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“浮力”教学中的科学探究

《浮力》的学习是以密度、力、二力平衡等知识为基础的,有较强的综合性。从日常生活中,学生已经积累了有关浮力的体验,如木块能漂浮在水面是由于受到水的浮力,氢气球在空中能上升是受到空气的浮力,不同物体在水中的浮沉是不同的等,这些体验都没有经过科学的分析、抽象与概括,只凭学生粗浅的观察分析,形成了一些模糊甚至是错误的观念,这些错误观念的形成又会成为学生学习浮力知识的思维障碍。

基于上述原因,在《浮力》教学中,可以让学生通过系列探究活动,从活动中获取信息,从而抽象出概念和规律,消除学生模糊甚至是错误观念。

为完成探究活动,将学生分为若干小组,要求每实验小组准备如下器材:鸡蛋一个、大小不同的小石块各一个、细线若干、清水、杯子、水桶、空的饮料瓶、橡皮泥等。教师准备弹簧测力计、玻璃棒、密度计、量筒、圆柱体组(体积为10cm3的铜块、铁块、铝块各一个)、潜水艇模型、酒精、盐水等。

探究一:在水中下沉的物体受到浮力吗?

设疑:将乒乓球和小石块同时放入盛有水的烧杯中,发现乒乓球会上浮到水面,小石块则沉入水底。

乒乓球会上浮到水面是由于水的浮力的作用。生活中遇到的这样的例子很多,如轮船在海面上航行,氢气球脱手后会腾空而起等,那么在水中下沉的物体是否受到浮力呢?

猜想:(1)水中下沉的物体不会到浮力,因为受到水的浮力的作用的轮船是漂在水面的。(2)水中下沉的物体会受到浮力,因为将水中的石头搬上岸时,会觉得在水中很轻而搬出水面后觉得石头变重了。

设计实验:同学们经过讨论,形成一致的实验方案。将小石块用线系住,挂在弹簧测力计下,浸入水中,观察弹簧测力计的示数是否会发生变化,如果不变,说明在水中下沉的物体不受浮力的作用,如果变小,说明在水中下沉的物体是受到浮力的。同学们用自己准备器材进行实验,获取有关信息。

结论:在实验过程同学们发现,当石块浸入水中,测力计的示数变小。这说明在水中下沉的物体也受到浮力,而且浮力的大小就

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