阿基米德原理
3.猜想與假設
教師:請同學們根據前面的兩個實驗作出自己的猜想,并說出猜想的根據。
(正如課前預料,同學們紛紛作出反應)
學生:底面積,因為把船底做大,“貨物”裝的才多;物體密度,有些物體在水中漂浮,有些物體則會沉底;液體密度,因為同一物體在水中可以沉底,在水銀中則可以漂浮;浸入液體的深度,因為易拉罐越往下壓,越費勁;浸入液體的深度和物體的底面積,因為用粗細不同的易拉罐,壓入水中相同的深度,用力大小不同。
教師:(把各種猜想結果寫在黑板上)我們今天著重研究浮力與浸入液體的深度和物體的底面積是否有關。(并引導學生取得共識)這就是浮力與物體浸入液體的體積,也就是物體排開液體的體積是否有關?有什么關系?但是測量液體體積的量筒,對少量液體而言,誤差是比較大的。對某種確定的物質而言,體積和質量、重力是—一對應的。為了測量的方便(從結果出發指導實驗),我們研究浮力與物體排開液體的重力之間的關系。
4.制定計劃(設計實驗)
教師:我們應該如何設計實驗去驗證我們的猜想?
(經過組內同學之間的交流,大部分同學可以確定研究方案)用彈簧秤測量物體所受浮力,用老師提供的紙杯把物體從溢水杯中排出的水收集起來,用彈簧秤測定其重力。最后尋找并比較兩者之間的關系。
5.收集證據(進行實驗)
分組實驗
(在這個過程中,學生們展現了一些個性化的作法:有些同學在往溢水杯中放物體的同時,測出了物體所受浮力和物體排開液體所受重力;有些同學是先在自備容器中測定物體全都浸入水中時所受浮力,再利用溢水杯測定物體全部浸入水中時排開水所受重力;有些同學在測定物體排開液體所受重力時,因為杯子太輕,事先在杯子里裝了適量的水,測出其重力,再把物體排開的水收集起來,測其總重,二者之差即是物體排開水所受的重力……)
(在實驗過程中,一組5人,他們有的提彈簧秤,有的讀數,有的記錄,同學們對出現的問題時有討論與爭辯。比如有的同學手持彈簧秤的外殼部位;有的同學用彈簧秤提著物體入水中時太快,造成溢出水的體積與物體體積不等;……通過爭論,交流,取長補短,集思廣益,使實驗過程更加合理。)
記錄數據 以下是四級學生的實驗數據:第一組:彈簧秤12n1.6n彈簧秤20.1n0.5n
第二組:彈簧秤12n1.7n彈簧秤20.5n0.8n
第三組:彈簧秤11.4n0.2n彈簧秤20.1n1.2n
第四組:彈簧秤11.3n0.2n彈簧秤20.2n1.3n
6.分析論證分組分析數據 在得到測量結果后,同學們自發地對數據進行了分析。各組交流:他們發現兩只彈簧秤示數變化量是相同的,其中彈簧秤1示數的減少量是物體所受浮力的大小,彈簧秤2示數的增加量是物體排開水所受重力的大小。 師生共同確認:物體所受浮力大小等于物體排開液體所受重力之大小,即f浮=g排。從而證明同學們前面的猜想是有根據的。 課堂小結與延伸 教師:(在得到f浮=g排之后,首尾呼應)這就是今天我們所要學習的第四種計算浮力的方法。它是一種普遍適用的,比較簡單的方法。 現在請同學們對以下問題發表意見。(通過例題,對今天所學進行鞏固,同時強化交流與合作及評價意識) 教師:(投影)例:如圖所示:有一個