研讨教具“浮沉子”创意教具制作设计

笛卡尔“浮沉子”实验是物理学中一个比较有名的实验，本教具从浮沉子出发，通过发散性思维，赋予其新的功能。然后选择不同的材料，制作了不同的浮沉子，创造性地制成了“趣味握力计”与“小小潜水艇”，使其具有较强的趣味性和演示性！
这两个教具取材于生活中常见物品，制作简单，在教学中完全可以让学生自己动手制作，自主探究并验证物体的浮沉条件以及物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关，能帮助学生更好地理解浮力知识，使学生自主实践探究与教师实验演示达到完美的统一。
1 趣味握力计的制作

1.1 制作器材

小钳子、3cm长细管若干（取自输液管）、铁丝若干（直径

1.5mm）、500ml饮料瓶（要有弹性，不能太粗太硬）、打火机等。

1.2 实验装置图及制作说明

结构图解如图1所示。
图1 趣味握力计的制作过程

1.3 制作方法

本制作关键是制作一个“浮子”——“测力指示棒”。

1.3.1 “浮子”的制作

将3cm长的塑料细管的一端用打火机烧熔后，用钳子捏住，将其封住。将细铁丝截成约4mm长，放入细管中，将细管的另一端用打火机烧熔后封住（不要将管内的空气挤出），一个小小的“浮子”就制作完成了。

1.3.2 调试

将制好的“浮子”放入水中，若“浮子”下沉，则说明“浮子”太重，里面的铁丝太长，应重新制作。直到使“浮子”能竖直地浮在水面上即可。
重复制作多个“浮子”放入瓶中。

1.4 注意事项

铁丝过长，“浮子”过重，一入水就下沉，铁丝过短，“浮子”太轻，不能竖直的浮在水面上。若将“浮子”内放入有颜色的物质或使用不同颜色的细管，会使握力计更加美观。

1.5 实验原理

“趣味握力计”的实验原理：当浮子漂浮在水面上，受到的浮力与重力相等（是一对平衡力），用力挤压瓶子时，瓶内压强增大，水把这个压强传递给浮子，浮子内密封着一部分空气，压强增大，体积减少，根据阿基米德原理，浮子受到的浮力减小，在这个过程中，它的重力不变，当受到的浮力小于重力时，浮子下沉。松开手，浮子的体积慢慢恢复，受到的浮力逐渐增大，上浮，最终又漂浮在水面上。
2 小小潜水艇的制作

2.1 制作器材

水、

1.5L可乐瓶、葡萄糖酸锌小药瓶、小螺帽

（内径6mm）、橡皮筋、注射器、打气筒等。

2.2 制作方法

如图2所示，在大可乐瓶瓶盖上钻个大孔，将气门嘴安装在瓶盖上，密封好，不能漏气。把小药瓶钻个大孔，然后用橡皮筋将两个螺母拴在上面作为配重，用注射器向小药瓶中注入适量的水，再将大可乐瓶中注入适量的水，将小药瓶放入可乐瓶中，使小药瓶能浮在大可乐瓶中，最后拧紧瓶盖。
向大可乐瓶中打气，可以清楚观察到小药瓶中水量增加，小药瓶会陆续沉入水中；然后拧开气门嘴螺母慢慢放气，小药瓶又会慢慢浮上来！

2.3 实验原理

“小小潜水艇”实验原理与“趣味握力计”一样，不同的是后者是通过改变进入瓶中的水的量，也就是通过改变瓶子自身的重力来实现浮沉的。
3 实践效果

3.1 突破难点 轻松学习

浮力知识在初中物理中是一个难点，学生从接受到理解往往需较长时间。本实验通过学生亲自动手制作，不仅提高了学生的动手能力，而且帮助学生验证了物体的浮沉条件以及物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关，还了解了压强与体积的关系，从而轻松突破了难点，这是很多实验所不及的！

3.2 寓教于乐 趣味十足

该实验取材简单，现象明显，学生乐于探索其中包含的知识，实验完成后，学生不仅收获了知识，而且体验了探究的过程，摘自：毕业论文前言www.618jyw.com