來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2022-11-12 12:59:04
浮力恐怕是初中物理中最重要的部分之一了,既是重點又是難點,我們今天要秒答的就是一道浮力計算選擇題,例題稍有難度,意在考查學(xué)生對阿基米德原理的理解是否透徹,公式推導(dǎo)能力是否過關(guān),以及審題是否仔細(xì)。本文最后你會發(fā)現(xiàn),一旦吃透了阿基米德原理,難題也能秒變口答題!題目如下:
[常規(guī)思路解析]
1. 冷靜、仔細(xì)審題,遇題莫慌很關(guān)鍵!這題乍一看有些復(fù)雜,仔細(xì)分析下來,題干給了我們四個狀態(tài):初始狀態(tài):A、B漂浮;狀態(tài)二:斷開繩子,A漂浮,B沉底;狀態(tài)三:只有A漂浮,B拿走;狀態(tài)四:A、B都拿走。四個狀態(tài),給了我們3個h。
2. 看問題,看選項。由選項可知,A與B的密度比只與三個h有關(guān)。換句話說,與液體密度、容器內(nèi)部底面積等無關(guān)。
3. 看到這題首先能想到的就是阿基米德原理吧?我們分別設(shè)兩物體的密度,根據(jù)阿基米德原理列等式即可。關(guān)鍵在于,等式怎么列?有哪幾個平衡條件?這幾個h又是怎么來的?
4. h2和h3比較簡單:由h2可以列出B的體積與h2的關(guān)系式;由h3可以列出h3與A的重力的關(guān)系式。接下來問題來了:h1是怎么來的?這也是解決本題的關(guān)鍵。
5. 考慮h1。h1的產(chǎn)生是因為A、B所受的浮力發(fā)生了變化。在初始狀態(tài)時,總的浮力即排水量的重力等于A和B的重力之和,而在狀態(tài)二時,總的排水量的重力等于A的重力加上B同體積的水的重力。這里可以這么理解:初始狀態(tài),由于A和B連在一起,B導(dǎo)致的排水量的重力等于它自身的重力;而在狀態(tài)二,B的排水量就等于他自身的體積。據(jù)此可以列出h1與B的密度的關(guān)系式。
6. 到這里基本差不多了,但是你推導(dǎo)一下就會發(fā)現(xiàn),按照前面的分析列出算式,最后貌似解不出來,兩個物體的體積消不掉是嗎?哈,看題干!!題干里說了,A和B的體積相同有木有?
[解答]
沒錯了,根據(jù)個幾平衡條件,利用阿基米德原理列等式推導(dǎo)求解。But... ...當(dāng)你看到這個結(jié)果的的時候,有沒有意識到一點什么呢?哈,且看本題的秒答解法。
[秒答解析]
前面的解題思路,我們是按照題干給的操作步驟的每個狀態(tài)列式。現(xiàn)在我們從總體上來看一下。
1. h3不用說,因為木塊A拿走了,液面就下降h3,說明容器內(nèi)高為h3的液體的體積就是木塊漂浮時排開的液體體積,根據(jù)阿基米德定理,這個體積的液體重量就等于A的重量。
2. 那么,從初始狀態(tài)到金屬塊B拿走(把前兩步合并成一步),液面下降了h1+h2,這個體積的液體的重量其實就等于B的重量。
3. 因此,A、B物體的重量比就等于h3/(h1+h2)。已知他們體積相同,故密度之比等于重量之比。
提示1:如果秒答第二步還不是太明白的話呢,可以這樣理解一下:當(dāng)金屬塊拿走之后排開水的重量與最開始相比,相差了一個金屬塊B的重量。
提示2:A與B的體積相等是最后解得答案的關(guān)鍵條件,一定仔細(xì)審題,不要漏掉這個條件。
提示3:吃透阿基米德原理,是解決本題和秒答本題的基礎(chǔ)。童鞋們一定要多加練習(xí),多學(xué)多練,才能做到熟能生巧。
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