探究影响浮力大小的因素.doc

“探究影响浮力大小的因素”部分实验环节改进
丹阳市荆林学校 张小平
问题一：在苏科版《物理》八年级下第十章第四节《浮力》中，教材安排了活动“探究影响浮力大小的因素”，提供给学生的实验器材有弹簧测力计、圆柱体、盛有纯水和浓盐水的容器各一个，目的在于让学生通过探究活动认识到“浸在液体中的物体受到的浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关”，对影响浮力大小的因素有一个定性的认识，为下一步定量探究浮力的大小进而归纳出浮力的阿基米德原理打下基础。但是，在教学过程中我们发现:在研究过物体受到的浮力的大小与其排开的液体的体积的关系后，再研究物体受到的浮力的大小与其排开的液体的密度的关系时，学生将圆柱体悬挂在弹簧测力计下分别浸没在纯水和浓盐水中读取弹簧测力计的示数时，发现弹簧测力计的示数变化很小，小于弹簧测力计的分度值，学生根本看不出弹簧测力计示数有什么明显的变化，也就是说圆柱体在两种不同密度的液体中受到的浮力几乎相等，实验现象很不明显，导致大部分学生不能顺利总结出“浸在液体中的物体受到的浮力的大小与其排开液体的密度有关”的结论，影响了他们对浮力知识的理解和掌握。
改进方案：为什么圆柱体浸没在纯水和浓盐水中时受到的浮力大小差不多呢?盐水的密度不是比水大吗? 后来我网上查阅资料才发现100克水最多溶解36克食盐，密度为1.33 g/cm^3，而100克水能溶解约200克蔗糖，饱和糖水密度约为3 g/cm^3。根据阿基米德原理受到的浮力大小差异很大，我们可以在化学老师的配合下，配置饱和糖水溶液完成实验，通过学生实验，学生能真切的感受到同一个物体在密度不同的液体中受到的浮力大小确实不同，实验现象的可见度大大增强，教学效果应该很好。
问题二：现行教材中的阿基米德原理实验主要不足是物体浸入液体中所受的浮力F浮与被排开的液体所受的重力G排分为两个步骤进行，两次弹簧测力计测得实验的结果的对比性较差。
改进方案：用两个相同的弹簧测力计按如图所示固定好，右边的弹簧测力计在空桶挂上后调零（不需考虑空桶的自重），观察将物体从开始浸入水中至完全浸没的过程中，如果弹簧测力计在手中移动指针会晃动的很厉害，所以可以固定弹簧测力计移动溢水杯进行试验，观察F浮和G排的变化。根据F浮=G物-F1，G排= F2（F1和F2分别是图2中测量物体和测量小桶的弹簧测力计的示数），记录几个不同V排时的F浮和G排。比较记录结果可得：F浮=G排；F浮随V排的增大而增大。这样的改进，操作简便、省时；对比性强，可直观、同时观察F浮和G排的大小，并且能记录到几组F浮和G排的大小。从而避免了学生认为是实验的偶然性所得到的阿基米德原理。