利用身边物品突破教学重难点—物体浮沉条件及应用

众所周知，物理学是一门以实验为基础的学科。我们老师不能以没有实验器材为借口不给学生做实验。我们可以利用身边的物品来代替实验器材，那样更能激起学生学习物理的兴趣，也更能让学生明白物理来源于生活，并可运用于生活。下面就以“物体的浮沉条件及应用”为例来为大家浅谈一下我是如何自制实验器材进行实验的。

好的开端是成功的一半。上课前，当我把小西红柿和大橘子拿出来时，学生们都用惊异的目光看着我。于是我立即提问：“同学们，如果老师把这一大一小两个水果浸入水中放手后，会出现什么现象呢？”学生们顿时七嘴八舌各抒己见起来，有人认为两个都浮起来，有人认为两个都沉下去，也有人认为小西红柿会浮起来，大橘子会沉下去……那到底会是什么样的呢？当我把它们浸入水中放手后奇迹出现了，学生们发现小的西红柿下沉了而大的橘子浮了起来。于是我趁机再问：“为什么会出现这样的情况呢？”“因为橘子体积大所以排开水的体积大，所以就能浮起来。”有同学这样抢答。“那是不是这样的呢？老师这里有一个体积更大的土豆，我们再来做一次实验，请大家看好了哦。”我边说边做。奇迹又一次出现在大家的面前，结果比橘子体积更大的土豆下沉了。这时同学们都感到非常惊讶，都用诧异的目光盯着我。我想要的结果又一次出现，于是我顺理成章引入新课：“那到底是什么在决定着物体的浮与沉呢？今天我们就一起来学习一下‘物体的浮沉条件及应用’。”

进入新课时，我继续给学生抛出问题：“大家知道浸没在水中的物体，放手后受到几个力的作用吗？各个力的方向是怎样的？”这个问题对学生来说并不难，我为什么要这么问呢？主要是为后面的实验和同学们画图进行受力分析做铺垫。当学生们很轻松回答出这一问题后，我拿出自己去校医那里找来的三个完全相同的装注射药品的小瓶子，并在里面装入了质量不同的滴有红墨水的水（这样做的目的是让学生们能很清楚地看出每个瓶子里装的水的质量是不同的）。我问道：“大家看这三个小瓶子有相同点和不同点吗？”马上有学生回答：“它们外观完全一样，只是里面装的水的质量不一样。”我说：“很好，那如果老师把它们分别浸入水中再松手，大家说它们三个受到的哪个力是一样大的？”“浮力一样大。”有学生快速答道。“为什么？”我趁机追问。刚才那个学生立即回答：“因为它们是完全相同的瓶子，体积相同，又都是浸没，所以排开水的体积相同，于是浮力相同。”“回答得非常好，同学们掌声在哪里？”我高兴地说道。教室里顿时响起了热烈的掌声。“那大家猜想我把它们浸入水中松手会怎样呢？请大家认真观察实验现象。”我边说边做实验。然后我请了一位同学起来说他所看到的实验现象，并提问：“你知道原因吗？”学生回答说：“是因为它们三个所受到的重力不一样。”“很好，那下面请大家把这三种不同情况的受力分析在书上画出来，注意，力大的线段要画长一点儿哦。”就这样我又让学生结合刚才观察到的实验现象，对上浮、悬浮和下沉进行了受力分析。在我的引导下，学生自己总结出了物体的浮沉条件之一，即通过比较浮力与重力的关系来判断到底是上浮、悬浮还是下沉。

其实，先观察实验现象，再结合受力分析通过比较浮力与重力的大小来判断物体的浮沉情况是相对简单的，要想学生理解并掌握根据比较液体和物体的密度大小来判断物体的浮沉情况则相对较难。那怎样才能更好地突破这一重难点呢？我利用随手可得的鸡蛋想到了如下实验：先配制好一杯盐水，让鸡蛋能在这杯盐水中恰好处于悬浮状态。然后，我展示给学生这一悬浮在盐水中的鸡蛋，并提问：“同学们，你们谁能想办法让这颗鸡蛋上浮和下沉呢？老师提供的器材有一杯清水和一袋盐。”顿时学生们纷纷讨论起来。“谁来给大家先演示一下使悬浮在盐水中的鸡蛋上浮的办法？”我问道。马上有同学举手并走上讲台，他向盐水中继续加盐并用筷子搅拌，不一会儿鸡蛋上浮起来，并漂浮在了水面上。我趁机问道：“你能说说你是通过什么办法来使鸡蛋上浮的吗？”他说：“是通过增大盐水的密度。”然后我又请了一位学生来演示使鸡蛋下沉的办法。那位学生则通过往盐水中继续加清水的办法使鸡蛋下沉。我也趁机问道：“你这样做的目的是什么呢？”她说：“我是通过减小盐水的密度使鸡蛋下沉的。”当学生们自己动脑动手实验，并观察到实验现象后，我就继续提问：“同学们，通过这两个实验，我们能得到什么启示呢？”“我们可以通过比较液体和物体的密度的办法来判断物体的浮沉。”大家异口同声地回答。我开心地笑了，因为我的努力的确收到了我想要的效果。于是我带领大家通过鸡蛋悬浮时浮力与重力相等的公式，推导出此时盐水的密度与鸡蛋的密度相等。因此当同学们往盐水中加盐，就增大了盐水的密度，即此时盐水密度大于了鸡蛋的密度，大家观察到了鸡蛋上浮；当向盐水中加清水时，就减小了盐水的密度，即此时盐水的密度小于了鸡蛋的密度，大家观察到鸡蛋下沉。由此引导大家得出液体和物体的密度决定物体浮沉情况的结论。学生们愉快又轻松地掌握了这一相对较难的知识点。(www.xing528.com)

我们都知道轮船是钢铁制造的，钢铁的密度比水的密度大，理应下沉，那么如何让学生理解轮船是怎样漂浮在水面上的呢？我首先找到了家里一个丢弃的易拉罐，用剪刀剪下一块铝皮。上课时，我先把它折叠一下放入水中，下沉了，然后提问：“同学们，谁能想办法让这个沉入水中的铝皮漂浮起来？”学生们又纷纷讨论起来，等大家安静下来后，我觉得肯定有答案了，便问道：“谁愿意上来给大家展示一下做法？”有学生举手并上来动手做起来，他将铝皮展开然后四周向上折起，中间就成了空心，然后他再小心翼翼把它放在水面上，结果被改造之后的铝皮真的就稳稳地漂浮在了水面上。于是我又趁机追问：“你这样做是通过增大什么来增大浮力的呢？”“通过把铝块做成空心状来增大排开水的体积从而增大浮力的。”学生刚回答完，全班就响起了热烈的掌声。说明大家都非常赞同并欣赏他的办法。然后我再引导学生顺理成章地得出，这就是我们现代常用交通工具——轮船的制造原理，即采用空心的办法，增大可以利用的排开液体的体积，从而增大浮力使轮船漂浮在水面上。学生自己思考讨论并动手成功完成了实验，最终得到大家的肯定，这一过程不仅锻炼了学生的思维能力，也锻炼了他们与人交流的能力，同时当学生实验成功后，得到大家的掌声，还会更好地树立自信心和成就感。因为大胆上来做实验的一般都是成绩相对较差，平时比较调皮捣蛋的同学。

那怎样更好地让学生理解潜水艇上浮下潜的工作原理呢？学校没有潜水艇模型，想来想去，我突然想到了刚才用到的三个小瓶子，于是我再一次拿起装水最少的小瓶，提问：“同学们，我们不改变液体的密度，怎样才能使它下沉呢？”“给它装入更多的水。”学生们异口同声答道。我继续拿出装水最多的小瓶放入水中，问：“那大家说怎样能使它浮起来呢？”“倒出一部分水。”学生们又一次不约而同地回答。我高兴地继续追问：“那大家是通过什么办法实现上浮和下沉的？”“通过改变小瓶自身的重力。”由此我又一次顺理成章地引出通过这一原理，科学家们制造了潜水艇。即潜水艇就是通过两边的排水仓来吸水或排水从而改变自身重力来达到下潜和上浮的目的的。通过生活中找到的瓶子，我又一次将本来较难的知识变得非常简单明了。

“物体的浮沉条件及应用”这一课，我就通过以上几个生活中随手可得的物品来设计实验，并一次又一次提出问题，引起学生思考，同时也让学生们亲自参与设计并操作实验。这不仅激发了学生的求知欲，也培养了学生思维能力和动脑动手的能力，同时让学生进一步认识到物理的确来源于生活，并可运用于生活。