内容正文:
(二)光学重难点瓶颈突破专题解析版
专题16 巧用阿基米德原理解决浮力问题解析版
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)浮力是实际生活中一种常见现象,浮力问题复杂而多变,早几年,在全国各省市中考物理试题中,对待浮力问题都比较谨慎,原因就是浮力是初中力学的难点,也是初中物理的难点。但是近年来,浮力的参考逐渐进入成熟,以阿基米德定律应用为主的考查,各省市达成考查共识,成为中考的一个常考点,考查地位明显增强。浮力压强的综合类考题更是中考物理难点,也常常见之于中考试题。考查频次明显有加强的趋势,地位不容忽视。
2)浮力问题的考查题型,一般以选择题、填空题为主,作图题次之,实验探究题、计算题等题型也有出现,可谓题型多样复杂,难度深浅不一,应该足够重视。
2、考点剖析:
考点整合
浮力
定义
浸在液体中的物体受到液体向上托的力,叫做浮力。
产生原因
液体上下表明的压力差
方向特点
竖直向上
本质
上下表明所受压力的合力
影响因素
①液体的密度
②物体排开液体的体积
两个探究
浮力的
影响因素
探究
因素一“V排”:比较①②③可得,ρ液一定,V排越大,F浮越大;
因素一“ρ液”:比较③④,V排一定,ρ液越大,F浮越大;
阿基米德原理实验
(1)分析比较①与②可得,F浮=②-①=4N-3N=1N;
(2)分析比较①③④可得,G排=④-③=1.5N-0.5N=1N
分析比较(1)(2)可得结论:F浮=G排
测算方法
测力差法
F浮 = G物 - F示
适用于:“固体”且 ρ物 > ρ液
压力差法
F浮 = F向上 - F向下
适用于:“规则体”且已知压力或压强
悬、漂法
F浮 = G物 = m物g = ρ物 g v物
适用于:物体出现“悬浮”“漂浮”的现象
原理法
F浮 = G排 = m排g = ρ液 g v排
适用于:“所有物体”的“所有浮力问题”
浮沉条件
比较
F浮与G物
①F浮>G物 上浮 漂浮⑤
②F浮=G物 悬浮
③F浮<G物 下沉 沉底④
④ G物=F浮+F支
“三条件”——“五现象”
比较
ρ液与ρ物
①ρ液>ρ物 上浮 漂浮⑤
②ρ液=ρ物 悬浮
③ρ液<ρ物 下沉 沉底④
“三条件”——“五现象”
实际应用
液体浮力的应用
1、轮船——①原理:空心可以增大浮力
②排水量:表示“轮船的大小”。
“排水量”——即,轮船“满载”时“排开水的质量”。
如:一艘轮船的排水量为1×104t。
表明此船“满载”时,货物质量和船身质量之和为1×104t。
2、潜水艇——①特殊构造:两侧有“水舱”
②浮沉:水舱“充水”——潜水艇逐渐加重——就逐渐“下潜”。
水舱“充水”——“潜水艇重”=G排——就“悬浮”。
水舱“排水”——潜水艇逐渐变轻——就逐渐“上浮”。
③注意:“上浮”或“下潜”时——利用“推进器”
加快上浮和下潜的速度。
空气浮力的应用
1、气球——
①条件特点:“充气密度”<“空气的密度”
②常用充气:“氢气”——节日放飞气球;
“氦气”——气象探测气球
“燃烧器”加热“空气”——体育、娱乐活动用“热气球”
2、飞艇——
①优势特点:能“定向航行”,不会“随风飘荡”;
②结构特点:“大气囊”;“带螺旋桨的发动机”;“载人、装货的吊篮”
③用 途:“军事侦查”;“目标轰炸”;“空中交通”
【突破技巧】
1、浮力问题是初中物理中,应用公式最复杂的问题。但,在实际生活中,浮力现象非常普遍。应用浮力知识解释生活中浮力相关问题也就非常重要。在全国各省市中考物理试题中,浮力考查的深浅度不一,但总体趋势向应用性,综合性发展。解答难度有加大的现象。
2、难点:
①所学知识与生活中现象对应不起来,是难点之一;
②知识不会应用,是难点之一;
③不会分析实际情境,及相关现象;
④浮力问题本身的复杂性也是难点之一。
⑤在浮力计算中,尤其是综合计算,数学关系的变形是难点。
3、难点原因分析:
①死学知识,死记硬背,不联系实际,是造成不会对应现象的原因;
②知识掌握不够,也是应用知识解决实际问题的障碍原因;
③浮力问题的复杂多变,也是学生难点形成的一个原因;
④数学基础差,不会公式变形,导致应用公式失误,甚至不会应用;
4、“难点”突破技巧:
【技巧一】——情境法
要点:此法的关键是“情境”的识别,然后对应相关知识即可。
①“情境”——题中有“液体中测力计的示数”
方法——“测力差法”——应用“F浮 = G物 - F示 ”分析、判断