《阿基米德原理》中的實驗改進

戴培華

【摘要】物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗在教學中可激發學生學習的興趣，提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，還能培養學生嚴謹的科學態度，故實驗在物理教學中有著重要的作用。初中物理中浮力知識是一個重點內容，同時也是一個難點，這一章有很多物理規律可以通過實驗的教學來進行說明，因此實驗教學在浮力的學習中有著特殊的地位和作用。

【關鍵詞】實驗教學 實驗改進 浮力大小 影響因素

【中圖分類號】G634.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）27-0056-01

設計科學合理的實驗以及使用形象直觀、操作方便、讀數準確的實驗器材不僅能將知識點變得更加形象生動、趣味十足，激發了學生對于學習物理的興趣，也成功達到了素質教育的要求，提高了初中物理教學的質量與水平。

下面我就滬科版八年級物理§9.2《阿基米德原理》一節課中，探究浮力大小的影響因素的實驗及其實驗儀器的改進談幾點個人的看法。

一、改進“鹽水實驗”步驟，符合學生認知規律

探究“浮力大小與液體密度的關系”時，教材上安排的實驗是：把雞蛋放入清水中，然后逐漸加鹽，改變液體的密度，直至雞蛋上浮至。實驗改進：把雞蛋放入清水中，逐漸加鹽，雞蛋上浮最終漂浮，再加水，雞蛋下沉，如圖1所示。改進實驗后，學生可以很直觀地認識到，加鹽，液體密度增大，浮力增大，從而雞蛋上浮；再加水，液體密度減小，浮力減小，從而雞蛋下沉，符合學生認知規律，繼而學生很自然地得出結論：浮力的大小與液體密度有關，而且，其他條件相同時，液體密度越大，浮力越大，液體密度越小，浮力越小。

二、改進測力計及鐵架臺裝置，方便操作，讀數準確

探究“浮力大小與物體排開液體體積的關系”以及探究“浮力大小與浸沒液體深度的關系”時，教材實驗安排中直接用手拿著測力計，把金屬塊浸入或浸沒液體中，同時進行其他操作很不方便，讀數也會帶來偏差。實驗改進：巧妙地用升降支架，如圖2所示。把金屬塊掛在測力計下，再吊在升降支架上，讓支架下降，實現浸入到浸沒液體中的過程，克服了手拿測力計抖動致使示數不穩定的缺點，而且便于操作。這里使用的測力計是數字電子推拉計，可以實時顯示示數，也可以定格示數，方便準確。

三、兩組器材同時使用，方便進行對比

探究“浮力大小與物體排開液體體積的關系”實驗時，準備兩套完全一樣的器材，初始狀態也一樣。其中一套器材，讓金屬塊浸入部分，不動，同時給液面做記號，便于比較液面變化；另一套器材，通過升降支架的下降，使金屬塊浸入液體中越來越多，直至浸沒，比較數字推拉力計的示數變化，如圖3所示。探究“浮力大小與浸沒液體深度的關系”時，也一樣采用兩組器材對比。考慮到較后面同學可能看不清楚推拉力計的示數，可以使用網絡互動平臺，電腦與手機同步，實時在屏幕上展示推拉力計示數及液面變化，直觀，形象，效果極佳，學生很好地掌握了這兩個實驗，容易得出結論：同種液體中，物體受到的浮力大小隨物體排開液體體積的增大而增大，減小而減小，而與浸沒在液體中的深度無關。

四、增加探究實驗，答疑解惑

由于在“猜想與假設”環節，一部分學生猜想，“浮力大小可能與物體密度有關”，課本上沒有設計實驗來探究，學生可能一頭霧水，在探究完浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積以及浸沒在液體中的深度的關系后，適時拋出“浮力大小與物體密度有沒有關系？”的問題，完成探究實驗，如圖4所示。同體積的鐵塊、銅塊掛在測力計下，浸沒在水中，觀察在空氣中與浸沒時測力計的示數，求出浮力，并比較分析，得出結論，知道浮力大小與物體密度沒有關系。

四、結語

實驗教學在初中物理教學上的應用，不僅能激發學生對學習物理的興趣，給學生帶來視覺上的沖擊以及直觀形象的感受，而且能幫助學生培養各方面的綜合素質，提高物理教學的效率。初中物理教師若能充分發揮好自身的教學優勢，在不同的教學內容上分別選擇具體的實驗方法，合理安排與規劃好實驗教學的課程并結合實踐不斷改進實驗方法，這樣就能真正地把實驗教學發揮到最好的效果。

參考文獻：

[1]劉亞州.淺談初中物理教學的實驗教學法[J].新課程學習·中旬，2013，（8）：103-103.

[2]王維斌.初中物理教學中實驗教學法的作用及應用探討[J].青春歲月，2015，（2）：334-334.