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摘 要： 摘要：在初中物理教學(xué)中，壓強(qiáng)和浮力內(nèi)容不僅是教學(xué)重點，而且也是物理教學(xué)中的難點之一。尤其在液面升降方面，學(xué)生不但容易出錯，而且掌握知識點的難點較大，此類問題由于其涉及的知識面較廣，而且具備較強(qiáng)中和性，因此，在液面問題教學(xué)方面，教師可以通過
摘要：在初中物理教學(xué)中，壓強(qiáng)和浮力內(nèi)容不僅是教學(xué)重點，而且也是物理教學(xué)中的難點之一。尤其在液面升降方面，學(xué)生不但容易出錯，而且掌握知識點的難點較大，此類問題由于其涉及的知識面較廣，而且具備較強(qiáng)中和性，因此，在液面問題教學(xué)方面，教師可以通過對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使其通過對浮力知識進(jìn)行利用，以解析此類問題，提高物理教學(xué)質(zhì)量。文章重點講解了浮力中液壓升降問題的幾大類型，并進(jìn)行了詳細(xì)的解析，以供參考。
關(guān)鍵詞：物理;教學(xué);浮力;升降
1.浮力中液面升降問題簡析
在初中物理教學(xué)中，浮力教學(xué)內(nèi)容不僅是教學(xué)重點，也是物理教學(xué)中的難點之一，初中生普遍認(rèn)為此知識的學(xué)生難學(xué)難懂，特別是對物體所在液體里的液面升降定性分析方面，對于初接觸物理的學(xué)生而言，卻是有不小難度，此類知識點的題型不僅靈活多變，而且學(xué)生在短時間內(nèi)無法找到解題切入口。實際上，教師在教學(xué)中，只需把握物體在液體中所受浮力的大小，或者物體在液體中排開液體的體積，即可將原本復(fù)雜的問題簡單化，通過數(shù)學(xué)化的方式，量化處理定性分析問題，就可以使學(xué)生找到解題方式和答案，具體問題如下：
1.1第一種類型：在液體中放置船上的物體或者把液體中的物體轉(zhuǎn)移至船上漂浮，觀察其液面變化情況
例題1：小船上有三個小球A、B和C，船和球在水面上一起漂浮，A球的密度比水小，B球的密度與水的密度相同，C球的密度比水大，船可以在水面上自由漂浮。
(1)把A球置入水中，然后A球的浮沉狀況，液面變化情況(上升、下降、保持不變)
(2)將B球置入水中，然后B球的浮沉狀況，液面變化情況(上升、下降、保持不變)
(3)將C球置入水中，然后C球的浮沉狀況，液面變化情況(上升、下降、保持不變)
(4)同時將A、B、C、三個球從船上取出，并置入水中，然后液面變化情況(上升、下降、保持不變)
解析：同時將A、B、C三個球放在船上時，它們會隨船一起漂浮在水面，F(xiàn)浮= G船+ GA + GB + GC。如果僅把球A浸入水中，B、C和船的浮力沒有變化(原因是它們?nèi)蕴幱谄顟B(tài)，此時浮力F浮1 = G船+ GC + GB)，則它們不會影響液面的高和低;因此，液面的升降由A球所受浮力的變化決定;因為A球密度比水小，所以，將其放在水中會漂浮起來，則它所受的浮力與在船上時的浮力一樣F浮=GA，浮力未發(fā)生變化，參考阿基米德原理F浮=ρ水ɡV排，可知;V排保持不變，因此液面高度也未發(fā)生任何變化。當(dāng)僅把B球放在水里時，由于B球的密度與水的密度一樣，因此B懸浮=F浮 = GB，和上述一樣，液位不會發(fā)生變化。如果僅將C球放在水里，則C球的密度比水的密度大，因此C球會出現(xiàn)下沉，此時C球受到的浮力比GC小，即C球由于浮力的降低，V排放量也隨之減少，液面出現(xiàn)下降。如果將三個球A、B和C從船上同時取出放在水中，分別對A、B和C三個球進(jìn)行分析， A和B兩個球不會對液面的高低造成影響，當(dāng)將C球浸入水中時，液面開始下降。
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小結(jié)：通過以上分析可以看出，如若船上物體的密度比液體密度大，則將其放在液體中后，會出現(xiàn)液面下降;如果物體密度比液體密度小，或者密度一樣，將其放在液體中，不會改變液面高低。而將水中物體從液體中撈出，放在船上時，則恰恰相反，如若物體密度比液體大，則液面會上升;如果物體密度比液體小或者一樣時，則液面保持不變。
1.2第二種類型：冰塊漂浮在杯子中的液面上，當(dāng)冰塊融化時，液面升降問題
1.2.1純冰塊漂浮在杯子的水面上，冰塊融化后的液面上升和下降問題
例題2：冰塊漂浮在水中，當(dāng)冰全部溶解化在水中時，杯子內(nèi)的液位變化情況()
A.上升 B.下降 C.高度不變 D.無法判斷
解析：冰融化變成水之后的液位變化，由冰排開水的體積與變成水后的體積(即V排和V化)兩者之間的關(guān)系而定。如果V排大于 V化，則液位會出現(xiàn)下降; V排與V化一致，則液位不會發(fā)生變化; V排小于V化，則液位會出現(xiàn)上升。由于冰在水面上漂浮，因此它受到的浮力F浮= G排 = G化，當(dāng)其冰融化成水后的質(zhì)量不會發(fā)生任何變化，即G冰= G化，則G排= G化，ρ水ɡV排=ρ水ɡV化，V排 =V化，液面不變，故選擇(C)。
1.2.2對于冰塊中包含其他實心物體，冰塊在融化之后杯子內(nèi)液位上升和下降問題
例題3：如果上述問題的冰塊中包裹著小塊石頭，則在冰塊完全融化變成水后，杯子中液位變化情況()
A.上升 B.下降 C.高度不變 D.無法判斷
解析：當(dāng)冰塊融化變成水時，液面的高度不會改變，因此在此題中只需對石塊在冰化成水的前后變化進(jìn)行討論，研究其對液面高度的影響。在冰化成水前，石塊和冰同時漂浮，此時其浮力F浮=G石。當(dāng)冰塊完全融化變成水后，石塊會沉淀至杯子底部，F(xiàn)浮
1.2.3純冰塊密度比水的液面密度大，冰塊融化之后液面的上升和下降問題
例題4：如果將例題2中的冰塊放在鹽水中，則冰塊全部融化在水中后液面變化情況()。
A.上升 B.下降 C.高度不變 D.無法判斷
解析：由于ρ鹽水比ρ水大，則V排鹽水比V排水小，并且冰塊化成水的體積V化與 V排一樣，即V化比V排鹽水大，所以當(dāng)冰完全溶解在水中時，液位會升高，故選(A)
1.2.4純冰塊的漂浮密度比水液面密度小時，冰融化后液面的上升和下降問題。
例題5：如果將例題2中的冰塊放在酒精或煤油液體中，則當(dāng)冰塊完全融化后液面變化情況()
A.上升 B.下降 C.高度不變 D.無法判斷
解析：由于ρ酒精比ρ水小，則V排酒精比V排水大，當(dāng)冰塊融化成水后體積V化 與V排水一樣，即當(dāng)V化比V排酒精小時，在冰塊全部融化后液面會出現(xiàn)下降，故選(B)。
根據(jù)上述分析得知，當(dāng)將冰塊放置在水中后，冰塊完全融化液面高度不會改變;如果將冰塊放在比水密度大的液體中，則在冰塊完全融化后，液面高度會上升;當(dāng)將冰塊置于比水密度小的液體中，在冰塊完全融化后，液面高度會下降。
1.3第三種類型：將一根點燃的蠟燭漂浮在水上，蠟燭熄滅時液面升降問題
例6：用細(xì)鐵絲包裹蠟燭的底部邊緣，并將其放入裝有適量水的水槽中，使其垂直漂浮在水面上，然后點燃蠟燭，當(dāng)蠟燭熄滅時，液面高度變化情況()
A.上升 B.下降 C.高度不變 D.無法判斷
解析：首先蠟燭漂浮在水面上，當(dāng)蠟燭完全浸沒時(即蠟燭懸浮在水中時)，剛好蠟燭熄滅;無論蠟燭是漂浮的還是懸浮的，其接收的浮力與其自身重力一致;但是，由于蠟燭在熄滅前會不斷燃燒，其重力會慢慢變小，此時，受到的浮力也會隨之變小;參考阿基米德原理F浮=ρ水ɡV排可以得知，其排開的液體體積也會減小，液面高度會隨之下降，故選(B)
在物理教學(xué)中，通過擴(kuò)展此類問題：在一個小盆里裝有實心金屬球，然后將其漂浮在裝有水的容器中，如果把金屬球放在裝有水的容器中，液面會發(fā)生什么變化?,此時，許多同學(xué)會聯(lián)想到例題1(把船視為小盆，金屬球視為密度大于水的物體)，則很快就能找到答案。為了對學(xué)生的逆向思維能力進(jìn)行培養(yǎng)，教師可以向?qū)W生發(fā)問，如果將金屬球從水中撈出，放回小盆，液面會發(fā)生什么變化，引導(dǎo)學(xué)生通過動手實踐，找到答案，從而提高學(xué)生的解題能力。
結(jié)束語
在初中物理教學(xué)中，浮力中液面升降問題是教學(xué)中的難點，通過上述解析，雖找到了解題的規(guī)律，大大提高了學(xué)生的解題能力，但在后期的物理教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過簡單易理解的方式解決物理難點，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析解決問題的能力。——論文作者：張崇偉