王立英

摘??要：浮力是初中物理力學(xué)體系的重要組成部分，但是因為浮力的相關(guān)內(nèi)容涉及到的知識比較廣泛，對于剛剛接觸物理的初中生而言較難把握。一部分教師出于功利性，在教學(xué)過程中給學(xué)生灌輸一些公式或框架來引導(dǎo)學(xué)生套用，這雖然能夠在一定程度上提高教學(xué)成績，但是學(xué)生并沒有真正理解問題的內(nèi)涵和本質(zhì)。本文通過浮力來探討實驗教學(xué)模式在初中物理教學(xué)過程中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：浮力;冰塊漂浮;中考;核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.7????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A???????【文章編號】1005-8877（2020）20-0116-01

在初中物理教學(xué)過程中，浮力一直是相對較難的一部分，這給初中生的物理學(xué)習(xí)帶來了不小的挑戰(zhàn)。在不斷的探索中，初中物理教師應(yīng)該努力找出知識與學(xué)生理解能力之間的結(jié)合點，幫助學(xué)生找到解決問題的本質(zhì)方法，從而達(dá)到最佳的教學(xué)效果。部分教師結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗，把初中物理浮力教學(xué)過程中涉及到的幾類問題進(jìn)行了分類，并且針對性的給出了每一類浮力問題的解決辦法，引導(dǎo)學(xué)生在遇到相關(guān)問題時套用給出的公式來解決問題，這種教學(xué)方式雖然能夠提高教學(xué)成績，但是往往是“就題論題”，學(xué)生也僅僅是能夠機(jī)械化的套用相關(guān)公式來解決問題，并沒用從根本上理解問題的內(nèi)涵。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該站在更高的角度來審視相關(guān)問題，幫助學(xué)生從本質(zhì)上把握知識的內(nèi)涵，不斷提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)和解題能力。物理學(xué)科具有較強(qiáng)的邏輯性，浮力部分更是要求學(xué)生能夠把握問題的內(nèi)涵，通過物理現(xiàn)象一步步的探究物理問題的本質(zhì)，這種思考、解決問題的方式能夠使學(xué)生在解決問題的同時思考問題背后蘊(yùn)含的物理知識，從而更好的解決相關(guān)問題。下面筆者以兩道初中物理浮力部分的“冰塊漂浮”類型的題目來探究在初中物理教學(xué)過程中應(yīng)該把握住的核心內(nèi)容。

例1.如圖，水平桌面上放有一個錐形瓶，在其內(nèi)部裝有適量的水和一塊處于漂浮狀態(tài)的冰塊，在冰融化過程中，試分析下列物理量的變化情況

A桌面受到的壓強(qiáng)?B水對瓶底的壓強(qiáng)?C?桌面受到的壓力?D瓶內(nèi)水面的位置

這道題目是一道典型的浮力綜合問題，四個物理量的變化同時考察到了壓強(qiáng)、壓力、浮力等知識，在分析這類問題時應(yīng)該抓住使物理量發(fā)生變化的本質(zhì)因素，通過具體的分析進(jìn)行解決。例如，在分析這道題目中的A和C兩個物理量時，我們就應(yīng)該思考桌面受到的壓強(qiáng)和壓力是誰提供的并且和哪些物理量有關(guān)，我們知道，瓶子與桌面之間的作用屬于固體壓強(qiáng)，而固體壓強(qiáng)的大小和受到的壓力與接觸面積有關(guān)，冰塊在融化過程中并沒有改變質(zhì)量，所以桌面受到的壓力不變，在接觸面積固定不變的情況下，桌面受到的壓強(qiáng)也不變，這也體現(xiàn)了物理分析過程中常用的“整體法”。在分析水對瓶底的壓強(qiáng)時，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生回憶阿基米德原理的內(nèi)容，由于冰化成水后重力不變，則水面高度以及水對瓶底的壓強(qiáng)均不發(fā)生變化?，F(xiàn)改變原有條件，假設(shè)錐形瓶中盛放的是鹽水，則相應(yīng)的四個物理量將會發(fā)生怎樣的變化？部分教師根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，往往會給出一定的結(jié)論，例如，融化后液體密度小于容器中液體密度則液面上升，反之則液面下降，甚至部分教師還會給出更加完善的結(jié)論，例如，冰塊中含有雜質(zhì)時液面的變化情況等。一方面，這些結(jié)論會加重學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)，與物理學(xué)科側(cè)重理解的學(xué)科特點不符;另一方面，這些結(jié)論具有一定的局限性，并不能夠適用于所有類型的題目。

例2.如圖，圓柱形容器中裝有足量水，在水面上漂浮有一冰塊，冰塊中含有一定質(zhì)量的物體。已知冰塊體積為4.5×10-4m3，所含物體質(zhì)量為60g，容器底面積為100cm2，試求冰塊所受的浮力、物體的密度以及在冰塊全部融化后容器底部的壓強(qiáng)變化量。（已知P冰=0.9×103kg/m3，g=10N/kg）

作為一道典型的浮力題目，這道計算題充分考察了學(xué)生對知識本質(zhì)的把握，具有一定的難度。在第三問中，壓強(qiáng)的變化與液面高度變化有關(guān)，可以利用阿基米德原理來進(jìn)行分析。在第二問中計算出的物體密度為1.2×103kg?m3，則在融化后水和物塊的平均密度大于容器中液體的密度，即水的密度，進(jìn)一步分析就能夠發(fā)現(xiàn)排開水的體積變小了，所以液面會下降，這與之前的結(jié)論是相符的。但是，在這道題目中有一個大前提，即冰塊融化后其內(nèi)部所含有的物塊是沉底狀態(tài)，如果改變所包含物塊的密度，則還會有同樣的結(jié)論嗎？現(xiàn)假設(shè)冰塊內(nèi)物體質(zhì)量為50g，密度為0.5g/cm3，則在融化后水面高度會發(fā)生怎樣的變化？

如果再次按照給出的結(jié)論進(jìn)行分析，水和物塊的平均密度會小于容器中液體的平均密度，則排開水的體積也會變大，液面會上升。但是利用阿基米德原理進(jìn)行分析，融化前后冰和水的總重力并沒有發(fā)生變化，在這道題目中融化前后均處于漂浮狀態(tài)，所以冰塊和物體受到的總浮力沒有發(fā)生變化，排開液體的體積自然也不變，水面的高度也就保持不變。

參考文獻(xiàn)

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