浅谈探究阿基米德原理的程序.doc

《浅谈探究阿基米德原理的程序.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈探究阿基米德原理的程序浮力及阿基米徳原理的教学内容，在初中物理力学里所处的地位、和在中考物理试题里所占的比重勿须多费笔墨。近年来，我们拜读了各地中考分类汇编，大开眼界、收获匪浅。现借贵刊一角，仅就“探究：浮力大小等于什么”简述如下浅见，用以跟同行进行交流，并期望得到各位师长的指教。有关“探究阿基米德原理”，人教社2006年3月笫3版P95曾给出了图1所示的图14.5-3插图。针对这幅缺失探究程序的插图，2009年四川绵阳中考物理23题敢于大胆地提出修正，实在难能可贵、令人敬佩！题中写道：“小军同学在探究'浮力的大小等于什么'时，用弹簧秤（注：根据国家计量局1987.7.10.发布的《中华人

2、民共和国依法管理的计量器具目录》、原国家教委1993.2.实施的《屮学理科教学仪器配备目录》和新课标规定的教学要求，实验中测力的器具名称，不应该再叫“弹簧秤”啦！一律改称“弹簧测力计”！下同）、塑料块、烧杯、小桶（筒）等进行实验操作测量，如图1所示（图中从左至右标出）：a、b、c是其中的三个步骤示意图，还差一个步骤图d,才能完成探究任务，则d是测量的。设四个图屮弹簧秤的读数分别是Fl、F2、F3、F4（注：物理量的符号按规定全为斜体！而重力又有特定的符号为G）。由四个图中两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力；被排开液体的重力为；如果关系式成立，就可以得到著名的阿基米德原理。赋分答案顺次

3、为：空小桶的重力；a和b;F3-F4；Fl-F2=F3-F4o为了更好地引导学生自主探究，在教学屮我们将图1的探究程序改画为图2,并自制探究用具如图3所示：用八宝粥盒改制溢水杯、杯内上部及溢水槽内均涮上高温熔化的石蜡；图中左边是用小饮料瓶改制的小筒、加上镀锌铁丝筒梁调节其总重为0.1N；图中右边是用小饮料瓶改制的小水杯；图中前边是将收集的大塑料药瓶分类：规格相同的内装不筹的杂铁或砂子等、总重分别为1.4N和1.6N；规格不同的药瓶内装重物总重为1.5N当做“沉体瓶盖中心均固定一根有提环的细尼龙丝线、盖内在线结处浇注一点玻璃胶，既能固定线结，又能防止渗漏液体（以上做法便于探究:形状相同、不等重的

4、塑料瓶浸没在水中所受浮力的大小是近似相等的；而形状不同、筹重的塑料瓶浸没在水中所受浮力的大小几乎都是不相筹的；进而能够证明：“F浮跟G物无关”！并且能够进一步推出：“F浮跟ni物和卩物无关”！此外还用大饮料瓶改制大水杯等。教学效果甚佳！值得一提的是:人教社2012年10月第1版新八年级下册物理课本p54图10.2-2如图4所示，仍然存在不足：比如应该先•用“校零”的弹簧测力计称出空小筒重为G1,即右边的图示应该提前等。在教学中我们将以图5所示指导学生进行科学探究：A.将小水杯放在溢水管口下方，向溢水杯里加满水，直到溢水管口不再向外滴水时为止；用“校零”的弹簧测力计称出空小筒重为G1；C.用称完

5、筒重的空小筒替换溢水管口下方的小水杯；D.用弹簧测力计称出金属块重为G（注：我们迭用的是装杂物的大塑料药瓶）；E.将称完重力的金属块缓慢地浸没在溢水杯里水中：金属块不得碰触杯壁和杯底；而且要确保排岀的水不能外溢！直到溢水管口不再向外滴水时，记录弹簧测力计的示数为F示；F.用弹簧测力计称出金属块排出的水和小筒的总重为G2O思考题：%1怎样求出金属块受到的浮力F浮？%1怎样算求出金属块排开的水重G排？%1F浮跟G排有何关系？或：上述4个测量数据之间有何关系？%1至此你能总结出阿基米德原理的内容吗？……以下探究过程不再赘述。教师还要适时指出：阿基米德原理也适用于气体。附注：分析图5中D和E两个测量数

6、据，还能得出“测量密度的新方TF浮二G-F示二卩液V排g、p=m/V>G=mg>V固二V排，AG/（gP固）二（G-F示）/（卩液^）。可知：当卩固已知时：卩液二（G-F示）/GXp固；当P液己知时：卩固二G/（G-F示）Xp液。该方案常被称为“称重法测密度”。表面上看，此方案既简单又方便。然而，由于常用的弹簧测力计的最小分度值多为0.1N,这相当于：0.1N/9.8N/kg^0.0102kg^lO.2g物质^10ml水所受到的重力!由此可知:用此法测量物质密度产生的误差，要比使用量筒测量体积产生的误差大10倍以上！据此，它只是一种“想当然的运用某些物理原理”、纸上谈兵的测量方案！实测表明并没

7、有多大实用价值。以上谬误难免，敬请各位师长斧正。