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      實踐主“沉浮”

      2015-10-29 19:16:49周仕海
      湖北教育·教育教學(xué) 2015年9期
      關(guān)鍵詞:密度計潛水艇記號

      周仕海

      一、制作浮沉子,觀察物體浮沉狀態(tài)

      八年級物理教材《浮力》第三節(jié)《浮力的應(yīng)用》中,用二力平衡條件分析了物體的浮沉條件:F>G時,物體上?。籉=G時,物體懸??;F

      教學(xué)用書建議完成“想想做做”中“雞蛋在鹽水中從沉變浮”的實驗,但在這個實驗中,學(xué)生難以直觀看到懸浮的狀態(tài),我認(rèn)為它證明“浮力的大小與液體密度有關(guān)”可能更好。如何制作更適合的浮沉子,讓學(xué)生觀察物體浮沉狀態(tài)呢?

      課前,我給學(xué)生變了一個小魔術(shù)——“聽話的魔球”:取三個氣球,甲裝滿鹽水,乙裝大半部分純水,丙裝少量純水,再取一個長筒容器,在里面裝入4/5的純水,再加入1/5的酒精,因為酒精的密度小,短時間容器內(nèi)液體密度呈現(xiàn)一種下大上小的狀態(tài)。將甲乙丙三個氣球輕輕放入長筒內(nèi)時,甲將下沉,乙懸浮,丙上浮,三個小球聽話地一動不動,現(xiàn)象明顯而且直觀,學(xué)生又興奮又好奇,急切想知道原因。

      和學(xué)生一起分析討論后,他們發(fā)現(xiàn),從物體與液體的整體密度出發(fā),讓甲球密度比液體密度大,乙球密度介于純水與酒精的密度之間,丙的密度比酒精的密度小,這樣就能讓乙球真正懸浮,實驗效果比直接從物體浮力與重力的大小關(guān)系入手來得好。

      二、制作潛水艇模型,探究潛水艇浮沉原理

      在教潛水艇知識時,我用學(xué)校實驗室的潛水艇模型(如圖一)做演示實驗,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對此模型極感興趣,不少學(xué)生要求親手制做一個進(jìn)行演示。

      課后我找來相關(guān)器材,查閱了《教師教學(xué)用書》97頁介紹的自制潛水艇的辦法,決定親自實踐一番,卻發(fā)現(xiàn)實驗的成功率只有20-30%。

      經(jīng)過不斷研究,我終于改進(jìn)了一種適合學(xué)生廣泛制作,難度極低的潛水艇模型制作方法:如圖二所示,藥液“開塞露”多為一個長桿加大圓筒包裝。在長桿上連接橡皮管和注射器來排氣、加氣,在圓筒底部綁一個鐵釘做配重,并開一個小孔做進(jìn)水排水孔。我將此方法告知于學(xué)生,第二天便看到一二十個模型,成功率100%。

      三、自制簡易密度計,小紙杯解決大問題

      本節(jié)課后面的習(xí)題提到了密度計,根據(jù)《教師教學(xué)用書》97頁自制密度計的方法,我要求每個小組學(xué)習(xí)制作一支密度計。

      課堂上,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的制作情況和實驗情況并不好,主要問題在于:方法一中試管下端封蠟不好操作,成本較高,難以清洗;方法二中棍子總是歪著或橫著靜止在水中,保險絲或銅絲少一點則棒子會傾斜較大,多一點棒子露出水面的部分又很少;市場上購買的鉛筆,多是用紙漿為外殼的環(huán)保鉛筆,這種鉛筆不加配重就會沉入水底,以前用干木做外殼的鉛筆很難購買到。

      第一個班的實驗失敗讓課堂的后10分鐘極為混亂和低效,我在下一個班采用了新方案:在一次性紙杯的杯底放一個大小合適的鐵環(huán)(鐵環(huán)用鐵絲繞,汽修廠廢舊的軸承更好),讓紙杯漂浮于水面,在水面處做一個記號,再在水中加鹽,會發(fā)現(xiàn)紙杯明顯上升,同樣在水面處做記號。兩次記號的高低就反映了紙杯在重力不變的情況下,浸入體積發(fā)生變化,根據(jù)浮力公式就會發(fā)現(xiàn):浸入體積的變化就反映了液體密度的變化,液體密度的變化也通過不同的記號體現(xiàn)出來。如此設(shè)計,可以通過兩個記號自然引入密度計的相關(guān)知識,更有取材簡單、記號易做、理解難度小的優(yōu)勢。

      (作者單位:秭歸縣實驗中學(xué))

      責(zé)任編輯 嚴(yán) 芳

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