【做中学】第33期:探究潜水艇的浮沉原理

编者荐语:目前很多学生物理学习中不进行实验操作,只是在机械性“刷题”,这一现象在毕业年级显得尤为突出,这种“假实验”的恶果直接导致学生的动手能力越来越差。学习物理就必须要多动手,多思考,而不仅仅是做几道物理习题,那只会是“纸上谈兵”。近几年中考物理试题评价的导向就是在引领我们的课堂教学从“知识传递”走向“思维培养”的真正转型。“刷题”时代已经一去不复返了,必须引领学生进行“体验式学习”。“做中学”已经成为信息时代学生学习方式变革的必然选择,也是教师进行深度实践教学的最佳选择。

为此,微信公众号特推出《做中学》专栏,给大家推荐的是编者和学生这几年物理课改的一些典型案例,提供的实验素材可以作为一线教师很好的借鉴资料,也可以作为学生自主性探究式学习的参考资料。

《做中学》专栏主要有以下几个栏目:原创试题、创新实验、现象解析、参考答案、中考链接。由于编者能力和水平有限,加之时间仓促,难免存在一些纰漏,还望给予建设性的建议与帮助,谢谢您的不吝赐教。

【做中学】第33期:探究潜水艇的浮沉原理

原创试题:小焜同学用注射器等物品制作了一个简易“潜水艇”,当将注射器活塞推到顶部并封住口,使针筒内没有空气时,“潜水艇”在水中_____(图1);当将注射器活塞拉到底部并封住口,使针筒内充有空气时,“潜水艇”在水中_____,最终_____(图2)。这是因为,当针筒中充满水时,排水量_____,浮力_____,所以“潜水艇”就_____;当针筒中充满空气时,排水量_____,浮力_____,所以“潜水艇”就_____。
图1
图2
创新实验:探究潜水艇的浮沉原理
(郑宇焜)
创新实验:自制潜水艇模型
(傅清宇)
现象解析:自制的“潜水艇”,当针筒中没有空气时,“潜水艇”下沉;当针筒中充满空气时,“潜水艇”上浮。这是因为,当针筒中充满水时,排水量小,浮力减小,所以“潜水艇”就下沉(图3);当针筒中充满空气时,排水量大,浮力增大,所以“潜水艇”就上浮(图4).

图3

图4

真正的潜水艇两侧有水舱(图5),向水舱中充水时,潜水艇逐渐加重,就逐渐潜入水中。当水舱充水到潜水艇重等于同体积的水重时,潜水艇可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,从而上浮。

图5

参考答案:下沉;上浮;漂浮;小;减小;下沉;大;增大;上浮。
中考链接:(2009·烟台)11.潜水艇能够上浮和下沉是通过_________________来实现的。
参考答案:改变自身重力
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