順德區(qū)青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果競(jìng)賽項(xiàng)目申報(bào)書(shū)《阿基米德原理——浮力大小演示實(shí)驗(yàn)》

1、順德區(qū)青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽項(xiàng)目研究報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)：阿基米德原理浮力大小演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)：項(xiàng)目所屬類(lèi)別：科教制作物理教學(xué)類(lèi)項(xiàng)目適合類(lèi)別：初中項(xiàng)目1項(xiàng)目簡(jiǎn)介：阿基米德原理浮力大小演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目背景：“浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力”這就是著名的阿基米德原理 f浮=g排 。阿基米德是在洗澡時(shí)突然意識(shí)到浮力的大小與物體排開(kāi)的液體所受的重力有關(guān)。阿基米德原理是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，在力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中起著承上啟下的作用。學(xué)好這部分內(nèi)容既有利于深入理解液體壓強(qiáng)、壓力、二力平衡和二力合成等知識(shí)，又為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)械效率打好了基礎(chǔ)。由于這部分內(nèi)容涉及到的

2、計(jì)算公式比較多，內(nèi)容又有一定的難度，學(xué)生學(xué)起來(lái)總有種望而生畏的感覺(jué)。因此，教學(xué)過(guò)程中我注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、推理等方法，并創(chuàng)新制作出這一個(gè)阿基米德原理浮力大小演示實(shí)驗(yàn)教具， 生動(dòng)展示了阿基米德原理浮力大小的演示實(shí)驗(yàn)，努力激發(fā)學(xué)生興趣，使這一部分教學(xué)不枯燥，化繁為簡(jiǎn)提高學(xué)生成績(jī)。（一）設(shè)計(jì)原理（含原理圖和實(shí)物圖）1、原理：原理內(nèi)容：浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力，浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力，即 f浮 =g排液 gv排 ，（v排 表示物體排開(kāi)液體的體積） ；原理圖22、實(shí)物圖：重物未受到浮力前重物浸入水中受到浮力時(shí)（二）材料器具：如下圖，其中 a 、b為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的彈簧測(cè)力計(jì)

3、， c為重物（不吸水），d為透明塑料瓶作接收溢出的水， e為溢水杯， 杯中加入紅色的水， f是升降平臺(tái) （可通過(guò)搖動(dòng)手柄緩慢升降）， g為載物平臺(tái)，適量的紅色水。3（三）實(shí)驗(yàn)方法（或?qū)嶒?yàn)過(guò)程）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：逐漸調(diào)高平臺(tái) f，使重物浸入消遣的體積越來(lái)越大，觀察到彈簧秤 a的示數(shù)減少，彈簧秤 b的示數(shù)變大， 比較發(fā)現(xiàn)彈簧秤 a的示數(shù)變化量 fa與彈簧秤 b的示數(shù)變化量 fb相等。從而可以得到結(jié)論 f浮 =g 排。至此，展示實(shí)驗(yàn)完滿結(jié)束。（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論當(dāng)平臺(tái)上升，重物 c浸入水中體積變大時(shí)，會(huì)有相等體積的水排出來(lái)，通過(guò)導(dǎo)管引入到透明小桶 d中，彈簧秤 a示數(shù)隨著重物 c浸入水中過(guò)程時(shí)受到水到它的浮

4、力作用，示數(shù)減少所減少的變化量剛好等于導(dǎo)管引流到透明小桶中的水的重力，也就是簧秤 a的示數(shù)變化量 fa與彈簧秤 b的示數(shù)變化量 fb相等。從而可以得到結(jié)論 f浮 =g 排，這也就是著名的“阿基米德浮力原理定律”了，過(guò)程現(xiàn)象明顯。 。另外這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可以用來(lái)驗(yàn)證“浸沒(méi)在液體中的物體所受到浮力與所處的深度無(wú)關(guān)”這一物理教學(xué)中難以表述的難點(diǎn)知識(shí)，這實(shí)驗(yàn)器材能直觀明了的顯示出重物 c浸沒(méi)后不管深淺，簧秤 a的示數(shù)變化量 fa 與彈簧秤 b的示數(shù)變化量 fb不再發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：彈簧秤使用前要調(diào)零，盡量避免導(dǎo)管與小桶產(chǎn)生接觸導(dǎo)致有作用力，平臺(tái)上升保持水平不傾斜。溢水杯中加紅色水，增加可見(jiàn)度，能同時(shí)顯

5、示物體所受的浮力大小和物體排出液體的重力大小，便于比較得出緒論彈簧秤上端有固定，示數(shù)更穩(wěn)定，彈簧秤 b 的示數(shù)直接反應(yīng)物體所受的浮力大小，便于觀察講解。（五）應(yīng)用方法：本項(xiàng)目運(yùn)用了八年級(jí)物理 浮力的阿基米德原理及結(jié)合生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的塑料瓶、輸液導(dǎo)管、教學(xué)用彈簧秤等器具制作。（六）主要貢獻(xiàn)：這實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘{(diào)動(dòng)絕大多數(shù)同學(xué)的積極性，使學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的原因和阿基米德原理有了更直觀的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析現(xiàn)象并總結(jié)，不僅加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，更培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)本學(xué)科的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好物理的信心。浮力這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)歷來(lái)是教學(xué)中的重、難點(diǎn)，變化靈活，計(jì)算繁復(fù)，本教具制作利用生活中常見(jiàn)的飲料瓶，醫(yī)院廢棄的注射器導(dǎo)管，教學(xué)用彈簧秤、學(xué)生書(shū)桌