“組合拳”巧解初中物理浮力問題

郭春貴

摘要：初中物理八年級下冊第十章是有關壓強和浮力的知識，客觀來講這是初中物理力學部分最難啃的骨頭，很多學生往往在此遭遇物理學習的滑鐵盧。原本力的概念在物理學習中就是一個十分抽象的概念，對浮力這一特殊的力，學生沒有太多的體驗，也缺少相關的生活經驗，所以學生覺得有難度也是情理之中的事，但是如果教師能重視教材教法的研究，注重學生學習方法的指導，學好這一部分內容也算不上難事了。

關鍵詞：組合拳；稱重法求浮力；浮力大小的影響因素

中圖分類號：G427文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）19-086-1

一、浮力的概念

教材通過幾幅生動形象的圖片一下子把學生帶進了浮力的世界，這些場景是學生耳熟能詳的，司空見慣的，如漂浮在空中的節日氣球，浮在海面的萬噸巨輪，還有漂浮在死海上悠閑自得的游人，學生很清楚它們都受到重力的作用，都應該落向地面，而事實上并沒有，有的情景中非但沒有，反而會向上升，學生略一思考，原因是顯而易見的，它們都受到了水或空氣向上的托力，這個力就是浮力，我在實際教學中還利用身邊的器材設計了一個簡單易行的互動環節。讓學生把一個乒乓球壓入水中，然后放手，觀察到乒乓球迅速上浮。學生積極參與，紛紛要求嘗試，在游戲與活動中認識了浮力，同時對浮力的方向也有了深入的了解，浮力的方向應該與重力的方向相反，也就是豎直向上的。

二、稱重法求浮力

在學生認識到浮力并理解浮力概念基礎上進一歩提出水中下沉的物體，比如一個小石塊是否受到浮力的作用呢？此時教師可以把課堂交給學生，讓他們盡情地討論去吧！他們各自有各自的經驗甚至是獨特的體驗，比如有的學生認為扔到水中的石塊迅速下沉至河底，所以石塊在水中不受浮力，比如有一個同學竟然說起了他一次落水的經歷，他說人在水中感到輕飄飄的，說明人受到了水對人體向上的浮力，同學們各抒己見，甚至爭得面紅耳赤，此時看看火候已差不多了，應該收網了，話鋒一轉，同學們，我們還是通過實驗來探究吧！于是彈簧秤拉著小石塊慢慢浸入水中，學生們發現彈簧秤示數逐漸變小，通過討論和分析，很快發現小石塊所受的重力等于彈簧秤向上的拉力和水對其向上的浮力之和，即F拉+F浮=G，將其稍作變形即可得F浮=G-F拉，這就是稱重法求浮力的公式，通過活動探究和理論演譯相結合，自然生成。

三、探究影響浮力大小的因素

通過前面的討論，學生對浮力已有了的一定的認識，并且學會了運用稱重法測物體所受的浮力。通過生活中的一些常見現象，學生能感知不同物體所受浮力大小的不同，如一艘萬噸巨輪能輕松裝載千萬噸的貨物，而一艘小木船也許只能搭載一兩個人，很顯然它們所受的浮力不一樣，這樣自然產生一個問題，即物體所受浮力大小的影響因素。這個問題其實對學生的要求是相當高的，學生缺少相關的體驗，要知道并不是很多孩子都有掉到水中的體驗的，這時就需要教師適當鋪設一些小臺階，比如我有一個同事設計了這樣一個小實驗，我在此借以和大家分享。其實也很簡單，拿一空礦泉水瓶，蓋緊瓶蓋，然后輕輕壓入水中，發現礦泉水瓶浸入水中部分越多，所用向下壓力也越大，也就足以說明物體排開水的體積越大，所受浮力越大，此外借助稱重法也可以發現同一石塊浸沒在水中和鹽水中所受浮力是不一樣的，通過一些小巧而又鮮活的小實驗，適當減小跨度，從而使學生感性地認識到浮力和液體的密度，與排開液體的體積有關系，然后再回到教材中，通過驗證阿基米德定律，從而得出F浮=G排=ρ液gV排，也就得到了求浮力的又一種方法，同時又從理論上驗證了ρ液和V排是浮力的兩大影響因素。

四、物體漂浮或懸浮時浮力和重力大小相等

當物體漂浮或懸浮時，處于平衡狀態，受到的浮力和重力是一對平衡力，所以大小相等，由第九章所學力和運動知識稍作分析，學生很容易理解這一點，即F浮=G。

通過以上初步分析，我們發現至少可以有三種途徑來解決浮力的相關問題，適當的時候加以靈活運用，幾乎可以解決所有浮力相關問題。

誠然，浮力問題對于八年級的孩子來說具有一定的挑戰性，對孩子的分析推理能力，靈活應用能力都有較高的要求，但只要我們遵從知識的認知規律，在學生牢固掌握浮力基本知識基礎之上，加以適當點撥和訓練，巧妙運用浮力的“組合拳”，必能輕松應對，以上是筆者在多年教學實踐中的一點心得，不到之處，敬請指正！