“浮力”學習指要

苗元秀

“浮力”這一章主要分析了浮力產生的原因，探究了浮力的大小跟哪些因素有關，在探究的基礎上介紹了阿基米德原理，并指出了物體的浮沉條件及其廣泛應用.

本章設有兩個重要實驗：一是探究浮力的大小跟哪些因素有關，二是探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系.這兩個實驗側重猜想和設計實驗.跟前三章實驗探究所側重的能力形成互補，能夠有效地促進同學們科學探究能力的全面發展.希望同學們在探究過程中通過一系列的實驗和推理，提出猜想，進而設計實驗檢驗這個猜想，最終得到阿基米德原理，

認識浮力

“課標”對浮力的學習要求是認識，那么，怎樣才算真正認識了浮力？通過以下三個過程就能實現.

1.感知浮力

大家知道，冰山、鴨子、船等可以浮在水面，從這類現象出發，結合你在第八章學過的二力平衡條件，通過分析可以知道，它們除了受到向下的重力，肯定還受到一個向上的力，這個力就是它們在水中受到的力——浮力.

那些漂浮在液面的物體受到浮力的作用，不難理解.那么，沉人液體中的物體還受不受浮力的作用呢？這或許就是你心中的疑問了.那怎么才能知道呢？請看教科書設計的演示實驗：在彈簧測力計下懸吊一個鋁塊，把鋁塊全部浸沒在水中（圖1）.你會發現什么？沒錯，彈簧測力計的示數減小了，這就說明，浸沒在水中的物體也受到一個向上托起的力.也就是受到浮力的作用.

2.測量浮力

將物體浸在水中，彈簧測力計示數減小的值.就是物體所受浮力的大小.前面提到的測量鋁塊浸沒水中所受浮力的演示實驗，一方面讓大家感知浮力的存在，另一方面提供了一種測量浮力大小的方法，以便于在后續兩個科學探究活動中測量浮力.

3.分析浮力產生的原因

為什么浸在液體中的物體會受到浮力的作用？通過上一章的學習，大家已經知道液體內部深度越大，壓強越大，據此就可以定性說明浮力產生的原因.

理順探究過程的邏輯關系

本章最核心的科學探究是“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”.但要想到把浮力的大小跟排開液體所受的重力聯系在一起.是比較困難的，因此，教科書在這之前搭了個臺階.讓大家在第1節先探究影響浮力大小的因素，以此為基礎，再在第2節研究阿基米德原理，這樣.有利于大家先理順合理的探究邏輯.進而開展實驗探究，得到阿基米德原理.

整個探究活動可以分為三個過程，

第一個過程，探究浮力的大小跟哪些因素有關.通過對各種猜想的實驗檢驗.得到浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關、跟液體密度有關.物體浸入液體中的體積越大、液體的密度越大.物體受到的浮力越大.

第二個過程，為了引導同學們思考浸在液體中的物體的體積與物體排開液體的體積的關系.教科書第2節除了講述了阿基米德的故事，還在《想想做做》欄目中設計了一個定性實驗，請大家動手體驗：把一個盛滿水的燒杯放在一個盤子里.把空飲料罐壓入水中.在手感受到浮力的同時.會看到排開的水溢至盤中（圖2）.在此基礎上，再進行推理：由于浸在液體中物體的體積等于物體排開液體的體積，同時，排開液體的體積與液體密度的乘積等于排開液體的質量，而液體所受的重力跟質量成正比，因此.浮力的大小跟排開液體所受的重力大小有關，

第三個過程.探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系——“溢水杯”實驗.得到阿基米德原理，

關于溢水杯實驗，教科書第2節《實驗》欄目中的圖（圖3）反映了“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”的實驗設計思路：左邊兩幅圖測量浮力的大小.右邊兩幅圖測量排開液體所受的重力.這樣的處理.符合大多數人對這個問題的認識過程.符合探究的邏輯.當然，可能會有同學提出“應該考慮誤差的影響，實驗時要先測空桶所受的重力”.這屬于優化實驗的問題，如果你感興趣，可以加以思考.優化實驗過程.

至此.整個既合理又邏輯關系清晰的探究過程就完成了.

搭建浮力與生產、生活聯系的橋梁

“課標”在一隋感·態度·價值觀”目標中強調.物理課程應使同學們有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識，關注科學技術對社會發展、自然環境及人類生活的影響.但明確規定哪些物理知識應該與生產、生活相聯系的條目不多.而“運用物體的浮沉條件說明生產、生活中的一些現象”便是其中的一條.為落實“課標”的這一要求.教科書專門設立了“物體的浮沉條件及應用”一節.

應用二力平衡的知識.就可以分析浮沉物體的運動狀態（上浮、下沉、漂浮和懸浮）.其中，教科書設計了“鹽水浮雞蛋”的活動，以及“輪船”“潛水艇”“氣球和飛艇”等內容.將浮力知識跟生產、生活實際建立聯系，

“鹽水浮雞蛋”實驗器材簡單易得.操作也不難.很能說明問題.實驗時應注意使用新鮮雞蛋.鹽水的濃度要高，實驗后要針對觀察到的現象進行解釋.以加深對浮沉條件的認識，強化運用知識解決問題的能力.

輪船是漂浮實例的代表.潛水艇是懸浮實例的代表.同時，輪船、潛水艇是液體提供浮力的實例，氣球和飛艇是氣體提供浮力的實例.這些實例，會使大家對浮力與生產、生活的聯系，有較全面、清晰的認識.

責任編輯 蔡華杰