案例: 下面为一道物理习题和某同学的解答。 题目: 如图8所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求: (1)水

admin2021-04-06  21

问题 案例:
    下面为一道物理习题和某同学的解答。
    题目:
    如图8所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
   
    (1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?
    (2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力是多少?
    解:(1)水对容器底面的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
    由于木块悬浮在水中,木块的浮力等于木块的重力,故木块受到的浮力F=G=ρVg=0.6×103kg/m3×4dm3×10N/kg=24N
    (2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,则其所受浮力等于重力,故其浮力仍为24N。
    问题:
针对该同学的解答,设计一个教学片段或教学思路帮助他解决问题。

选项

答案教学思路: 针对学生的问题,首先应引导学生回忆计算浮力的几种方法: ①阿基米德原理; ②浮沉条件; ③受力分析。 接下来让学生回答各方法的适用范围,如浮沉条件,是物体受浮力和重力两个力作用时适用的。本题中,木块浸没在水中时,除受浮力和重力外,还受到绳子的拉力,此时不能说木块悬浮在水中。因而此处不能用浮沉条件来得出木块受到的浮力。阿基米德原理在任何条件下都适用,本题中液体密度、木块排开水的体积都已知,因而应用阿基米德原理来求解。绳子断开后,此时,物体受重力和浮力,可根据物体的浮沉条件来求解木块的浮力。

解析
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