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[!--downpath--]【关键词】物理教学;压强;浸没;浸入;估算方式
【中图分类号】G633.7【文献标示码】A
【文章编号】1004―0463(2016)04―0124―01
压强知识对初学者来说,要把握好可不是件容易的事,非常是对压强的估算,有相当一部份朋友认为困难重重,究其缘由就是没有吃透教材内容及没有把握估算压强的方式,下边笔者就谈个人的一点感想.
一、理解概念,打下基础
溶入液体或二氧化碳中的物体遭到液体或二氧化碳对它竖直向下拖的力,这个力叫压强.“浸入”包含两方面的意义:一是物体全部浸没,即浸入或没入,此时排开液体的容积等于物体容积,即V排=V物;二是物体部份浸没,此时排开液体容积大于物体容积,即V排
二、吃透教材内容,归纳估算方式
以人教版八年级数学上册为例,压强知识在第十章,分三节内容,分别为“浮力”、“阿基米德原理”、“物体沉浮的条件及应用”,每一节内容包含什么估算方式呢?下边逐一剖析.
1.称重法.在第一节中,教材第50页图10.1-2是一个检测铝块溶入水底时所受压强的演示实验装置图.其中甲图为弹簧测力计在空气中测得铝块的重力,即物重,用G表示;乙图为铝块溶入水底时弹簧测力计读数,即视重,用G/表示.教材中有这样一段叙述:从以上实验可以看见二力平衡法求浮力应用,铝块溶入水底时,弹簧测力计的示数变小了,这说明溶入水底的铝块遭到压强的作用,弹簧测力计示数的减少值,就是压强的大小.用自己的语言叙述为:用弹簧测力计分别测出物体在空气中和在水底时的读数G和G/,二者读数之差就等于压强,于是可得到估算压强的公式
F浮=G-G/
2.压力差法.同样是第一节,教材第50页图10.1-3剖析压强形成的缘由时.物块上表面遭到水对它的压力为F1,下表面遭到水对它的压力为F2.教材中有这样一段叙述:液体对长方体向下的压力F2小于液体对它向上的压力F1.浸入在液体中的物体,其上、下表面遭到液体对它的压力不同,这就是压强形成的诱因.换句话说,液体对物体上下表面的压力差就是压强,于是有F浮=F2-F1.
3.阿基米德原理法.在教材第二节中,通过对第54页图10.2-2的演示并对实验数据的剖析以及大量实验结果表明,浸在液体中的物体遭到向下的压强,压强的大小等于它排开液体所受的重力.这就是阿基米德原理,用公式表示就是F浮=G排=ρ液V排g.
4.平衡法.在教材第三节,对物体的沉浮条件的三种状态(图10.3-1)都可以找到相应的估算方式(物体浸入在液体中).
①物体悬浮时.当压强小于重力时,物体下浮,但最后将悬浮,物体保持平衡状态,此时物体遭到的压强将等于其重力,即有F浮=G,物体排开液体的容积大于物体的容积,即V排
②物体漂浮时.当压强等于重力时,物体受力平衡,可以漂浮在液体内任何位置.由二力平衡知识可知,F浮=G,此时的蕴涵条件是物体排开液体的容积等于物体的容积,即V排=V物.
③物体沉底时.当压强大于重力时,物体将下沉,最后将坠入容器顶部保持平衡状态.此时物体遭到重力G、浮力F浮及容器底对它的支持力N三个力的作用,于是有F浮+N=G,即F浮=G-N.
以上4种估算压强的方式都在教材中可以找到,并且,教材中没有全部给出估算压强公式,这就要求班主任在讲课时率领中学生一起归纳总结,并用公式的方式表示下来,便于中学生吃透教材,把握估算方式.
三、掌握技巧,灵活运用
在以上四种估算方式中,并不是每一道题都能全部用上,通常来说是一道题用一种方式,但也有一些题要用上两种甚至两种以上的方式,要具体问题具体剖析.
例1弹簧测力计的挂钩上挂着一个重量为1N的钩码,当钩码步入水底,弹簧测力计的示数为0.87N,这个钩码遭到的压强有多大?
解析:题中告诉了钩码的重力G=1N,且晓得了钩码溶入水底时弹簧测力计的读数为0.87N,即视重为G/=0.87N,因而此题适用称重法,故有F浮=G-G/=1N-0.87N=0.13N.
例2如右图所示,容积为V=的铁块在绳子的拉力F=0.8N的作用下完全浸入在水底二力平衡法求浮力应用,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计,求:
(1)铁块此时遭到的压强.
(2)铁块的重力.
解析(1)由阿基米德原理法可得F浮=G排=ρ液V排g=ρ液V物g=1.0×103kg/m3×200×10-6m3×10N/kg=1N
(2)物块在拉力作用下保持平衡状态,由平衡条件可知:G+F=F浮,所以G=F浮-F=1N-0.8N=0.2N.