《阿基米德原理》中的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

戴培華

【摘要】物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，還能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，故實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有著重要的作用。初中物理中浮力知識是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)，這一章有很多物理規(guī)律可以通過實(shí)驗(yàn)的教學(xué)來進(jìn)行說明，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)在浮力的學(xué)習(xí)中有著特殊的地位和作用。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 浮力大小 影響因素

【中圖分類號】G634.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）27-0056-01

設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)以及使用形象直觀、操作方便、讀數(shù)準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)器材不僅能將知識點(diǎn)變得更加形象生動(dòng)、趣味十足，激發(fā)了學(xué)生對于學(xué)習(xí)物理的興趣，也成功達(dá)到了素質(zhì)教育的要求，提高了初中物理教學(xué)的質(zhì)量與水平。

下面我就滬科版八年級物理§9.2《阿基米德原理》一節(jié)課中，探究浮力大小的影響因素的實(shí)驗(yàn)及其實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)談幾點(diǎn)個(gè)人的看法。

一、改進(jìn)“鹽水實(shí)驗(yàn)”步驟，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律

探究“浮力大小與液體密度的關(guān)系”時(shí)，教材上安排的實(shí)驗(yàn)是：把雞蛋放入清水中，然后逐漸加鹽，改變液體的密度，直至雞蛋上浮至。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：把雞蛋放入清水中，逐漸加鹽，雞蛋上浮最終漂浮，再加水，雞蛋下沉，如圖1所示。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生可以很直觀地認(rèn)識到，加鹽，液體密度增大，浮力增大，從而雞蛋上??；再加水，液體密度減小，浮力減小，從而雞蛋下沉，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，繼而學(xué)生很自然地得出結(jié)論：浮力的大小與液體密度有關(guān)，而且，其他條件相同時(shí)，液體密度越大，浮力越大，液體密度越小，浮力越小。

二、改進(jìn)測力計(jì)及鐵架臺裝置，方便操作，讀數(shù)準(zhǔn)確

探究“浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系”以及探究“浮力大小與浸沒液體深度的關(guān)系”時(shí)，教材實(shí)驗(yàn)安排中直接用手拿著測力計(jì)，把金屬塊浸入或浸沒液體中，同時(shí)進(jìn)行其他操作很不方便，讀數(shù)也會帶來偏差。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：巧妙地用升降支架，如圖2所示。把金屬塊掛在測力計(jì)下，再吊在升降支架上，讓支架下降，實(shí)現(xiàn)浸入到浸沒液體中的過程，克服了手拿測力計(jì)抖動(dòng)致使示數(shù)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，而且便于操作。這里使用的測力計(jì)是數(shù)字電子推拉計(jì)，可以實(shí)時(shí)顯示示數(shù)，也可以定格示數(shù)，方便準(zhǔn)確。

三、兩組器材同時(shí)使用，方便進(jìn)行對比

探究“浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備兩套完全一樣的器材，初始狀態(tài)也一樣。其中一套器材，讓金屬塊浸入部分，不動(dòng)，同時(shí)給液面做記號，便于比較液面變化；另一套器材，通過升降支架的下降，使金屬塊浸入液體中越來越多，直至浸沒，比較數(shù)字推拉力計(jì)的示數(shù)變化，如圖3所示。探究“浮力大小與浸沒液體深度的關(guān)系”時(shí)，也一樣采用兩組器材對比?？紤]到較后面同學(xué)可能看不清楚推拉力計(jì)的示數(shù)，可以使用網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺，電腦與手機(jī)同步，實(shí)時(shí)在屏幕上展示推拉力計(jì)示數(shù)及液面變化，直觀，形象，效果極佳，學(xué)生很好地掌握了這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，容易得出結(jié)論：同種液體中，物體受到的浮力大小隨物體排開液體體積的增大而增大，減小而減小，而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。

四、增加探究實(shí)驗(yàn)，答疑解惑

由于在“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)，一部分學(xué)生猜想，“浮力大小可能與物體密度有關(guān)”，課本上沒有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究，學(xué)生可能一頭霧水，在探究完浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積以及浸沒在液體中的深度的關(guān)系后，適時(shí)拋出“浮力大小與物體密度有沒有關(guān)系？”的問題，完成探究實(shí)驗(yàn)，如圖4所示。同體積的鐵塊、銅塊掛在測力計(jì)下，浸沒在水中，觀察在空氣中與浸沒時(shí)測力計(jì)的示數(shù)，求出浮力，并比較分析，得出結(jié)論，知道浮力大小與物體密度沒有關(guān)系。

四、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)上的應(yīng)用，不僅能激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣，給學(xué)生帶來視覺上的沖擊以及直觀形象的感受，而且能幫助學(xué)生培養(yǎng)各方面的綜合素質(zhì)，提高物理教學(xué)的效率。初中物理教師若能充分發(fā)揮好自身的教學(xué)優(yōu)勢，在不同的教學(xué)內(nèi)容上分別選擇具體的實(shí)驗(yàn)方法，合理安排與規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程并結(jié)合實(shí)踐不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，這樣就能真正地把實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮到最好的效果。

參考文獻(xiàn)：

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