影响浮力大小的因素

“影响浮力大小的因素”（第一课时）

乐清市乐成镇第一中学石晓煦

背景介绍

情况描述由于近几年教学观念的改革，在各科教学中越来越注重以学生自主研究、合作学习为主的探究式教学，因而，我在平时教学中非常重视对学生进行学习方法及实验设计方面的指导。经过近三年时间的培养，初三（12）班的同学已基本形成合作交流，敢于探究与实践的良好学风，学生之间相互评价，相互提问的互动气氛较浓。鉴于平时教学中所进行的探究主要是侧重于实验探究，因此我打算对学生进行一次课内理论探究的尝试。考虑到初三学生已有了一定的力学知识储备，而且浮力问题较为常见，学生会有较多的感性认识，但由于对表面现象缺乏深入分析，学生对“浮力的大小跟哪些因素有关”这个问题有许多错误的认识，比较适合开展探究性学习。于是决定尝试着把第六册中浮力这一节内容分为两课时进行探究教学，第一课时侧重于学生思维上的探究，第二课时侧重于学生定量实验探究。

课题描述

（一）教学目标

1、认知目标

（1）感受不同物体在液体中受浮力的情况

（2）知道影响浮力大小的具体因素

2、能力目标

（1）指导学生通过协商、讨论、实验等探究活动获得“影响浮力大小的因素”的相关知识

（2）培养学生提出问题的能力和实验探究能力

（3）发展学生批评性思维，培养思维的严密性

3、情感目标

（1）通过对实例的讨论、归纳，提高学生学习兴趣及探究的自信心学会与人合作，朋友善于观察、敢于发现、大胆质疑的品质

（二）教学仪器准备

（学生仪器）弹簧秤（一把）、烧杯（二小一大）、石块（一大一小）、水、

酒精、圆柱体两只（体积相同而密度不同）、刻度尺（一把）等。

（教师仪器）除学生仪器外，还有装面粉的气球（一只）、一角硬币

（两枚）、玩具小船（一只）、不锈钢碟（一只）等等。

教学过程

（一）设置情景、提出问题

一开始上课我就从生活实例着手，提出一个简单而亲切的问题：

小明是小学三年级的学生，有一天早餐店吃早餐的时候，看见店主正在炸油条，他惊奇地发现：刚放入油锅的面条儿是沉在锅底的，而炸好了的油条能却浮在油面上。他感到疑惑不解：为什么油条能浮在油面上而不下沉呢？

简单的问题启动了学生的思维，接着我启发学生利用生活实里例讨论、归纳出不同的物体在不同的液体里也同样受到浮力。针对学生举例中只对浮在液面上的物体受到浮力有较多的感性认识，我又指导学生利用弹簧秤自己动手通过实验验证沉在液体中的物体同样也受到了浮力，并从实验中总结出测量浮力大小的一种方法——称量法，为下面的验证猜想的实验做准备。同时结合各小组在实验中所测得的浮力大小有异这一事实提出问题：浮力的大小会跟哪些因素有关？

（二）讨论协商、提出猜想

[讨论]为了使学生能进行有效的协商讨论，首先我鼓励学生们不妨利用已有的知识及生活经验，对影响浮力大小的因素这个问题作出大胆而清晰的猜想，同时也提出要求：由于猜想不是瞎想，所以，当你把自己的猜想展示

给同组其他同学时，要说明你根据哪一个具体的事例得出这一猜想，而且在自己陈述的同时也要认真倾听组内其他同学的设想及意见，若认为别人的猜想不合理，可以提出修正的建议，但应有更有力的事实支持自己的设想，最后请小组长把自己这一组中认为最有可能或最深研究猜想写下来（写在实验报告单上）展示给大家。

在接下来的小组讨论中，我发现讨论非常激烈，每位同学都能参与其中，而且有的同学还动手为自己的猜想进行简单的实验验证，我也忙于在各组之间巡视指导，主要是帮助他们组织讨论或帮助他们对不合理猜想的批驳确定切入点，但对他们的猜想不进行评价，大约经过10分钟的讨论，各组都有了自己的成果。

[提出猜想]首先我请得出猜想最多的第4小组来汇报猜想，他们的组长是一位女生，她提出的第一个猜想是：浮力的大小和物体浸入液体的深度有关，因为把一个皮球按入水中，越往下越难按，说明物体浸入液体越深受到的浮力越大。同学们对她们这一猜想表示赞同。她提出的第二个猜想是：浮力的大小和物体的质量有关，因为轻的木块（质量小）在水中会浮起，而重的铁块（质量大）则沉下去，说明木块受到的浮力比铁块大，由于没有合力的概念，学生把浮力的大小与合力相混淆。但这个问题会随着下面学习的深入而迎刃而解，所以我也就暂时不指出她这种描述的错误，可对于学生关于物体轻重的说法应及时予以纠正，木块不一定比铁块轻，指出日常用语中的轻重有时是指密度，并把这一猜想深化为浮力的大小的物体和密度有关，至于这个猜想是否正确，留待学生通过实验来检验。这位学生提出的第三个猜想是：浮力的大小和液体的密度有关，但她本人和第4小组其他成员都说不出实例依据，只能求助于其他的同学，想不到其他同学竟提供了许多事实依据，有学生说可根据人掉在河中下沉，而在死海中会浮上来得知；有学生说可根据鸡蛋在水中沉而在食盐水中浮得知；还有一位学生说在自然课中他发现金属钠保存在煤油中是沉在底部的，而放在水中却是浮在上面的，他的回答博得了全班同学热烈的掌声，我立刻授予他“生活有心人”的称号。此时，

全班同学的课堂讨论已非常投入，这时第4小组的组长说出了她们的第四个猜想：浮力的大小物体与液体的接触面积有关，因为在生活中她观察到有些树叶横放在水面上能浮，而侧过来放入水中则沉，说明物体与液体接触面积越大浮力也越大，但马上第11小组有一位男生举手表示有异议，因为他做过这样的实验，把一枚干燥的硬币小心地横放在水面上可以浮，而当它的两面都弄湿后无论怎样放都会沉下去，我当场利用水槽和两枚一角硬币演示了这一实验，由这一实验得到的结论与第4组的猜想相反，到底浮力的大小与物体与液体的接触面积是否有关呢？

我知道这一现象与水的表面张力的有关，但这是高中知识，一时无法向学生讲清，我也不便解释。正当大家困惑时，第8小组一位男生举手了，他说自己认为浮力的大小与接触面积有关。他的根据来自刚开始上课时所做的实验，他发现挂在弹簧秤下物体全浸入水中时，随着物体往下没，物体与液体接触面积越来越大，而弹簧秤的读数越来越小，即浮力越来越大。所以他认为物体与液体的接触面积越大，受到的浮力越大。这时我利用一只不锈钢碟子做了以下实验：不锈钢碟子放在水面上能浮，而把它全部浸沉在水中时（碟子与水的接触面积增加了），反而下沉。由这个实验又得出接触面积越大浮力越小的结论，以此说明上面的这些事实不能用浮力的大小和物体与液体接触面积有关这一说法来很好地解释，在学生无可适从时，我引导学生从另一个角度来考虑这些实例，终于第8小组的那位男生率先提出浮力的大小可能和物体浸入液体的体积有关的猜想。

第4小组汇报完他们的猜想，又有好多同学举手，第1小组同学说出了第五个猜想：浮力的大小和液体的体积有关，理由是大船在浅河中行驶会搁浅，而在深河中却能顺利行驶。看到学生未能提出批驳意见，我利用一杯水分别倒入两横截面积不同的水槽中而小船一沉一浮这一简单的实验来启发学生自己排除的这个错误猜想。

汇报继续进行，第5小组一位学生说他出第六个猜想：浮力的大小和液体的温度有关，因为他看见煮饺子时，饺子放在冷水中是沉下去的，而煮熟