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追根溯源悟方法 不畏浮力易错点

2020-10-29李学梅

关键词:易错木块烧杯

李学梅

浮力虽是初中物理学习的难点,但还是有规律可循的.下面结合浮力的一些易错点进行错因分析,总结规律,破解浮力的难点,相信同学们对浮力的相关知识会有更深的领会.

易错点1

不能正确理解并运

用物体的浮沉条件

有的同学认为,上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到的浮力小:有的同学认为,重的物体一定下沉,轻的物体一定上浮.这两种说法都是不正确的,都有片面性,浸没在液体中的物体的沉浮由物体自身受到的浮力和重力的大小共同决定:当F浮>G物时,物体上浮;当F浮=G物时,物体漂浮或悬浮;当F浮

例1 (2019.吉林,改编)将乒乓球按压到水面下30 cm深处,松开手后乒乓球加速上升.在乒乓球露出水面之前,下列说法中正确的是( ).

A.乒乓球受到的重力变小

B.乒乓球受到的浮力变大

C.乒乓球受到的浮力不变

D.乒乓球受到的浮力可能小于重力

错选:B

错因分析:不能正确理解浮沉条件及其判断方法,认为上浮的物体受到的浮力大,加速上浮的物体受到的浮力更大.

正解与分析:乒乓球的质量不变,根据公式G=mg可知,它所受的重力不变,A错;浸没在同一液体中的物体所受浮力的大小只与物体排开液体的密度和体积有关,与物体的运动状态无关,乒乓球露出水面之前,排开液体的密度和体积都不变,即乒乓球受到的浮力大小不变,故B错,C对;乒乓球加速上升是因为它受到的浮力大于重力,所受合力方向和运动方向相同,故D错.

正确答案:C

易错点2

误以为液体的密度越大,浸入液

体中的物体所受的浮力一定越大

求解浮力有多种方法,有些同学对求解浮力的方法缺乏一定的选择能力.在解答同一个物体漂浮或悬浮在不同的液体中这类题型的时候.有些同学误用阿基米德原理去判断物体所受浮力的大小,不能全面考虑影响浮力大小的因素,以为液体的密度越大,物体所受的浮力一定越大,得出错误的答案,这种情况下,运用物体的浮沉条件可知,物体在不同液体中漂浮或悬浮时,所受的浮力始终等于其自身所受重力,此时虽在不同液体中,但其所受浮力大小相等.

例2 (2019.怀化)一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是____ N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将_____ (填“变大”“变小”或“不变”).

错填:第二空填“变大”

错因分析:当往烧杯中倒浓盐水时,液体的密度变大,认为浮力也变大,没有考虑到此时排开液体的体积也发生了变化.

正解与分析:将重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,静止时木块处于漂浮状态,所以木块所受浮力F浮=G=0.5 N;木块漂浮,所以木块的密度小于水的密度.如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,木块的密度不变,液体的密度变大,木块仍然漂浮,所受浮力联=G=0.5 N.所以浮力不变.

正确答案:0.5不变

易错点3

误认为排开液体的体积越

大,物体所受的浮力一定越大

求解判断浮力大小时.首先要判断物体在液体中处于何种状态,是漂浮、悬浮,还是沉底,然后根据状态确定计算浮力的依据,从而求解判断浮力的大小.

例3 (2019.枣庄)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计.将其分别放人盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态.如图1所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为p甲、p乙,则( ).

A.F甲

B.F甲>F乙

C.p甲>p乙

D.p甲

错选:B

错因分析:错选B是忽略了液体密度的不同,认为甲液体中密度计排开液体的体积大.故甲液体中密度计受到的浮力大.

正解与分析:由于密度计两次静止时都处于漂浮状态,则密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力,所以F甲=F乙,故A、B错;由图知,密度计排开液体的体积V甲排>V乙排,由F甲=p液gV排,可知p甲

正确答案:D

易错点4

误认为浮力的大小与

浸入液体的深度有关

由阿基米德原理的推导公式F浮=p液gV排可知.物体所受浮力的大小与液体密度及物体排开液体的体积均有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,浸没在液体中的深度,在液体中是否运动.液体的多少等因素无关.有些同学误认为物体浸没在水中越深.受到的压强越大.所受的浮力也就越大,

例4 (2019.邵阳)潜入海底观光是人们现代旅游的休闲方式之一,某潜水爱好者在水下2m深处继续下潜的过程中,假设p海水不变.则他受到的浮力和海水对他的压强的变化情况分别是( ).

A.浮力逐渐变大.压强不变

B.浮力逐渐变大.压强逐渐变大

C.浮力不变,压强逐渐变大

D.浮力逐渐變小.压强逐渐变大

错选:B

错因分析:错选B是没有正确理解影响浮力大小的因素,把浮力知识与压强知识混淆.认为浮力的大小与深度有关.

正解与分析:潜水爱好者在水面下不断下潜的过程中,海水的密度p海水不变,由于排开海水的体积不变,根据F浮=p液gV排可知,他受到的浮力不变,故A、B、D错;由于所处的深度逐渐变大,根据p= p海水gh可知,他受到海水的压强逐渐变大.故C对.

正确答案:C

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