“浮力”学习指要

苗元秀

“浮力”这一章主要分析了浮力产生的原因，探究了浮力的大小跟哪些因素有关，在探究的基础上介绍了阿基米德原理，并指出了物体的浮沉条件及其广泛应用.

本章设有两个重要实验：一是探究浮力的大小跟哪些因素有关，二是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系.这两个实验侧重猜想和设计实验.跟前三章实验探究所侧重的能力形成互补，能够有效地促进同学们科学探究能力的全面发展.希望同学们在探究过程中通过一系列的实验和推理，提出猜想，进而设计实验检验这个猜想，最终得到阿基米德原理，

认识浮力

“课标”对浮力的学习要求是认识，那么，怎样才算真正认识了浮力？通过以下三个过程就能实现.

1.感知浮力

大家知道，冰山、鸭子、船等可以浮在水面，从这类现象出发，结合你在第八章学过的二力平衡条件，通过分析可以知道，它们除了受到向下的重力，肯定还受到一个向上的力，这个力就是它们在水中受到的力——浮力.

那些漂浮在液面的物体受到浮力的作用，不难理解.那么，沉人液体中的物體还受不受浮力的作用呢？这或许就是你心中的疑问了.那怎么才能知道呢？请看教科书设计的演示实验：在弹簧测力计下悬吊一个铝块，把铝块全部浸没在水中（图1）.你会发现什么？没错，弹簧测力计的示数减小了，这就说明，浸没在水中的物体也受到一个向上托起的力.也就是受到浮力的作用.

2.测量浮力

将物体浸在水中，弹簧测力计示数减小的值.就是物体所受浮力的大小.前面提到的测量铝块浸没水中所受浮力的演示实验，一方面让大家感知浮力的存在，另一方面提供了一种测量浮力大小的方法，以便于在后续两个科学探究活动中测量浮力.

3.分析浮力产生的原因

为什么浸在液体中的物体会受到浮力的作用？通过上一章的学习，大家已经知道液体内部深度越大，压强越大，据此就可以定性说明浮力产生的原因.

理顺探究过程的逻辑关系

本章最核心的科学探究是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”.但要想到把浮力的大小跟排开液体所受的重力联系在一起.是比较困难的，因此，教科书在这之前搭了个台阶.让大家在第1节先探究影响浮力大小的因素，以此为基础，再在第2节研究阿基米德原理，这样.有利于大家先理顺合理的探究逻辑.进而开展实验探究，得到阿基米德原理.

整个探究活动可以分为三个过程，

第一个过程，探究浮力的大小跟哪些因素有关.通过对各种猜想的实验检验.得到浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关、跟液体密度有关.物体浸入液体中的体积越大、液体的密度越大.物体受到的浮力越大.

第二个过程，为了引导同学们思考浸在液体中的物体的体积与物体排开液体的体积的关系.教科书第2节除了讲述了阿基米德的故事，还在《想想做做》栏目中设计了一个定性实验，请大家动手体验：把一个盛满水的烧杯放在一个盘子里.把空饮料罐压入水中.在手感受到浮力的同时.会看到排开的水溢至盘中（图2）.在此基础上，再进行推理：由于浸在液体中物体的体积等于物体排开液体的体积，同时，排开液体的体积与液体密度的乘积等于排开液体的质量，而液体所受的重力跟质量成正比，因此.浮力的大小跟排开液体所受的重力大小有关，

第三个过程.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系——“溢水杯”实验.得到阿基米德原理，

关于溢水杯实验，教科书第2节《实验》栏目中的图（图3）反映了“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验设计思路：左边两幅图测量浮力的大小.右边两幅图测量排开液体所受的重力.这样的处理.符合大多数人对这个问题的认识过程.符合探究的逻辑.当然，可能会有同学提出“应该考虑误差的影响，实验时要先测空桶所受的重力”.这属于优化实验的问题，如果你感兴趣，可以加以思考.优化实验过程.

至此.整个既合理又逻辑关系清晰的探究过程就完成了.

搭建浮力与生产、生活联系的桥梁

“课标”在一隋感·态度·价值观”目标中强调.物理课程应使同学们有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识，关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响.但明确规定哪些物理知识应该与生产、生活相联系的条目不多.而“运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象”便是其中的一条.为落实“课标”的这一要求.教科书专门设立了“物体的浮沉条件及应用”一节.

应用二力平衡的知识.就可以分析浮沉物体的运动状态（上浮、下沉、漂浮和悬浮）.其中，教科书设计了“盐水浮鸡蛋”的活动，以及“轮船”“潜水艇”“气球和飞艇”等内容.将浮力知识跟生产、生活实际建立联系，

“盐水浮鸡蛋”实验器材简单易得.操作也不难.很能说明问题.实验时应注意使用新鲜鸡蛋.盐水的浓度要高，实验后要针对观察到的现象进行解释.以加深对浮沉条件的认识，强化运用知识解决问题的能力.

轮船是漂浮实例的代表.潜水艇是悬浮实例的代表.同时，轮船、潜水艇是液体提供浮力的实例，气球和飞艇是气体提供浮力的实例.这些实例，会使大家对浮力与生产、生活的联系，有较全面、清晰的认识.

责任编辑 蔡华杰