讓實(shí)驗(yàn)唱響物理教學(xué)主旋律

王曉霞

[摘要]實(shí)驗(yàn)是學(xué)好物理的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生理解原理，掌握知識(shí)。在課堂教學(xué)中，讓學(xué)生參與課堂實(shí)驗(yàn)，能夠加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

[關(guān)鍵詞]浮力 實(shí)踐 合作

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，離開了實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)得不到發(fā)展，物理理論得不到驗(yàn)證。因此，在物理教學(xué)中教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。下面以《浮力》教學(xué)為例，探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

[案例描述]

由于這一章的知識(shí)，與上一章的知識(shí)銜接不多。教學(xué)中，我將提前準(zhǔn)備好的小木塊、塑料球、橡皮塊投入裝有水的水槽中，讓學(xué)生觀察浮在液面上的物體，引導(dǎo)學(xué)生思考：浮在水面上的木塊受幾個(gè)力作用？施力物體是什么？力的方向如何？

設(shè)計(jì)意圖：利用生活中最簡(jiǎn)單的事例，讓物理知識(shí)從生活中走來，讓學(xué)生卸下包袱輕松學(xué)習(xí)本課知識(shí)。不在乎學(xué)生能不能準(zhǔn)確地回答，只需要學(xué)生能夠積極討論，主動(dòng)思考，同時(shí)為下面的學(xué)習(xí)做好知識(shí)準(zhǔn)備。

[實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程]

學(xué)生討論：浮力真實(shí)存在，從水里浮上的木塊受到豎直向下的重力，施力物體是地球，還受到豎直向上的浮力，施力物體是水。上浮過程中木塊受非平衡力作用，浮力大于重力。木塊浮在水面靜止不動(dòng)時(shí)，受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力，木塊在平衡力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)?？梢?，從水里浮上來的物體和浮在水面上的物體都受到浮力。在這樣的討論中，學(xué)生基于前面所學(xué)知識(shí)，已有一定的學(xué)習(xí)能力，很快得出了正確的答案。為了讓學(xué)生深刻理解浮力，接著將小石塊、鐵塊等投入水槽中，判斷石塊、鐵塊是否受浮力。

教師讓學(xué)生四人一組按以下要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

要求：①明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖桥袛嘟]在水中石塊是否受到浮力，以及浮力的大小和方向。

②石塊要用細(xì)線拴牢。讀取石塊浸沒在水中彈簧秤的讀數(shù)時(shí)，石塊不要觸及杯底或杯壁。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師巡回指導(dǎo)。待學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，教師提出以下問題：

①掛在彈簧秤上的石塊在空氣中靜止不動(dòng)，受幾個(gè)力作用？方向如何？這幾個(gè)力的關(guān)系是怎樣的？請(qǐng)說出石塊在空氣中重多少牛？

小結(jié)：石塊受豎直向下的重力和豎直向上的拉力，二力平衡。此時(shí)彈簧秤的示數(shù)就是石塊所受的重力。

②掛在彈簧秤上的石塊浸沒在水中的讀數(shù)是多少？此時(shí)，浸沒在水中靜止的石塊受幾個(gè)力作用？各力的方向如何？這幾個(gè)力的關(guān)系如何？?jī)纱螐椈沙拥淖x數(shù)之差說明了什么？

小結(jié)：此時(shí)石塊受到三個(gè)力作用，一個(gè)是豎直向下的重力，一個(gè)是豎直向上的拉力，另一個(gè)是豎直向上的浮力，浮力的施力物體是水。石塊靜止不動(dòng)說明：石塊受到的重力一石塊受到的拉力+石塊在水中受到的浮力。由于石塊浸沒在水中時(shí)受到拉力的大小就是此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)。所以石塊受到的重力一石塊在水中時(shí)秤的讀數(shù)+浮力。彈簧秤兩次讀數(shù)的差就是浸沒在水中的石塊受到的浮力。浮力一石塊重力一石塊在水中時(shí)秤的讀數(shù)。在這個(gè)過程中，有的學(xué)生思維活躍，動(dòng)手能力強(qiáng)，有的則思維慢，動(dòng)手能力也弱些，于是我有意識(shí)地在每一組都安排了基礎(chǔ)好的學(xué)生，讓優(yōu)生帶動(dòng)基礎(chǔ)差的學(xué)生，使每組都能順利完成實(shí)驗(yàn)。并對(duì)實(shí)驗(yàn)完成得又快又好的組給予表?yè)P(yáng)，對(duì)做得慢的組也給予鼓勵(lì)，這樣就有效發(fā)展了學(xué)生的思維。

以上實(shí)驗(yàn)說明浸入水中的石塊也受到浮力。

教師總結(jié)講解時(shí)，邊講邊畫出石塊的受力分析圖，理解浮力定義中的“一切……都”“浸入”“浮力方向”。

閱讀課本，聯(lián)系實(shí)驗(yàn)，得出浮力產(chǎn)生的原因。

設(shè)問：浸沒在水中的正方形木塊，放手后豎直向上浮，它為什么不向左或向右，向前或向后運(yùn)動(dòng)？

復(fù)習(xí)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生得出：上下表面的壓力差就是浮力。

[課堂拓展]

聯(lián)系生活，讓學(xué)生合作探究影響浮力大小的因素（控制變量法）。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：長(zhǎng)木塊，彈簧測(cè)力計(jì)，清水，鹽。

提問：猜想浮力大小可能跟什么因素有關(guān)？

猜想1：跟物體浸入深度有關(guān)。

驗(yàn)證：控制液體密度、物體形狀不變。

猜想2：跟物體浸入體積有關(guān)。

驗(yàn)證：控制液體密度、物體形狀不變，注意完全浸沒前后彈簧測(cè)力計(jì)的變化。

猜想3：跟液體密度有關(guān)。

驗(yàn)證：控制物體浸入體積和深度不變，液體用清水和鹽水。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：影響浮力大小的因素是物體浸在液體中的體積和液體的密度。

（責(zé)任編輯 易志毅）