新課程背景下初中物理浮力相關知識的教學探討

姚曉君

一、 浮力產生的原因和定律

(一) 浮力產生的原因

課本上關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，因為左右兩邊的面積相等，且位于液體里相同的深度，兩邊所受到的力也就相對應。同理，前后兩側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。

(二) 阿基米德原理

阿基米德在洗澡的時候發現了浮力定律，當物體在液體或者氣體中所受到的浮力，實際是等于所排開的液體或氣體的重量。即F合=G=m=ρVg。可得出結論，物體在液體中的浮沉狀態和密度相關。當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ρ>ρ時，物體上浮。當ρ<ρ時，物體下沉。當ρ=ρ時，物體飄浮或懸浮。

二、 在初中物理浮力相關知識教學中常見問題的分析

(一) 教師過度重視講解浮力知識的理論而導致學生理解不透徹

初中物理浮力知識是最重要的基礎知識之一，同時它還是學生學習的重、難點知識之一。浮力是理論性比較強的知識，所以老師一般總是采用自身的理解去講解，讓學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，導致了適得其反的效果，形成了學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系，這樣會影響學生繼續學習浮力的其他知識以及解決實際遇到的問題。為了解決這樣的問題，教師可以將浮力相關的每個知識點進行逐一講解，以保證學生對浮力每一個知識點的理解，從而達到對浮力知識整體的理解。

(二) 學生無法正確運用綜合性較強的浮力知識去解決問題

浮力的相關知識能使用到我們生產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，運用的也是浮力。但是由于浮力知識的綜合性比較強，學生在實際生活和學習中運用的并不是很好。又比如，在做練習題的時候，很多學生會出現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，這是因為學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，應注重浮力知識的綜合性給學生帶來的困擾，從而有效的解決這個問題。

三、 在初中物理浮力相關知識教學中常見問題的解決方法與教學改革

(一) 改變浮力知識的教學模式，以增加這個知識點的理論與實驗之間的聯系

知識來源于生活，物理知識亦是如此。經過實驗不斷的驗證，以來檢驗物理知識的正確與否。同樣地，在教學的過程中，浮力知識的理論應與實驗相結合起來，以便學生更好地理解浮力。作為浮力知識最基本的知識點的阿基米德定律和原理，老師在講解浮力時，可以將阿基米德發現浮力的故事在教學過程中真實的還原出來。這樣不僅能極大地增強學生學習浮力的興趣，還能幫助學生直觀的體會阿基米德發現浮力時的感受。學習中最好的老師是興趣，而物理實驗就具有很強的直觀性，物理實驗得出了很多物理規律和概念，利用生活中常見的物品進行實驗，能讓學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，然后放入不同質量的物體，進行對比計算后，會產生不同排開質量的水。接著將水更換成鹽水、酒精，然后放入相同的物體，再進行分析對比，又會得出不同排開質量的液體。從而更加直觀的展示了浮力定律的學習，讓學生印象深刻。

(二) 提高學生解決問題的自主性和培養學生的發散思維

而測ρ的實驗步驟是：

(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。

四、 總結

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中所存在的問題和相應的解決辦法，希望對初中物理浮力的教學起到一定的作用。為了提高學生學習的積極性與參與性，有利于學生對初中物理浮力知識的理解和運用，所以教師在教學的過程中應該改變教學模式，從而提升教學的質量與效率。