浮力大小的实验研究报告

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1、浮力大小实验的研究【摘要】：本文是通过创设情境提出问题，进行假设，将理论和一个自创性实验探究结合起来,弥补了现行初中物理教科书中没有涉及到浮力大小与哪些因素有关的内容。从而突破了学生对阿基米德定律及相关的浮力问题的解决有了根本性的改进和创新。【关键词】：浮力实验阿基米德定律浮力　体积　重力【正文】通过课堂教学发现，现行初中物理教科书在编写中缺少浮力大小与哪些因素有关的文字铺垫，更缺少直观的演示实验，就直接利用传统的仪器多、操作复杂、涉及因素多的阿基米德实验来证实了浮力大小等于排开液体的重力。因此，当遇到具体的浮力情境时，学生只能从阿基米德公式抽象的进

2、行理解,而导致简单的问题抽象化缺少直观性,学生难以理解掌握。因为阿基米德原理在“浮力”教学中的重要地位，我们在教学中可以把这部分的教学改成科学探究的形式，以下我们就以初中物理中的阿基米德原理教学为例，介绍探究式实验教学研究的具体操作。一、根据情境，提出问题创设良好的情境引导学自己发现或提出问题，可以培养学生发现问题和提出问题的能力。对事物的好奇、产生兴趣是探究问题的源动力，创设情境常以奇、趣为主，激发学生的探究兴趣和热情，为探究学习营造良好的氛围，也利于学生自主提出问题。在阿基米德原理的教学过程中，先可以设置问题情境，提出“铁块在水中下沉，而制成铁盒

3、后又能浮于水面？”，接着播放泰坦尼克号沉没的录像剪辑。教师提问“铁块和铁盒的质量是否相等？泰坦尼克号的沉没前后的自身的质量有变化吗？”，学生回答“相等、没变化”；再问“铁块和铁盒所受的浮力相等吗？巨轮沉没前后的浮力相等吗？”运用力和运动状态的关系，教师引导学生回答“不相等”；教师设疑：“相同质量的铁，同一艘船，在不同条件下受的浮力可能是不同的，那么，同学们想知道其中原因吗？如果想，同学们可以自己来探究一下：浮力的大小跟什么因素有关？”。二、根据事实，进行科学假设科学假设不是凭空猜想，要以一定的事实为依据，这些依据可以来自于生活、生产、已学知识、科技资

4、料、演示实验、学生实验和课本提供的阅读材料以及网络等。在阿基米德原理的教学中，可事先在实验桌上准备好：牙膏壳一支、盛有适量水的大烧杯一个、筷子一根，让学生模拟铁块和铁盒的浮沉、坦泰尼克号的沉没的情况，并注意观察杯内水面的升降情况并进行分析、比较，实验完成后，提问：压扁的牙膏壳下沉，空心的牙膏壳浮，两种情况排开的水的多少是否一样，哪个更多？（学生答：浮的时候更多）打开空心牙膏壳的盖，让水进入其内，下沉，排开的水的多少有怎样的变化？（学生答：下沉后更少）然后让学生阅读课本上的“曹冲称象”的故事。通过以上的教学，使学生有初步印象并作出科学假设：浮力的大小可

5、能跟物体排开水的多少有关。三、引导讨论，设定方案教师要激活学生已有的知识，启发和引导学生设计研究解决问题的方案，这时要渗透科学研究的思想、策略和方法。先要进行宏观调控，提出总体设计思路和方案，再对局部进行微观设计。学生装常常把自己当做或希望自己是个探索者和发现者，因而在学生提出“假设”后，老师要及时地引导学生紧紧围绕着这个“假设”，积极寻找、设计、验证“假设”的实验方法，常用的物理实验的设计方法有：对比法、控制变量法、排除法、理想实验法、定量测量法等，教学中要引导学生充分讨论，发挥他们的想象力，让学生的思维过程暴露出来，适时地加以引导和点拨，可以站地

6、学生的思维层面上发出问题给予学生思维指向，同时也要留的思维的空间和时间，切忌教师包办代替。要注意的是方案的设计不仅仅是为解决问题，我们要在设计过程中整合学生的知识、培养学生的科学思维能力、提高解决问题的能力，培养创新能力和创新精神！一般来说，学生设计的方案可能有多种多样，也不尽完善，这时教师引导学生对这些方案进行讨论、比较，不断地优化、完善和综合，选择一至二套方案进行实验探究。在阿基米德原理教学中，教师要启发学生使他们认识到：要探究自己的假设——浮力的大小跟排开水的多少有关，应选择怎样最优方案？一方面是怎能样测量浮力的大小的问题，（学生：弹簧测力计）

7、另一方面是怎能样测量排开的水的多少的问题，（学生：可以用弹簧测力计来测量其重力，或可用量筒来测量其体积后算出重力）然后引导学生展开讨论方法和设计方案，不断优化和完善后，学生们就会公认可以有两种方案进行探究实验，一是利用弹簧测力计和量筒进行，二是利用弹簧测力计和溢杯进行。四、实验探究在一个池塘中，停着一只载有木材的船，如果将船上的木材全部投入水中。木材成漂浮状态此时水面将怎样变化？如果船中载的是石料，将石料投入水中，水面又会怎样变化？如果是一些冰块漂浮在水上，当冰块全部熔化成水之后，水面又将怎样变化？实验方案：实验1：在大烧杯中加入一定量的水，再将培养

8、皿中装上木棒放到水上，量出水的液面高度；将木棒放入水中，再量出液面高度，比较前后液面是否有变化。实验2：在大