论文资料：探究物体所受浮力大小实验的创新设计.doc

精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！探究物体所受浮力大小实验的创新设计陆亚东江苏省如皋市港城实验学校 226532 联系电话要 基于苏科版义务教育课程标准实验教科书物理（八年级下册）第十章第四节“探究浮力的大小”实验的内容、现象不足等缺陷的情况下，重新设计一套操作建议的新的实验简易装置，使实验现象更具有直观性、实验结论更具有说服力。关键词 创新设计 简易装置 直观 探究物体所受浮力大小的影响因素是学习阿基米德原理和浮力知识的要点。如何能让学生彻底掌握阿基米德原理的知识，仅仅依靠老师灌输学生这部分知识是不够的，也是不利于学生接收的。探究性的实验有助于加强学生对阿基米德原理的掌握和理解。为此，初中物理教材（苏科版初中物理八年级下册p.93）介绍了一个探究性实验探究浮力的大小，让学生通过自主探究完成对这部分知识要点的构建。1 教材实验（1）实验设计：联想到质量与密度、体积的关系，以及物体的重力与质量的关系，我们可以猜想到浮力大小可能与物体排开的液体的重力有一定的关系。为此，只要测出浮力的大小和物体排开的液体的重力，就可以验证猜想了。（2）实验操作步骤如图1所示：图1（3）发现问题：由于这个探究实验完全是学生小组合作完成，因此实验的过程和结果的精确性存在很大问题。由于该烧杯倾斜放置，不能将水真正放满，而且水在溢出过程中，不能完全收集到所溢出的水。由于弹簧测力计的精确度不高，对于大部分测量的时候会产生实验误差，导致ad和be两次弹簧测力计示数之差不完全相等，对于结论的得出比较勉强。实验操作步骤比较繁杂琐碎。2 创新实验设计图2（1）实验器材：铁架台、两个规格相同的弹簧测力计、薄塑料袋（保鲜袋）、用大号饮料瓶、带孔橡皮塞及弯曲玻璃管自制的溢水杯、实验室升降平台（如图2所示）、重物等。（2）实验设计：如图3所示，在铁架台上分别悬挂两个相同规格的弹簧测力计，C为薄塑料袋（质量不计），D是用大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，M是实验室用升降平台，可使溢水杯缓慢上升或者下降。（3）实验步骤：第一次记录重物未浸入水中时弹簧测力计A的示数为G物，同时观察C中的水的情况，观察弹簧测力计B的示数；通过调节升降台，改变重物浸入水中的深度，逐步观察、记录、比较弹簧测力计A和B的示数，通过列表绘制图像归纳物体所受浮力的规律。 图33 优势（1）从这个装置上看，可以避免水在溢出过程中的损失，几乎可以收集全部溢出来的水；（2）相比较而言，这个实验操作步骤减少了称量小烧杯的重力，实验步骤非常少，操作简便。（3）较大的优势是现象观察非常直观，读数方便，容易总结实验结论。（4）最大的优势是可以连续多次测量重物在不同位置时受到的浮力大小及排开水的重力，使得实验过程具有连续性，能够克服原有教材中实验的片段性、偶然性等因素影响，实验结论更具有说服力。4 意义这套简易实验装置的开发其目的是为了更好的用于学生分组探究实验，以直观、连续的实验过程呈现给学生。随着升降台的向上运动，物体逐步浸入水中，排开到塑料袋中的水逐步增加，A弹簧测力计的示数逐渐减小，B弹簧测力计的示数逐步增大；当物体浸没到水中时，即使所处的深度增加，但A弹簧测力计的示数不变，塑料袋中的水所受的重力不变，B弹簧测力计的示数不变。这个过程是个直观的过程，数据的记录可以通过绘制图像直观展示实验结论。从另外一个角度来说，这个实验中减