实践主“沉浮”

周仕海

一、制作浮沉子，观察物体浮沉状态

八年级物理教材《浮力》第三节《浮力的应用》中，用二力平衡条件分析了物体的浮沉条件：F>G时，物体上浮；F=G时，物体悬浮；F

教学用书建议完成“想想做做”中“鸡蛋在盐水中从沉变浮”的实验，但在这个实验中，学生难以直观看到悬浮的状态，我认为它证明“浮力的大小与液体密度有关”可能更好。如何制作更适合的浮沉子，让学生观察物体浮沉状态呢？

课前，我给学生变了一个小魔术——“听话的魔球”：取三个气球，甲装满盐水，乙装大半部分纯水，丙装少量纯水，再取一个长筒容器，在里面装入4/5的纯水，再加入1/5的酒精，因为酒精的密度小，短时间容器内液体密度呈现一种下大上小的状态。将甲乙丙三个气球轻轻放入长筒内时，甲将下沉，乙悬浮，丙上浮，三个小球听话地一动不动，现象明显而且直观，学生又兴奋又好奇，急切想知道原因。

和学生一起分析讨论后，他们发现，从物体与液体的整体密度出发，让甲球密度比液体密度大，乙球密度介于纯水与酒精的密度之间，丙的密度比酒精的密度小，这样就能让乙球真正悬浮，实验效果比直接从物体浮力与重力的大小关系入手来得好。

二、制作潜水艇模型，探究潜水艇浮沉原理

在教潜水艇知识时，我用学校实验室的潜水艇模型（如图一）做演示实验，发现学生对此模型极感兴趣，不少学生要求亲手制做一个进行演示。

课后我找来相关器材，查阅了《教师教学用书》97页介绍的自制潜水艇的办法，决定亲自实践一番，却发现实验的成功率只有20-30%。

经过不断研究，我终于改进了一种适合学生广泛制作，难度极低的潜水艇模型制作方法：如图二所示，药液“开塞露”多为一个长杆加大圆筒包装。在长杆上连接橡皮管和注射器来排气、加气，在圆筒底部绑一个铁钉做配重，并开一个小孔做进水排水孔。我将此方法告知于学生，第二天便看到一二十个模型，成功率100%。

三、自制简易密度计，小纸杯解决大问题

本节课后面的习题提到了密度计，根据《教师教学用书》97页自制密度计的方法，我要求每个小组学习制作一支密度计。

课堂上，我发现学生的制作情况和实验情况并不好，主要问题在于：方法一中试管下端封蜡不好操作，成本较高，难以清洗；方法二中棍子总是歪着或横着静止在水中，保险丝或铜丝少一点则棒子会倾斜较大，多一点棒子露出水面的部分又很少；市场上购买的铅笔，多是用纸浆为外壳的环保铅笔，这种铅笔不加配重就会沉入水底，以前用干木做外壳的铅笔很难购买到。

第一个班的实验失败让课堂的后10分钟极为混乱和低效，我在下一个班采用了新方案：在一次性纸杯的杯底放一个大小合适的铁环（铁环用铁丝绕，汽修厂废旧的轴承更好），让纸杯漂浮于水面，在水面处做一个记号，再在水中加盐，会发现纸杯明显上升，同样在水面处做记号。两次记号的高低就反映了纸杯在重力不变的情况下，浸入体积发生变化，根据浮力公式就会发现：浸入体积的变化就反映了液体密度的变化，液体密度的变化也通过不同的记号体现出来。如此设计，可以通过两个记号自然引入密度计的相关知识，更有取材简单、记号易做、理解难度小的优势。

（作者单位：秭归县实验中学）

责任编辑 严 芳