邱培昭

摘 要：运用不同的测量器材，不同的实验原理，多种方法测浮力，紧扣课程标准内容。运用不同的方法，对于同一道题，寻找不同的解法，并在此基础上训练学生的发散思维。

关键词：称重法；排水法；称质量法；测体积法；浸没；适量

研究背景：

2001义务教育物理新课程标准试行，2005年全国全面实施新课程以来，已有约12个年头。其中经历了2007年课程标准修订组开展课程的修订工作，保持原有的框架结构和核心内容不变，适当增加案例。新课程理念之一便是提倡教学方式多样化，注重科学探究，能书面或口头表述发现的问题，明确探究目的和已有条件，尝试选择科学探究方法及所需要的器材，会使用简单仪器进行实验，会正确记录实验数据，能对收集的信息进行简单归类和比较，能表述探究的问题、过程和结果。

学生在探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的探究方法，领悟科学的思想和精神。

一、相关的知识内容

认识浮力，探究浮力大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件解释生活、生产中的一些现象、热学和电学的相关知识。

物理沪科版八年级下第九章第二节阿基米德原理课后作业第2题。

现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？

方法一：称重法

器材：弹簧测力计、烧杯、水、细线和小铁块。

步骤：①用弹簧测力计在空气中测出小铁块的重力G；②把小铁块浸没在水中，用弹簧测力计测出此时的拉力F拉；③算出小铁块浸没在水中时所受到的浮力：F浮=G-F拉。

方法二：排水法

器材：量筒、烧杯、水、细线和小铁块。

步骤：①在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1；②把小铁块浸没在量筒的水中，测出此时的总体积V2；③算出小铁块浸没在水中时所受到的浮力：F浮=ρ水g（V2-V1）。

方法三：称质量法

器材：天平、烧杯、水、细线和小铁块。

步骤：①用天平测出适量水和烧杯的质量m1；②把系有细线的小铁块浸没在烧杯的水中，（小铁块不要能碰到烧杯底和壁）再用天平测出此时的总质量m2；③算出小铁块浸没在水中时所受到的浮力：F浮=（m2-m1）g。

方法四：测体积法（规则铁块）

器材：刻度尺、小铁块。

步骤：①用刻度尺测出铁块的长宽高a、b、c；②算出小铁块浸没在水中时所受到的浮力：F浮=ρ水gabc。

培养学生的发散思维，不仅体现在实验探究中，在孩子们课后习题的综合训练中，有着同样的要求。

新课改要求我们在教学的过程中不但要注重知识的传授，更重要的是学生能力的培养。而一题多解，不同解法的综合训练，可以激发学生发现和创造的强烈欲望，加深对所学知识的深刻理解，提高学生对所学知识的娴熟运用的能力，培养学生的发散思维，发展了学生的创造性思维。在教学的过程中，我会有意的设计一些可以有多种解法的物理题来锻炼学生。以下是我要介绍的一个可以用多种解法来解决的物理题，具体解法如下：

比如：下面一道力热综合物理题，可以用5种方法解。

电热淋浴器分为储水式和无水箱式两种，储水式淋浴器要用较长的时间才能把水箱中的水加热，待水温达到要求后用水箱中的热水淋浴；无水箱式淋浴器是使冷水流过电热器就达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为16℃，淋浴所需热水温度为38℃，淋浴所需要的热水流量为4×10-3m3/min，水的比热为4.2×103J/（kg/℃），家庭电路允许通过的最大电流为5A。请你利用以上数据通过计算说明：家庭中不宜使用无水箱式电热淋浴器。请用多种方法解出来。

（1）解法1：求实际电流，比实际电流。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

不考虑能量损失：W=Q=3.696×105J

P=W/t=3.696×105/60=6160W

I=P/U=6160/220=28A

∵28A>>5A∴不行。

（2）解法2：求实际功率，比额定功率。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

不考虑能量损失：W=Q=3.696×105J

P实=W/t=3.696×105/60=6160W

P额=UI=220×5=1100W

∵6160W>>1100W∴不行。

（3）解法3：求热量，比热量。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q吸=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

不考慮热损失：Q放=W=UIt=220×5×60=6.6×104J

∵3.696×105J>>6.6×104J∴不行。

（4）解法4：求时间，比较时间。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q吸=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

P额=UI=220×5=1100W

不考虑热量损失：Q放=Q吸

t=Q放/P额=3.696×105/1100=336S

∵336S>>60S∴不行。

（5）解法5：求温度，比较温度。

P额=UI=220×5=1100W

Q吸=Q放=Pt=1100×60=66000J

m=ρV=103×4×10-3=4kg

△t=Q吸/cm=66000/（4200×4）=3.9℃，t=16+3.9=19.9℃

∵19.9℃<<38℃∴不行。

二、课题研究的收获

1.实验探究培养了学生创新探究意识和动手实验能力，丰富了孩子们的课外活动，进一步激发了学习兴趣。

2.实验的研究牵涉的相关的知识较广，需要较强的综合能力，培养了孩子们耐心细致的能力，提升了学生具体收集资料数据和分析处理数据的能力。

3.极大的训练了学生学习的发散思维能力，真正感受到了课堂知识的迁移及数学知识的推理应用。

4.多种方法解同一道题，更好的训练了学生学习的发散思维能力，教学思维方法是教学的灵魂，渗透思维方法，多角度探索解题思路，是培养思维能力的有效途径。

参考文献：

[1]赵保钢.义务教育物理课程标准解读——科学探究与科学内容要求[M].

[2]全日制义务教育物理课程标准[M].