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探究阿基米德原理

更新时间:2023-10-19 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

提出问题压强的大小与哪些诱因有关?RsS物理好资源网(原物理ok网)

提出问题是科学探究的第一步.怎么引出问题,是本实验成功的前提.为此,在这一环节,我们可以设计一些小实验,让中学生人人动手,从中发觉问题、提出问题.如:给每组中学生打算一大杯水、一个空的矿泉射手,让中学生把空杯子渐渐压入水底,师问:“你觉得杯子遭到的压强是否变化?”,生回答:“感觉杯子遭到的压强在减小.”学生此时自然而然形成疑惑:“浮力为何会减小?压强的大小与哪些诱因有关?”这样的引入,中学生对问题的体验是实在的、深刻的,而且略显孱弱.此时班主任可以因势利眼导,投影货轮、潜水艇、热气球等图片,告诉中学生那些物体在设计和制造的过程中,都须要对其遭到的压强进行估算,因而将压强的大小问题与社会联系上去阿基米德原理测物体密度,让中学生认识到这一问题的价值和重要性.RsS物理好资源网(原物理ok网)

猜测与假定师:“请你对压强的大小与什么诱因有关提出猜测,并说出推测的根据.”RsS物理好资源网(原物理ok网)

科学假定不是陡然推测阿基米德原理测物体密度,要以一定的事实为根据,这种根据可以来自于已有知识和生活经验、演示实验、学生实验等.班主任可以让中学生分组讨论提出猜测和假定,并说出推测和假定的根据.说出推测根据是为了保证推测的科学性,防止出现胡猜乱想的现象.RsS物理好资源网(原物理ok网)

中学生通常会从压强的受力物体与施力物体入手进行推测,压强大小可能与物体有关,也可能与液体有关.中学生可能推测出与物体有关的诱因:物体的容积、物体的密度、物体的质量、物体的重力、物体的形状、物体在液体中的深度等;与液体有关的诱因:液体的密度、液体的多少、被物体排开的液体容积、被物体排开液体的质量、被物体排开液体的重力等.RsS物理好资源网(原物理ok网)

然而面对这么多的猜测,怎么引导中学生把探究的目标锁定在压强的大小与物体排开液体的重力的关系上,因而得出阿基米德原理,这是班主任普遍倍感难受的教学困局.为了突破这一教学难点,班主任要引导中学生对提出的那些推测进行剖析、归类,去伪存真.班主任可以参与并引导中学生的讨论.如班主任可以问:“m排与ρ液和V排有关系吗?G排与m排有关系吗?F浮与G排的单位是相同的,所以,我们可以直接探究压强与哪些诱因有关系.”通过以上讨论,中学生大都能作出科学的假定:压强的大小可能跟物体排开液体的重力有关,物体排开的液体重力越大,遭到的压强越大.RsS物理好资源网(原物理ok网)

设计实验方案班主任要迸发中学生借助已学过的知识,引导中学生设计实验方案.教学中要引导中学生充分讨论,发挥她们的想像力,适时地加以引导和点拨,并且切勿班主任包办替代.班主任要注意培养中学生的科学思维能力、解决问题的能力和创新能力!通常来说,中学生设计的方案可能有多种多样,也不尽健全,这时班主任要引导中学生对这种方案进行讨论、比较,不断地建立,最后选择一至二套方案进行实验探究.RsS物理好资源网(原物理ok网)

在探究阿基米德原理教学中,班主任可以提出问题:“如何检测物体遭到的压强?”“如何检测物体排开液体的重力?”,之后引导中学生通过讨论,归纳出所须要的实验器材、实验步骤和须要检测的数学量,并设计出记录实验数据的表格.RsS物理好资源网(原物理ok网)

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实验器材:弹簧测力计、重物、盛有液体的大烧瓶、溢杯子、空杯等.RsS物理好资源网(原物理ok网)

实验步骤:RsS物理好资源网(原物理ok网)

(1)用弹簧测力计在空气中称出重物的重力为G和空杯的重力为G杯.RsS物理好资源网(原物理ok网)

(2)将溢杯子盛满水(或其他液体),把重物浸入在水底,用空杯承接从溢杯子中被物体排出的水,记下此时弹簧测力计的示数为F′.RsS物理好资源网(原物理ok网)

(3)用弹簧测力计测出被物体排出的水和瓶子的总重为G总.RsS物理好资源网(原物理ok网)

(4)用称重法求出物体所受的压强F浮RsS物理好资源网(原物理ok网)

=G-F′和物体排沸水的重力G排=G总-G杯,并比较F浮和G排的大小,得出推论.RsS物理好资源网(原物理ok网)

记录数据的表格:RsS物理好资源网(原物理ok网)

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进行实验中学生分组进行实验探究,班主任巡回指导.在探究过程中,中学生会发觉设计的方案中可能有不健全的地方,班主任要引导中学生及时地讨论和更改.在实验过程中班主任既要培养中学生独立操作的能力,又要让中学生明白发挥团队协作精神的重要性,同时要提醒中学生及时将实验数据记录在事先设计好的表格内.RsS物理好资源网(原物理ok网)

剖析数据、得出推论在一组实验完成后,发觉F浮=G排.师问:“我们能够就按照这一组数据就得出压强等于被物体排开液体的重力?”生回答:“不能.”教师此时应进一步引起中学生思索,怎样改变实验条件进行实验探究,避免实验推论的碰巧性?生可能回答“改变液体种类或将物体部份溶入液体中”等.之后班主任要指导中学生修正、完善原先设计的实验方案,研究物体浸入在其他液体(如酒精、盐水等)中或则将物体部份溶入液体中时物体所受的压强和被物体排开液体重力之间的关系.中学生再度进行实验,剖析实验数据后,仍发觉F浮=G排.RsS物理好资源网(原物理ok网)

这时,班主任就可以引导中学生按照实验探究的结果,总结浸在液体中的物体所遭到的压强与它排开液体的重力之间的关系为F浮=G排.班主任要告诉中学生,你们“发现”的规律就是知名的“阿基米德原理”.RsS物理好资源网(原物理ok网)

评估与反省RsS物理好资源网(原物理ok网)

2.提出问题:物体所受的压强与物体的密度、物体的质量(或重力)、物体的形状以及物体步入液体中的深度是否有关?班主任启发设计实验方案,继续探究上述问题.RsS物理好资源网(原物理ok网)

实验1探究压强的大小与物体的密度、物体的质量(或重力)的关系:把等容积的石块和铝块分别浸入在水底(保持ρ液和V排不变,两者的密度、质量、重力不同),用弹簧测力计测出两者的压强,比较它们所受的压强大小,得出推论.RsS物理好资源网(原物理ok网)

最后,班主任引导中学生总结归纳得出:物体所受压强的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的容积V排有关,而与物体的密度、物体的质量、物体的重力、物体的形状及物体浸入在液体中的深度等无关.RsS物理好资源网(原物理ok网)

3.班主任在实验探究以后要引导中学生对实验的过程进行反省,例如实验探究过程中检测的数据是否有偏差?这种偏差对探究的推论是否有影响?有什么举措可以减少偏差?实验的过程是否太复杂?能够简化?等等.RsS物理好资源网(原物理ok网)

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