初中物理浮力问题课的教学探究

摘要

“浮力”是流体静力学中应用性较强的基础知识之一，也是初中物理教学的重要内容。初中“浮力”章节以浮力产生的原因为基点，阿基米德原理为核心，物体的浮沉条件及浮力的应用为表现形式。在问题教学中，浮力的问题综合性较强，涉及到较多的知识点，不仅要求学生掌握力的合成、力的平衡条件、压力、液体压强、密度、运动和力的关系等诸多知识，而且还要求学生具有一定的推导能力和空间想象能力，是初中问题教学中的难点，也是重点。 近几年，对初中物理浮力问题的教学一直受到物理教育工作者的重视，也做了大量的研究，但是比较零散。本课题在前人研究的基础上做了较为系统的探究，具体工作是：第一，以重庆市三个初级中学的初二年级学生为调查对象，通过设置基础的浮力问题调查学生解决问题时的现状。发现大部分学生对液体的密度与浮力大小的关系认识不深刻，由物体在液体中的状态去分析其受力情况时，还需要进一步提高。第二，在皮亚杰认知发展理论、耶基斯多德森定律等教育理论指导下，结合与初中物理教师的交流和实际教学经验，对初中生解决浮力问题存在的现状特点进行分析。发现学生独立解决浮力问题的能力和对物理模型的简化能力较弱，且利用数学方法解决问题时，计算能力方面需要提高。第三，通过剖析大量的浮力习题，以习题涉及的知识点为线索，将初中物理浮力问题进行分类整理。发现题目涉及的知识面较广，命题形式通常是压强、密度、浮力等知识点并行设置问题。第四，采用文献研究法、案例分析法，整理出解决浮力问题的基本方法，分别是压力差法、示重法、平衡法和阿基米德原理。第五，采用定性分析法、案例分析法，发现最抽象的问题是液面变化型，于是利用图画描绘恰当的物理情景，进行分类例析重难点题型——液面变化型问题，并依次列出解决问题的方法，分别是整体法、换元法、比较法、液体果冻法、推理法、恒值法，并结合对应的中考真题进行补充说明。 通过对初中物理浮力问题课的教学探究，尤其是重难点液面变化型问题的详细解析，相信本文对培养学生分析浮力压轴问题及浮力问题教学有一定的帮助。

目录

1引言

1.1研究背景及研究现状

1.2研究目的与意义

1.3研究的理论基础

2关于初中生解决浮力问题的调研

2.1调查目的

2.2调查对象及调查方法

2.3调查结果分析与结论

2.3.1对浮力的认识

2.3.2对物体的浮沉条件的认识

2.3.3对浮力与重力的关系的认识

2.3.4浮力与阿基米德原理

2.3.5调研结论

3浮力问题的分类

3.1物理问题解决教学[51]

3.1.1物理问题解决教学概述

3.1.2物理问题解决形式及其作用

3.2浮力试题的特点

3.2.1内容的抽象性

3.2.2知识的综合性强

3.2.3考查内容体现了较多科学方法

3.2.4与生活紧密相关

3.3浮力问题的分类

3.3.1浮力与重力

3.3.2浮力与密度

3.3.3浮力与二力平衡原理

3.3.4浮力与液体压强

3.3.5浮力与压力

3.3.6浮力的综合问题

4 解决浮力问题的基本方法

4.1压力差法

4.2示重法

4.3平衡法

4.4阿基米德原理

5 例析液面变化中的浮力问题

5.1物体升降型

5.1.1基础型

5.1.2升降型

5.1.3绳子型

5.2注水（抽水）型

5.2.1注水

5.2.2抽水

5.2.3系弹簧

5.2.4升降台型

5.3浮冰溶解型

5.3.1 冰块清水型

5.3.2冰块盐水型

5.3.3冰块酒精型

5.3.4冰块木块型

5.3.5冰块石头型

5.3.6冰块煤油(油滴)型

5.3.7冰块气泡型

5.4 液面升降问题的解析方法归纳

5.4.1整体法

5.4.2比较法

5.4.3推理法

5.4.4换元法

5.4.5恒值法

5.4.6液体果冻法

6总结与展望

参考文献

附录A 状态法

附录B 解决浮力问题的调查

致谢

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