初中物理中,浮力與壓強的綜合題是考試的重難點。這類題目往往條件復(fù)雜,涉及質(zhì)量、體積、密度等多個知識點,稍不留神就會掉進“陷阱”。今天,我們通過一道典型例題,拆解解題思路,幫助大家避開常見錯誤。
解題思路拆解
第一步:分析浮力與高度的關(guān)系
當圓柱體未接觸水面時,彈簧測力計示數(shù)等于圓柱體重力(即1.8N)。隨著圓柱體下降,接觸水面后開始受浮力,示數(shù)逐漸減小。根據(jù)圖像,當圓柱體下降4cm時,示數(shù)開始減小,說明此時剛接觸水面。繼續(xù)下降時,浮力逐漸增大,直到完全浸沒。
關(guān)鍵結(jié)論:
- 圓柱體總高度=浸入前的下降高度(4cm)+浸沒后水面上升的高度(需計算)。
第二步:計算圓柱體的高度(驗證選項A)
當圓柱體下降4cm后開始浸入水中,此時排開水的體積會抬高水位。水面上升的高度=排開水的體積÷容器底面積。
排開水的體積由浮力公式計算得出為50cm3(具體過程需結(jié)合浮力與重力的平衡關(guān)系)。
水面上升高度=50cm3÷50cm2=1cm。
因此,圓柱體總高度=4cm(浸入前下降高度)+1cm(水面上升對應(yīng)的高度)=5cm。
結(jié)論:選項A正確。
第三步:計算圓柱體底面積(驗證選項B)
已知圓柱體體積=排開水的體積=50cm3,高度=5cm,底面積=體積÷高度=50cm3÷5cm=10cm2。
但選項B給出的底面積為12.5cm2,顯然與計算結(jié)果不符。
結(jié)論:選項B錯誤。
第四步:驗證圓柱體密度(選項C)
圓柱體質(zhì)量0.18kg,體積50cm3(即5×10??m3),密度=質(zhì)量÷體積=0.18kg÷5×10??m3=3.6×103kg/m3。
結(jié)論:選項C正確。
第五步:計算容器對桌面的壓強(選項D)
當h=4cm時,圓柱體剛接觸水面但未排開任何水(此時水面未上升),因此總壓力包括:
- 容器自重:100g→1N
- 水的重量:350g→3.5N
- 圓柱體通過測力計施加的拉力:1.3N(根據(jù)圖像示數(shù))
總壓力=1N+3.5N+1.3N=5.8N
壓強=總壓力÷底面積=5.8N÷0.005m2=1160Pa=1.16×103Pa
結(jié)論:選項D正確。
錯誤選項的陷阱分析
選項B的錯誤在于混淆了“排開水的體積”與“圓柱體實際體積”的關(guān)系。部分學(xué)生會誤將水面上升的高度直接視為圓柱體高度,或計算底面積時忽略單位換算。
引申:錯題整理的重要性
這道題的陷阱并不復(fù)雜,但需要學(xué)生對浮力、壓強、質(zhì)量與體積的轉(zhuǎn)換關(guān)系有清晰的理解。許多同學(xué)考試丟分,并不是因為知識點沒學(xué)過,而是因為平時缺乏對錯題的深度分析。
如何高效整理錯題?
- 標注錯因:是計算錯誤,還是概念混淆?
- 歸納題型:將同類錯題歸類,總結(jié)通用解題步驟。
- 定期復(fù)盤:每周回顧一次錯題,強化薄弱環(huán)節(jié)。
結(jié)語:
物理題的難點往往在于邏輯的嚴密性。通過這道題,我們不僅學(xué)會了浮力與壓強的綜合分析方法,更重要的是意識到:只有通過反復(fù)研究錯題,才能避免重復(fù)犯錯,真正實現(xiàn)“彎道超車”。下次遇到類似題目時,不妨拿出錯題本,你會發(fā)現(xiàn),曾經(jīng)的“攔路虎”早已變成“送分題”!
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