸沒在盛有水的杯子中，從杯中溢出水的質量為（ ）
錯誤分析：例8及三個變式,，僅一,、二個字不同，但答案也截然不同,。有的同學也不細審題,，認為都是一樣的。此類習題學生錯誤的原因是不能正確理解盛滿液體與盛有液體的區(qū)別以及m溢與m排的區(qū)別,，還有就是不能找出V排相同這個隱含的中間量,。 正確解析：物體浸沒，所以V排=V物,，則金屬塊在兩種液體中排開液體的體積相同,。由于容器中裝滿液體，所以V溢=V排,，所以m溢酒/ρ酒=m溢水/ρ水,，所以，答案為A,，而變式1中水未說滿,，就有兩種可以，若不滿,，則溢出的質量要小于排開的質量,，所以答案為D；變式2中,，酒精未說滿,，若未滿，則排開酒精的質量會大于16g,，而水是滿的,，所以溢出水的質量為排開水的質量。所以答案為BD,；而變式3中,，酒精和水都未說滿，所以溢出水的質量有三種可能,，大于,、小于或等于20g 答案為BD。題中的關鍵字眼一定看仔細,，盛有與盛滿有區(qū)別,，溢出與排出有區(qū)別。 方法指導：物體完全浸入某液體中,，溢出液體的質量為m溢,，求該物體完全浸入另一種液體中溢出物體的質量,，若原來液體滿杯，另一種液體也滿杯則溢出另一種液體的質量m’溢=m溢.ρ’液/ρ液,；若原來液體滿杯,，另一種液體不一定滿杯。則溢出另一種液體的質量m’溢≤m溢.ρ’液/ρ液,；若原來液體不一定滿杯,，另一種液體滿杯。則溢出另一種液體的質量m溢≥m溢.ρ’液/ρ液,；若原來液體不一定滿杯,，另一種液體也不一定滿杯。則溢出另一種液體的質量m’溢≥m溢.ρ’液/ρ液或m’溢≤m溢.ρ’液/ρ液都有可能,。 七,、受思維定勢影響，不能正確比較V排的變化而造成錯誤判斷 例9,、船上有鐵球,、塑料球，當把鐵球扔入水中,，液面_____,，當把塑料球扔入水中，液面_____,；當從水面上打撈塑料球時，液面_____,，把水底的鐵球打撈到船上時,，液面_____。（填“上升”,、“下降”或“不變” 錯誤分析：第一空,，學生認為把鐵球扔入水中，它要沉底,，整個體積浸入水中,，V排變大，所以液面上升,；相反第三空認為V排變小,，液面下降，第二空認為塑料球扔入水中,，V排變大,，所以液面上升。 正確解析：因為船漂浮,，所以V排=m船+m鐵+m塑料球/ρ水,，當把鐵球扔入水中,，它會沉底，所以V排’=m船+m塑料球/ρ水+m鐵/ρ鐵,，又因為ρ鐵>ρ水所以V排’<V排,。所以當把鐵球扔入水中，液面下降,，而扔塑料球時,，它仍漂浮，所以當把塑料球扔入水中,，液面不變,；同理，當從水面上打撈塑料球時,，液面不變,；與第一空相反，把水底的鐵球打撈到船上時,，液面上升,， 方法指導：此類習題可根據下表判斷： 原狀態(tài) 末狀態(tài) 液面變化 無沉體 無沉體 不變 無沉體 有沉體 下降 有沉體 無沉體 上升 八、看不懂圖像,，不能正確理解深度的含義而造成錯誤選擇 例10,、一彈簧測力計下掛一圓柱體，將圓柱體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,，然后將其逐漸浸入水中,，如圖已給出整個過程中彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系的實驗圖象，已知ρ水=1.0×103kg/m3．則下列說法中正確的是（ ?。?/p> A.圓柱體在剛浸沒時下表面受到的液體壓強是400Pa B．圓柱體的重力為10N C．圓柱體所受的最大浮力為4N D．圓柱體的密度為1.5×103kg/m3 錯誤分析：由圖像可知,，部分同學認為物體從下降了3cm高度處開始浸入水中，下降到7cm時,，物體全部浸入水中,，下降了4cm，即物體下表面的深度為4cm,，根據液體壓強公式P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa錯選答案為A 正確解析：由圖像可知,，物體在沒有浸入水中時彈簧測力計的示數為12N，也就是圓柱體體的重力G=12N,，下降了3cm,，下表面剛開始接觸水面，下降了4cm（7cm-3cm）,，但圓柱體下降過程中,，由于水面上升，則圓柱體在剛浸沒時，下表面所處的深度大于4cm,，因此受到液體的壓強要大于400Pa,。所以A錯。當物體全部浸沒后彈簧測力計的示數為4N,，所以圓柱體的最大浮力F浮=G-F=12N-4N=8N,。圓柱體的密度根據技巧， ρ=Gρ液/G-F=12N×1.0×103kg/m3/12N-4N=1.5×103kg/m3,，所以答案為D,。 方法指導：此類圖像題，F有兩個隨著h變化示數不變的量,，大的那個為物體所受到的重力,，小的那個為物體完全浸入液體中時彈簧測力計的示數。求物體的密度根據技巧,， ρ=Gρ液/G-F來求解,。 其實，浮力這塊知識點與公式雖然多,，但只要對每個知識點理解透徹,，對每一個公式的適用條件清晰明了，并善于規(guī)納總結題型,，掌握解題技巧,，做題時審題細致。那么,，同學們以后做這部分題時就會游刃有余,，得心應手的。 |
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