火柴浮沉子的探究.doc

教学目标:
,掌握阿基米德原理。
,培养学生的自主学习的能力。
,激发学生强烈的好奇心与积极的探究欲,陪养合作探究精神。
所需器材:
火柴头浮沉子、吸管、重物(只要密度比水大的就行)、矿泉水瓶、橡皮膜或气球
演示实验并提出问题:
首先以魔术的形式向学生演示火柴头浮沉子,说自己有特殊的能力,可以让浮沉子听自己的话,用右手食指在空气中乱划一圈说收集一下能量之后,指着浮沉子,此时拖着瓶子的左手偷偷的用力捏和放瓶子,使火柴头浮沉子出现由你控制浮沉的神奇现象。学生开始很奇怪,但是一般通过认真的观察之后,就会发现操作上的秘密,简单的培训后,他们自己也可以操作了,他们感到很有成就感。
接着以提问:为什么我力按瓶子,里面的火柴就会沉下去,而当我松手后,火柴又浮了起来?进入课题。
猜想与假设:
(1)和瓶子里水的多少有关
(2)和轻重有关
(3)和水压有关
(4)和浮力又关
(5)和火柴的结构有关
设计实验:
(1)自己动手制作一个简单的吸管浮沉子
将吸管一端封闭,另一端放入重物,使吸管悬浮并且到达一定程度(即吸管封闭端只露出水面一点),切记重物不可与吸管分离。
(2)观察浮沉子在水中的现象
用力挤压瓶子,使浮沉子向下沉,观察吸管里面水柱的情况。仔细观察可以发现,当用力挤压瓶子时,吸管里的水柱上升了,当放手后,吸管里的水柱又恢复到原来的高度。
(3)现象探究
把瓶子和瓶子里的空气看做为一个整体,当用力挤压瓶子时,瓶子里面空气的压强增大,由于瓶子里的压强跟吸管里的压强通过水连通,就如同一个连通器,当瓶子里的压强增大后,吸管里的压强也跟着增大,又因为吸管里的空气总量不变,所以要增大压强就只有通过改变体积(也就是压缩空气)达到,当吸管里的空气被压缩之后,他在水中的所排开来的水量也就减少,根据阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。即:
F浮=ρGV排
当V排减少时,浮力也将减少,当浮力小于它的重力时,浮沉子便沉下去。而当松手的瞬间,吸管里的压强大于瓶子里的压强,于是将吸管里的水压了出来,导致吸管的排水量增大,从而使浮沉子浮起来。
(4)重新回到原先的魔术,探究其原理
因为火柴的木条是由松木做成,其紧密程度不大,里面有许多空隙,当放入水中时就形成如同吸管浮沉子相似的结构,其原理同吸管浮沉子。
探究总结:总结探究结果与假设,得出该结论与假设有关。冈赣拢钻谦汛能介收侄腕摸矣铲垢枉微晚柔扶充瓦玩玫腿与渤嚼泊索证橇况料佑饵睛耽殿含柴疙均抑饲纹盎枝灯伙箕即