1、物体沉浮条件的实验探究课例 【进入情境 观察思考】 一块铁块与一块木块分别放入水中，学生观察。 教师：观察了上述的实验现象，你能提出什么问题？（引导学生去解决“为什么铁块下沉， 而木块上浮” ） （学生可能回答：铁块比木块重的缘故） 说明： 就象阿基米德定 律的实验探究教例中所提到的一样，学生对日常生活中的有关物 体沉浮条件的判别的标准是根据物体所受到的重力的，教师在教学过程中不但要使学生学 到科学的知识，更要将学生头脑中原有错误的观念与想法纠正过来，故本教例的引入部分 利用学生原有的这种“生活经验”开头，是有一石二鸟之功效的。 【确定矛盾 提出问题】 上述的情境设置虽很简单，但能为学生提出科
2、学的问题奠定了坚实的基础。 问题：物体的沉浮条件与什么因素有关（或由什么因素决定） 。 【全面分析 确定假说】 1上述的这种观察正确吗？你能思考并设计一个问题对上述的观点进行证实或证伪吗？ （学生可能想到有下列设计思想的证伪例子：将一枚大头针与一大木块同时放入盛水 的水槽中，让学生 观察后提问：上面的这种观点对不对？） 说明： 让学生对学生自己所提出的观点进行论证，这是培养学生探究精 神与创新能力的一 种极好的方式与方法，它能培养学生对科学问题的自我反思的能力，具有科学的元认知能 力。 2很明显，上述的实验方案证明了学生 的说法是错误的，这时学生很可能又提出了一个 新的说明：物体沉浮的条件由物
3、体的密度决定，铁块密度比木块大，则物体能上浮。 3教师：上述的观点正确吗？同学们能否从生活中的一些例子，或用实验的方法对这一观 点进行证实或证伪呢？ （对于生活中的例子，可能有学生会提出：一块钢板，将它投入水中时，钢板肯定会 下沉，但将此钢板造成轮船后投入到水面上，则轮船会漂浮于水面上，为什么呢？） （对于实验，可能学生会想到：同一块铝板放入水面上，铝板下沉，但将此铝板制成 一盒状物，则铝板会漂浮。 ） 说明： 以不但假说、猜想、被证实可证伪，再假说、猜想、被证实、证伪，这种方式对学生 错误观点的改正，科学观点的形成是一重要的探究过程。 4引导学生对 浸没在液体中的物体受力分析： 提出假说：物
4、体的沉 浮条件可能是由物体受到的重力与浮力来共同决定。 说明：来源:学*科*网 若从理性方面分析浸没在液体中的物体的受力情况，则学生对物体沉浮条件假说的提 出是比较容易的，特别是在学生有了与前面日常生活经 验的矛盾思维冲突的结果后。 【制定计划 实验研究】 1 实验目的：比较重力与浮力的大小关系对物体沉浮的影响。 2 学生分析可能有几种情况：F 浮 G 物 （F 浮 代表物体受到的浮力，G 物 代表物体受到的重 力） F 浮 = G 物 F 浮 G 物 3 把物理量转化为可操作的实验变量： （1）物体在液体中受到的浮力和物体受到的重力是可直接操作的量吗？ 学生思考回答（物体在液体在受到的浮力是
5、不可直接操作的，所以上述的有关 F 浮 与 G 物 的比较必须经过转化） （2）要求学生分别利用学过的知识进行公式 推导： F 浮 = 液 gV 排，G 物 =m 物 g= 物 gV 物 （3）上述的三种 情况可以转化为比较 液 与 物 ：（前提条件是物体必须浸没于液 体中，物体必须是实心物体） 当 液 物 当 液 = 物 当 液 物 说明： 上述的推导过程是在教师的引导下的理性思维的探究过程，也是科学探究的一种方法。 但更重要的是这一过程在本实验探究中的应用。物体在液体中受到的浮力是一个不可直接 测的物理 量，学生对于某一物体在某种液体中受到的浮力的大小的感性认识不够， （学生 对物体受到的
6、重力认识比较充分，知道用弹簧秤去称） ，所以必须引导学生把对物体受到的 浮力认识不够的浮力与 重力比较转化为比较物体与液体的密度。 4 学生根据教师所提供的实验仪器与材料进行分组实验。 （1）当 液 物 ，选取木块投入水中； （2）当 液 = 物 ，选取鸡蛋与盐水；来源:学#科#网 Z#X#X#K （3）当 液 物 ，选取铁块投入水中； 说明： 教师在上课时所提供的各种实验用品与器材，特别是液体与物体的密度必须标上密度 值。 还需要指出的学生在进行实验时，必须先将物体浸没于液体中，且所选择的物体必须 是实心的。来源:学科网 ZXXK 【分析现象 解释数据】 1每一小组所有成员对实验现象进行观察
7、，并对实验现象进行讨论，每一小组分别派一名 代表进行表述： 当 液 物 ，木块上浮，最后漂浮。 当 液 = 物 ，鸡蛋在盐水在悬浮。 当 液 物 ，铁块下沉。 来源:Z。xx。k.Com 说明： 这一实验的成功率是 100，学生对这种现象也是耳熟能详的，只不过这一实验所发 生的条 件还是不很熟悉。 2要求每一位学生用知识解释这种现象。 【提出结论 评价预测】 1提出结论：（前提条件是物体是实心的，且浸没于液体中） 当 液 物 ， （或 F 浮 G 物 ）木块上浮，最后漂浮。 当 液 = 物 ， （或 F 浮 = G 物 ）鸡蛋在盐水在悬浮。 当 液 物 ， （或 F 浮 G 物 ）铁块下沉。
8、2评价预测： （1）物价在液体中的上浮的最终结果是什么？请进行推导，并解释之。 （2）上述的结果可能应用于哪些地方？ 【彼此讨论 交流结果】 学生能简 单地表述此实验过程，并彼此对这一结果进行交流。 一、特点及用途： 本仪器适用于测定橡塑或类似材料密度，直接读数， 省去称重和计算，使用简单，操作方便，适用于生产车 间工艺性的密度快速测定和试验研究部门使用。 本仪器符合 HG/T2782橡胶密度测定方法直读法 以及 GB1033塑料密度和相对密度试验方法要求。来源:学科网 ZXXK 二、技术参数： 试片重量：5-20 克 标尺标定范围：密度 0.92.0 分度 0.01g/cm 密度 2.02.5 分度 0.02g/cm3.0 分度 0.05g/cm
