有一位家长向我表示, 他的孩子在学习物理学科的时候, 其他章节的内容表现得还是算可以的, 但是一旦涉及到浮力这一部分内容, 状态就出现了全面的崩塌。尽管该同学已经背诵了相关的计算公式, 做了大量的练习题, 同时也参加了课外辅导课程, 然而他依旧没有办法掌握这类问题的解决方法。
我叫你不要着急, 百分之八十的人在学习浮力学说的时候会暂时遇到阻碍。这一章的内容是难以掌握的, 其难点在于理解层面, 而不是计算公式的应用环节, 因为阿基米德原理的描述语句非常简短。
浮力之所以会成为决定学生物理学习成败的关键转折点, 主要是因为在此之前, 重力、弹力和摩擦力等力学基本概念都是能够通过视觉观察或者身体触感直接体验到的现象, 而浮力却属于一种无法直接用眼睛看到或用双手摸到的力量, 这就要求学生必须在意识层面构建出一个完全抽象化的思维模型来解决相关问题, 一旦突破了这一理解上的障碍, 那么后续接触的压强知识以及电学部分的内容就都可以轻松应对, 但是如果不能顺利度过这个难关的话, 就会让学生在整个物理学习的过程中逐渐丧失自信心从而导致信心不足。
究竟应该如何来掌握浮力相关的知识点呢, 针对这个问题她提出了一些相当切合实际的操作建议, 我随后把这些要点逐一进行了梳理和汇总。
一、先要把浮力到底是啥回事这一件事情给彻底搞清楚明白, 然后才去背诵那些相关的计算方面的公式。
很多孩子在刚接触的时候, 直接就上去背诵浮力等于液体密度乘以重力加速度乘以排开液体体积的这个公式, 背得确实非常熟练, 可是, 如果你去问他到底什么是浮力, 他却完全说不上来。
浮力, 这事情归根结底来说是, 液体或者气体对浸泡在它们内部的物体施加了一个方向向上的托举的力现象, 这件事情就是这么一个简单的概念。
你先让孩子去动手做一个实验, 具体就是找出来一个空的瓶子, 然后把这个空瓶子按压进到一个水盆里面, 接着问孩子, 你的手上面是不是会感觉到有一个力量在朝着上方去推?
这个感受到的力就叫做浮力。整个过程根本不需要用到什么仪器, 也完全不需要去计算什么公式, 重点是要先把让这种力是真实存在的感觉给建立起來。
当你切实体会到了那种情况之后, 再去理解“浮力的方向是竖直向上的”以及“浮力的大小和什么有关”这样的内容时, 你就会有更加鲜明的感受了。如果不这么做的话, 那么眼前看到的一切就全都是非常枯燥且缺乏生气的汉字了。
二、大家千万不要只是单纯地去背诵那个阿基米德原理的内容, 而是应该把它拆开来看。
当物体泡在液体里面的时候, 这个体会得到一股力量叫做浮力, 而浮力的大小正好是跟它挤掉的那部分液体的重力一样大。
这个话看上去挺复杂的, 不过要是把它拆开来看的话, 其实也就是那么几样东西而已。
因此, 针对F浮=ρ液gV排这个公式, 其核心变量仅仅只有液体密度与排开体积这两个方面。这一点需要明确的是, 该公式的数值大小与物体自身的密度、物体的形状以及物体的重量没有任何关系。当然, 上述结论并不适用于物体沉到水底的那种特殊情况, 那是需要另外加以说明的。
不少学生在解答相关题目时频频出现错误, 其主要原因在于他们不自觉地将物体自身的密度参数代入到了计算公式之中。你必须指导学生去明确一个核心要点: 在进行浮力数值的计算过程中, 所参照的关键物理量是液体的密度, 而非构成该物体材料的密度。
三、浮沉条件，一张表搞定
关于物体是否会浮沉这个问题, 究其本质而言, 其实就是由两个主要的作用力之间存在相互较量的情况所决定的, 而这两个力量分别是浮力和重力。
浮力大于重力, 物体会上浮。
当一个物体处于悬浮状态或者是漂浮状态的时候, 浮力就等同于重力。
浮力小于重力, 这就导致了下沉的现象。
事情也就是如此简略, 但是在参与考试期间, 命题人员绝对不会直接向被考核对象提出问题, 而是会采取一种迂回曲折的方式来进行发问。
举个例子来说, 大家把一块实心的铁块放在水里头去, 这东西它会下沉。但是, 你要是把它加工成那种空心的船的形状样子, 它就可以浮在水上了。到底是为啥会有这样的不同结果?
这里面有个道理讲清楚, 那就是把它做成空心船的样貌以后, 它排开外面的那部分水的体积就变大了。体积变大了之后, 受到的向上的浮力也就变大了。等到这个浮力大过了东西本身向下的重力的时候, 这船型的东西就能稳稳当当地浮起来了。
再比如来说说看, 潜水艇到底是怎么进行下潜以及上浮这个动作的呢, 它通过改变自身重力的方式, 也就是把水排出去或者往里注入水, 让浮力基本上保持不变的这样的状态, 然后依靠着重力的变化来控制它的浮沉情况。
这些题目表面上看起来花哨, 但实际上根本问题依然是比较浮力和的重力哪一个更大。
四、一共有四种关于浮力的题型, 我们对这些题型进行分类, 并且逐个进行突破。
我和我的那个老师进行了一个总结, 然后我们觉得就是那种初中的那些浮力的题目其实说白了也就只有四种情况是这样子的。
第一种方法是直接套用公式进行计算。这里给出了液体的密度和物体排开液体的体积, 那么就直接把数值代入到浮力等于液体密度乘以重力加速度再乘以排开液体体积的公式里面去算。这种办法是最为基础和常见的, 只要你能够把这个公式牢牢地记在心里, 那么这类题目就能够顺利解答了。
关于第二种情况, 具体是指浮沉判定。当你拿到一个物体和对应的液体时, 需要判断它是上浮还是下沉。可以先计算出浮力与重力的大小并进行比较。或者采用密度对比的方式, 当物体的密度超过液体的密度时, 该物体会下沉；反之, 若物体的密度低于液体的密度, 它将会上浮。
第三种情况属于综合分析类题目。举一个例子, 当木块漂浮在水面时, 如果往里加盐, 木块会呈现怎样的状态呢? 因为加盐会让液体密度增加, 浮力随之变大, 所以木块会上浮一点, 直到达到新的平衡。这类题主要考察的是你对原理的理解程度, 而不是计算能力。
第四种情况, 也就是实验探究类型的题目。出题方会提供一个具体的实验场景, 要求你去分析数据, 进而得出相应的结论。做这类题的关键点在于掌握控制变量法这一原则。具体来说, 就是要改变其中一个条件, 而让其他所有条件保持不变, 以此来观察浮力的变化情况到底是怎么回事。
每一个题型都是有固定的解题套路的, 一定要进行分类练习, 不要搞到一块儿去混着刷题。
五、易错点，提前扫雷
关于浮力这一章, 有几个地方特别容易出错, 提前跟孩子提醒一下, 比让孩子做错十道题目都要有用:
关于漂浮和悬浮存在区别, 这种区别表现为漂浮是部分浸入液体中的状态, 而悬浮则是完全浸入液体中却不往上也不往下的状态, 这两者受到的浮力都等于物体的重力, 但它们排开液体的体积是有所不同的。
物体的浸没深度发生变化是不会对浮力产生影响的。只要物体处于完全浸没的状态, 排开液体的体积就不会发生改变, 所以浮力的大小也就固定不变了。不管是位于水面以下10厘米的位置还是1米的位置, 浮力都是相同的。很多孩子误以为越深浮力就会越大, 这种想法是错误的。
ρ指的是液体的密度, 而不是指物体的密度, 这里再次强调一遍这一重点, 因为目前仍有大量的学生在这个知识点上反复出错并最终导致失败。
“浮力”和“压力”这两个概念千万别混淆在一起, 实际上初中物理浮力讲解初中物理浮力讲解贝语网校，“浮力”是液体作用于物体上下两个表面的压力所产生的差值, 并不存在一个叫做“浮力”的独立作用力。
六、平时的时候, 应该怎么进行练习才算是效果最好的呢。
千万不要着急就直接把整套的综合试卷拿来刷, 而是应该先集中精力去把课本里安排的例题以及课后的练习题给彻底弄明白, 直到能够针对每一道题目都清楚地知晓它所考查的具体知识点在什么地方为止。
然后, 按照题型进行分门别类的训练: 第一步先做计算类型的题目, 接着再做判断类型的题目, 随后再进行综合类型题目的练习, 最后进行实验类型题目的训练。要一步一步地来推进这个过程。
在做题目的时候, 应当培养一个固定的习惯模式, 也就是针对每一道试题都优先绘制受力分析图这一动作。具体操作是把浮力这一物理量还有重力这一物理量分别标注在图上, 这样关于二者大小对比的直观情况就呈现在眼前被清晰地展示出来了。
进行画图这种操作的行为逻辑, 在实际效果层面, 是远比一个人闷着头去埋头计算来得更加有效以及实用的。
改正了错题之后, 千万不要随手一扔不管了, 需要在错题的旁边写上一句话, 这句话的内容是关于这道题目到底考查了哪些知识点, 自己犯错的真实原因是什么, 以及在未来遇到类似题目的时候应当如何避免出现相同的错误, 只有把这些内容真正写出来并且弄懂了, 这些知识才是完全属于你自己的。
另外, 浮力与前段的力学知识关联十分紧密, 倘若重力、二力平衡等基本内容未能真正掌握, 后续在习得浮力相关知识时, 往往会感到更为吃力与困难, 因此, 针对前期的知识盲点或薄弱环节进行有针对性的补充与巩固, 乃是高效学习浮力内容的必要前提。
基本上就是这些情况了。浮力这个东西确实并不简单, 可是也没有难到让人完全无法学习的地步。主要的诀窍在于需要把基本概念真正地弄清楚, 需要对各种题目类型进行清楚的划分, 还需要把容易出错的地方全部排查掉。只要按照这三个步骤一步步地走下去, 那么浮力这一部分知识就不再是一种难以克服的了。
请问您的孩子到了初二学习的阶段, 在物理学科方面哪一部分内容是最让他们感到头疼的吗, 比如关于浮力这一块的知识点他们的掌握情况进行得怎么样呢, 您可以来到评论区和我们分享一下。