偶看新闻南陵县萃英园高一八班:五下科学：“测量泡沫塑料块受到的浮力”实验设计
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/07 12:38:40
“测量泡沫塑料块受到的浮力”实验设计
《浮力》是教科版五下第一单元《沉和浮》的第五课，主要研究浮着的物体浸入水中时受到的浮力。教材上安排了三个实验：感受浮力；测量浸入水中不同部分的泡沫塑料块受到的浮力；测量大小不同的泡沫塑料块受到的浮力。通过实验学生能用浮力和重力的关系来解释物体沉浮的现象，并发现物体浸入水中体积越大，受到浮力也越大。
“测量泡沫塑料块受到的浮力”教材上是这样设计的：未放入水前先测量泡沫塑料块受到的重力，再用线拉住泡沫塑料块，使它浸入水中一定的位置，然后读出测力计上拉力的数值。
泡沫块在水中受到的浮力记录表： （自重： 牛顿）
小部分浸入水中
大部分浸入水中
全部浸入水中
拉力大小
浮力大小
排开的水量
在这里，浮力=重力+拉力，这对学生来说比较难理解。之前学生已有的相关概念是：改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生变化。这一课学生初步感受、认识了浮力；并进一步深入探究，测量重力、浮力、排开的水量；分析数据，用浮力和重力的关系来解释物体沉浮的现象，发现物体浸入水中体积越大，排开水的体积越大，受到浮力也越大。这是学生第一次接触到浮力概念及测量浮力。这样的设计对学生来说不仅不容易理解，操作也不太方便，泡沫又太轻，自重很难测出，排开的水量更是难以观察，而且由于摩擦力容易产生误差。
于是，我采用另外一种测量方法：
（1）钩码在水中，木块在空气中 （2）钩码和木块全部浸入水中
（3）木块大部分浸入水中 （4）木块小部分浸入水中
实验报告设计如下：
木块在水中受到的浮力记录表
对照实验，分析实验（1）和（2），(1)和（3）、（1）和（4）的数据，为什么测力计的读数会减小？只有一个原因，木块受到了水的浮力！浮力是多大？减小的就是木块在水中受到的浮力。求出木块浸入水中不同部分受到的浮力不是难事。对比木块自重，发现当物体在水中受到的浮力大于重力就上浮。从排开水量的变化中会发现：物体浸入水中体积越大，排开水的体积越大，受到的浮力也越大。这样的实验学生比较容易操作也比较容易理解。
对于木块的自重，一般用线挂在测力计上测量。如果严密一些，可以把钩码全部浸入水中测量，对比第一次实验可以知道木块的重力，这样去掉了绳子的误差。
实验器材说明：
用木块（软木塞）代替泡沫塑料。木塞容易找到，耐用，比泡沫重一点，方便测自重。选用测量范围在0—2.5N的测力计，最小分度值为0.05N。用1000ml的大烧杯代替水槽，细分刻度，使分度值更小，方便观察排开的水量。
再用钩码帮助木块浸入水中不同位置。方法：木块中间钻一个孔，再用缝衣针穿一圈，既可以固定木块在线上的位置又容易调整，通过调整木块的位置来控制木块浸入水中的部分（小部分和大部分可以用彩色粉笔做记号方便操作）。然后在线的两头各打一个挂结，一头挂测力计，一头挂勾码。
2009.2.27
写在《重力、重量、质量》之前
本文发表于《科学课》2010年第一期