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“沉和浮”实验的创新改进

实验出处：

教科版科学五年级下册第一单元《沉和浮》相关实验：

3、比较橡皮泥排开的水量，

5.1、测量泡沫塑料块受到的浮力、5.2、测量大小不同的泡沫塑料块受到的浮力

原实验存在的问题：

1、教参22页指出：教科书第8页出示的是用烧杯测量排开的水量，称作“排开的水量”是指这部分水的体积，与物体排开的水的重量——排水量相区别，烧杯的刻度不够精确。测量排开的水量工作必须细致，观察刻度时视线应与水面持平。排开的水量计算方法是，放入物体后的刻度数减去原来的水量等于排开的水量。在观测时可以自己制作细密的刻度纸贴在烧杯上。

此种方法难以实施，如图所示

物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。

物体的浸入水的体积就等于排开的水量。

排开的水量计算

=放入物体后的刻度数-原来的水量

一种特殊情况例外

放入物体后上升的刻度减去原来的水量不一定是排开的水，如图所示：

2、用弹簧秤改变用力方向测量泡沫塑料块等上浮物体受到的浮力，按照教材13页的装置方式，操作很不方便，费事，测量也很不准确：

实验创新点：

1、带溢水口的设置有多组内格的水槽，选用大小合适的格子做实验使水面在物体浸入水中后上升明显。选用大小一致的一组格子作土豆在不同液体中的沉浮比较实验，操作方便，便于观察。

2、设计能尽量克服水的表面张力的溢水口，能尽量测量接近实际值的物体在水中排开的水量。

大家学习辛苦了，还是要坚持

继续保持安静

3、改进弹簧测力计，让弹簧测力计可以测量向上的顶力（等于向下的压力）。再用齿条轮升降杆固定测力计，操作方便，数据准确

实验步骤：

以教科版科学五年级下册“1.5.浮力”一课“测量泡沫塑料块受到的浮力”实验为例,实验步骤如下。2、设计能尽量克服水的表面张力的溢水口，能尽量测量接近实际值的物体在水中排开的水量。

实验器材：

带溢水嘴的专用水槽、改制的弹簧浮力测力计、普通1N弹簧测力计、条齿轮升降台、用注射器改制的小量筒、标准小量筒、小烧杯、较小的塑料药瓶（简易秤盘）、无土河沙、大小合适的塑料泡沫块、抹布，水和普通水槽,实验记录表。（一）、课前组装实验器材：将改制的弹簧浮力测力计固定在条齿轮升降台上，调整到合适高度备用，将选用的两个水槽內格注入一定量的水并在带溢水嘴的水槽标注为“1号”外侧装上改制的小量筒，另一个标注为“2号”，备用。

实验步骤：

（二）、实验过程

1、感受浮力，曹冲称象法测浮力

①、用普通1N弹簧测力计测量实验泡沫塑料块在空气中的重量，并记录；将其轻轻放在2号水槽水面，教师讲解浮力，物体静止水面时：浮力=重力。

实验步骤：

②、用手指把它压入水中一定深度，手指有什么感觉？（感觉有一个向上顶的力，这个力有多大，能测量吗，怎样测量？），（不能把“那一节手指”切下来测量吧！我们用“曹冲称象法”来测量）。

教师再把实验泡沫塑料块压入水中一定深度并做上记号松开手指，用小药瓶改制的秤盘，添加河沙再次压入同样深度，教师讲解，此时添加的秤盘和河沙的重量就是手指给泡沫块的压力，测量出来并记录。

实验步骤：

实验步骤：

此时受压的泡沫块还是静止浮在水面，它受到的力有三个，两个向下的力：自身重力+河沙压力，一个向上的力：水的浮力，因为静止在水面所以向上的浮力等于向下的力。

总浮力=重力+压力（拉力）

实验步骤：

2、用改制的弹簧浮力测力计测量泡沫塑料块受到的浮力

③、捞起塑料泡沫块擦干水，把它放在1号水槽水面，记录：压力大小（“自重”）N、浮力大小(“相当于自重”)N、拿起小量筒读取排开的水量（）毫升。

④、按照教材P13.P14作5.1、测量泡沫塑料块受到的浮力、5.2、测量大小不同的泡沫塑料块受到的浮力的两组实验，并观测每一种情况时的排开的水量，同时记录所有数据。

实验步骤：

泡沫塑料块在水中受到的浮力记录表

⑤、教师小结。把塑料泡沫块压入水里，收到的浮力大于自身重量，所以手一松，塑料泡沫块就上浮起来了。

“沉和浮”实验创新改进的优势：

1、改进实验材料、突出实验现象

整个“沉和浮”实验的创新改进用于5下第一单元教学，选用合适小的“水槽”再配置上特殊的溢水嘴，使物体在“水中”排开的“水量”现象更加明显，便于观察和测量。

2、自制创新教具、突破教学难点

改进自制的溢水嘴和弹簧浮力测力计，非常方便地解决了排开的水量的观察和测量，以及上浮物体在水中所受浮力大小测量的难点，数据更加准确。