關(guān)于底部與容器底密合的浮力問題解析

摘 要：在初中物理中，浮力問題一直是學(xué)生乃至老師倍感棘手的問題之一，原因在于計(jì)算浮力的方法多種多樣，只有奠定了理解的基礎(chǔ)，才會(huì)用起來得心應(yīng)手。其中的一種方法是阿基米德原理，如果死記硬背，往往就會(huì)出錯(cuò)，而且會(huì)出錯(cuò)在底部密合的浮力問題上。下面我們就這類問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：浮力 密合 解析

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）02-0-01

前言

在初中物理中，教學(xué)內(nèi)容主要可以分為力、熱、光、電四大部分，這四部分中，尤其以力學(xué)和熱學(xué)尤為重要，而在力學(xué)中，難點(diǎn)和重點(diǎn)是浮力，我們常見的浮力問題很多，其中有一種題是這樣的，物體浸沒在液體中，但底部與容器密合，這樣的物體是否受浮力？如果受浮力多大？下面我們就這類問題的分析方法做一下解析。從而提高物理教學(xué)效率，讓學(xué)生更好的理解浮力的相關(guān)知識(shí)。

一、關(guān)于浮力的相關(guān)定義

在物理中，浮力的定義是：浸在液體中的一切物體，都受到豎直向上的浮力，可是根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因我們知道，為什么會(huì)有浮力呢？是因?yàn)槲矬w底部受到液體給它的向上的壓力.如果物體底部沒有液體，那它也就不再受浮力了，也就是我們說的“底部與容器密合”的情況。那么，我們在實(shí)際的教學(xué)中便一定要和學(xué)生解釋清楚并讓學(xué)生掌握其相關(guān)證明方法。

二、底部與容器底密合的浮力的相關(guān)實(shí)驗(yàn)

我們?nèi)粘Ｉ钪杏羞@樣的例子，被釘入河底的木樁為什么不會(huì)上浮到水面？可能有摩擦力的緣故，但更主要的是它根本就沒有受到水給它的向上的壓力，也就不會(huì)有浮力的存在。

在上課的時(shí)候，我們老師可以和學(xué)生一起做做下面的實(shí)驗(yàn)。這樣一來，課堂教學(xué)的趣味性便得到了提升。學(xué)生也不會(huì)覺得上課乏味無趣。自己動(dòng)手證明的理論往往更容易牢記，這便和我們的教學(xué)目標(biāo)不謀而合了。具體實(shí)驗(yàn)如下：把礦泉水瓶底剪掉，倒置瓶口打開，放入乒乓球，如圖：

向瓶內(nèi)注水，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然乒乓球完全浸在水中，但它根本不會(huì)上浮，原因是它不受向上的壓力，沒有浮力，那么怎樣才能讓小球上浮呢？很簡單，只需要把瓶口堵住，讓小球下方有水就可以，因?yàn)榇藭r(shí)，小球受到向上的壓力，也就有了浮力。

那么，是不是所有底部密合的物體都不受浮力呢？根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因分析，有些物體還會(huì)受浮力作用，如“T”形物體。把一個(gè)“T”形物體置于水中，使其底部與容器底密合，如圖：

雖然S2與容器底密合，無向上的壓力，但是S3與S4還會(huì)受到水份向上的壓力，此時(shí)，物體還會(huì)受浮力的作用。那么此時(shí)，“T”形物體受的浮力多大呢？我們先規(guī)定幾個(gè)已知量：

S1的深度為h1，S3（S4）的深度為h2，液體密度為e，上底面半徑為r1，下底面的半徑為r2.

方法（一）：浮力產(chǎn)生的原因

法（二）阿基米德定理：

經(jīng)化簡后兩種做法結(jié)果相等。所以，如圖“T”形物體的浮力只等于排開的一部分液體的重力，等于除S2所對(duì)的圓錐體以外的液體重力。

因此，如果遇到類似的問題，只可以具體問題具體分析，切不可死記硬背，而且一旦正確的分析了問題，解決問題的方法也是多種多樣的。這便要求我們的老師在實(shí)際教學(xué)中要做到實(shí)事求是的看待問題并給出相應(yīng)的解決方法。

三、結(jié)語

事實(shí)上，在實(shí)際的教學(xué)過程中我們老師一定要注重方式方法。不能一味的照本宣科，特別是理科類的教學(xué)比如物理。如果老師在上課的時(shí)候不能很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，那么學(xué)生會(huì)覺得上課很無聊甚至產(chǎn)生厭學(xué)的想法。我們老師一定要不斷提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。要定期參加系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，不斷創(chuàng)新自己的教學(xué)方法以便更好的適應(yīng)現(xiàn)代的教學(xué)環(huán)境。

作者簡介：陳志剛，男，（1974.5—），內(nèi)蒙古呼和浩特，大學(xué)本科，中教高級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理高效教學(xué)方法。