1、.體會新課程，巧解競賽題 一道典型競賽題新方法的討論如下圖，在盛水的圓柱型容器內(nèi)豎直地浮著一塊圓柱型的木塊，木塊的體積為V，高為h，其密度為水密度ρ的二分之一，橫截面積為容器橫截面積的二分之一，在水面靜止時，水高為2h，現(xiàn)用力緩慢地將木塊壓到容器底部，假設(shè)水不會沉著器中溢出，求壓力所做的功。對于該題很多老師和搞競賽的同學(xué)并不陌生，這是一道在講功能關(guān)系時必講的典型例題。很多老師和同學(xué)的解法都大致一樣，詳細(xì)解法如下：分析一：木塊體積為V，高度為h，密度為為水的密度根據(jù)二力平衡：，得，所以，木塊有一半得體積露在水面上如圖1所示。當(dāng)木塊完全進(jìn)入液面時，水面上升，如圖2所示。然后，繼續(xù)用

2、力壓木塊，使木塊向下做勻速運(yùn)動因?yàn)轭}目中注明是緩慢挪動，水面保持不變?yōu)椋缓蟀涯緣K移到底端如圖3所示。壓力做功引起了水和木塊的重力勢能的變化，它們重力勢能總的變化是由于壓力做功引起的，總的重力勢能變化了多少壓力就做了多少功，所以計(jì)算壓力做功只要分析在木塊壓入這個過程中總的重力勢能的變化，由圖3可以知道木塊的重心下降了，而對于水的重力勢能的變化，相當(dāng)于把圖3中1處的水搬到3處，2中的水搬到4處。所以木塊的重力勢能下降了，而對于水的重力勢能經(jīng)分析得水的重力勢能增加了，總的重力勢能增加了，所以壓力做功為。這種解法，筆者認(rèn)為對學(xué)生得要求比較高，要求學(xué)生學(xué)會分析在這個過程中重力勢能的變化，學(xué)生在這個問題

3、上很容易出錯。筆者結(jié)合高一物理新課程的教學(xué)，對這個問題進(jìn)展了一些討論分析，發(fā)如今這里壓力所做的功之所以難求是因?yàn)閴毫κ且粋€變力，那么怎么來求一個變力所做的功呢?在新人教版的高一物理教材中也介紹了一種求變力做功如何求彈簧彈力做功的方法面積法。這個方法在這里是否也可以用呢?分析二：在該題中強(qiáng)調(diào)了“緩慢兩字，說明在木塊進(jìn)入水的過程中木塊的速度可以認(rèn)為是不變的，木塊是被勻速壓入水中的，因此可以認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)合外力為零，對木塊受力分析得壓力=浮力-重力，即。而把木塊壓到底端實(shí)際上有兩個階段：1階段木塊被漸漸的壓入水中，在這個過程中浮力在不斷增加，因此壓力也在不斷變化，此過程壓力為變力。2階段是木塊進(jìn)入液面后被壓入到底端，在該階段浮力大小不變，所以壓力也不變，壓力為恒力。所以整個過程壓力做的總功為兩個階段中壓力做功之和，。對于很容易求，根據(jù)W=FL，壓力為，位移，得。對于W1是變力，變力做功我們可以用面積法，由于在這里物體是勻速壓入水中的，所以浮力和木塊壓入水中的高度是成線性關(guān)系，如圖4所示。分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)木塊被下壓的過程中水面會上升，由于木塊的面積是容器面積的一半，所以木塊下壓時，就被完全壓入水中，壓力在這個過程中所做的功可以用面積法計(jì)算如圖4所示，三角形oab的面積就表示所做的功，即。所以整個過程壓力做的總功，與舊解答案一致。通過該題的討論，筆者認(rèn)為老師應(yīng)當(dāng)充分的挖掘新教材中所蘊(yùn)藏