潛水艇與浮沉子

1、潛水艇與浮沉子簡介潛水艇靠改變自身重量來實現(xiàn)上浮下潛，當(dāng)潛艇要下潛時就往蓄水艙中注水，使?jié)撏е亓吭黾映^它的排水量，潛艇就下潛。本實驗用吸管、回形針和塑料瓶來制作小潛艇，同時，通過調(diào)整不同的吸管長度與不同的實驗器具，實現(xiàn)不同的沉浮效果。總而言之，就是采用不同的方法制作浮沉子，以模擬潛艇的工作原理。警示實驗中會用到剪刀，以防劃傷。實驗中會用到玻璃制品，需要小朋友們輕拿輕放。實驗中會用到漆包線，當(dāng)心扎手。演示1制作完成的浮沉子系統(tǒng)1個器具2礦泉水瓶20個3小型膠頭滴管10對4燒杯10個5剪刀10把6彎折好的打撈用細(xì)鐵絲10個7火柴梗10個8小玻璃藥瓶10個耗材9吸管20根10回形針20個11漆包線

2、若干目錄ME-15min浮力的感知實學(xué)生感知到空氣的多少對于浮力的影響。ME-210min體會浮沉子利用現(xiàn)成的小型膠頭滴管或者小玻璃藥瓶實現(xiàn)浮沉子的效果。ME-320min自制吸管浮沉子利用吸管和回形針制作自己的浮沉子。ME-420min自制火柴浮沉子利用火柴與漆包線制作異型浮沉子。0 min：點評報告【時長8分鐘】老師先點評一下你們的實驗報告。這是某某的實驗報告，某某地方做的非常好！大家可以傳看一下。【教師先點評，然后再傳看】【教師點評完，也可以讓學(xué)生點評別人的實驗報告有什么優(yōu)點】你們的實驗記錄和報告交回來后，都會有相應(yīng)的貓幣積分，而積分到期末是可以兌換小禮物的！希望大家每次都可以寫哦！如果

3、不寫，老師不會批評你們，但是損失了和大家交流的機會，而且又損失了積分和禮物，那可是非?？上У摹｜c評的原則：鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生寫實驗報告，潤滑師生之間的關(guān)系。正式實驗前的情緒和狀態(tài)調(diào)整。具體：（1） 鼓勵交回實驗報告和實驗記錄的學(xué)生，但不批評沒有交回的學(xué)生。（2） 教師指出學(xué)生實驗報告的優(yōu)點，但切記不能說缺點，不能打擊學(xué)生。（3） 引導(dǎo)學(xué)生回憶上次實驗的內(nèi)容、趣事、細(xì)節(jié)等，引導(dǎo)學(xué)生說出自己的發(fā)散思維和引申他們當(dāng)時在實驗中或回家，又想怎么做？（4） 引導(dǎo)學(xué)生談?wù)摵蜕洗螌嶒炏嚓P(guān)的一切話題。8 min：紀(jì)律宣講【時長2分鐘】大家安靜一下。我們就要開始我們今天的實驗了。在實驗開始前，老師要再次強調(diào)量子貓的實

4、驗紀(jì)律：停。老師說“?！钡臅r候，你們要立即停止，放下手里的東西，抬頭看著老師，而不管你當(dāng)時正在做什么。聽清楚了嗎？（學(xué)生：聽清楚了！）如果有不聽從老師命令的，老師會給予一次警告，第二次就需要請離實驗室?！菊埥處焽?yán)格執(zhí)行實驗室紀(jì)律】大家愿不愿意遵守量子貓的實驗室紀(jì)律呢？（學(xué)生：愿意?。┘o(jì)律宣講原則：從復(fù)習(xí)階段的活躍轉(zhuǎn)到嚴(yán)謹(jǐn)實驗階段，強化紀(jì)律，保障安全。10 min：實驗導(dǎo)入【時長5分鐘】今天我們要做一個潛水艇。大家都知道宇宙浩渺無際，遨游太空探索宇宙的奧秘是人類自古以來夢寐以求的美好愿望。無論路途多么遙遠(yuǎn)。無論征程多么兇險，人類卻鍥而不舍地要掙脫地球的引力，親身去投入到太空擁抱，但是小朋友們是不

5、知道幾萬米下的深海是什么樣的呢？【如果有人說知道，就讓他們發(fā)言描述】你們知道海洋到底有多大嗎？地球的表面70.8%被海水覆蓋，其中超過2000米的深海區(qū)占海洋面積的84%,并且深海幾乎就是漆黑一團，再加上巨大的壓力和低溫，生物很難在此生存。但是那里還是生活著形形色色的生物（我們要探索這片無盡的海域，需要借助潛水器材，今天，咱就做一個簡易潛水艇?！狙菔靖〕磷印窟@種簡易潛水艇咱們又叫他浮沉子，制作起來非常簡單，每個小朋友都可以制作。可是我們今天要做的這個浮沉子呢，我們可以很容易就控制他的上浮還有下潛的。到時候我們用手捏瓶子就可以實現(xiàn)它的上浮還有下潛?！景鍟〕磷印吭蹅円谱鞲〕磷邮紫纫私飧×κ窃?/p>

6、么回事，有小朋友知道物體為什么會浮起來呢？【如果有人說知道，就讓他們發(fā)言描述】好的，大家都很聰明，大家想不想探索浮力的奧秘，跟老師一起做一個小潛艇來探索深海呢？【學(xué)生：想！】【教師一定要有熱情，激發(fā)學(xué)生強烈做實驗的沖動】15 min：ME-1浮力的感知【時長5分鐘】ME-1導(dǎo)入既然要做浮沉子，就要知道到底沉與浮究竟是怎么回事，所以，我們要用小藥瓶來感知浮力的大小。ME-1任務(wù)根據(jù)小藥瓶倒扣放入水中所留空氣的多少，使學(xué)生感受到空氣泡大小對小藥瓶浮力的影響ME-1討論藥瓶放入的姿勢對于浮力是否有影響？藥瓶是空心的物體，那么實心的物體也會浮起來嗎？ME-1操作【注意安全】【注意觀察】【注意記錄】【教

7、師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-1引導(dǎo)可以用其他的東西代替藥瓶嗎？a） 可以將裝水的燒杯放入更大的盆內(nèi)b） 可以將面前的吸管捆成一捆放入燒杯內(nèi)，根據(jù)吸管數(shù)目不同改變浮力c） 可以有把面前的膠頭滴管放入燒杯內(nèi)ME-1完善請大家牢記剛才浮力什么時候大什么時候小，這么去改變?！咀⒁獍踩俊咀⒁庥^察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-1發(fā)散（Thought Experiment）1.1人類是如何利用浮力的？【輪船，抽水馬桶，救生衣】1.2水有

8、浮力，空氣是否也是有浮力？【氣球就是利用空氣浮力制作出來的】20 min：ME-2體會浮沉子【時長10分鐘】ME-2導(dǎo)入大家是不是感覺浮力很神奇呢？那我們現(xiàn)在就用水瓶來實現(xiàn)浮沉子的下沉。ME-2任務(wù)加入水瓶，以實現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。摸索出使不同的物體實現(xiàn)浮沉子的方法ME-2討論1- 藥瓶或者膠頭滴管如何擺放？2- 藥瓶或者膠頭滴管內(nèi)留多少水才能成功？ME-2操作【注意安全】【注意觀察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-2引導(dǎo)1- 藥瓶或者膠頭滴管如何擺放？a） 先嘗試正著放入水瓶b） 嘗試倒扣進入水瓶2- 藥瓶或

9、者膠頭滴管內(nèi)留多少水才能成功？a） 如果藥瓶或者膠頭滴管內(nèi)留水過多，藥瓶或者膠頭滴管內(nèi)留會直接下沉。b） 如果藥瓶或者膠頭滴管內(nèi)留水過少，無論怎么捏瓶子藥瓶或者膠頭滴管都不會下沉。ME-2完善請大家按照我們剛才討論的結(jié)果，藥瓶或者膠頭滴管內(nèi)的水要使藥瓶或者膠頭滴管內(nèi)留只是恰好浮起來為最好【注意安全】【注意觀察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-2發(fā)散（Thought Experiment）2.1怎么樣使浮沉子上浮或者下潛更靈敏？【藥瓶或者膠頭滴管所受的重力恰好只比藥瓶或者膠頭滴管所受的浮力小一點點的時候】2

10、.2瓶子里裝的水多少對浮沉子有什么影響？【水越少浮沉子的上浮還有下潛越不靈敏，這是由于空氣和水對于壓力的傳導(dǎo)不一樣引起的】2.3我們能做出封閉的浮沉子嗎？【可以用封閉的小氣球?qū)崿F(xiàn)，下面再介紹利用火柴棍制作浮沉子】30 min：ME-3自制吸管浮沉子【時長20分鐘】ME-3導(dǎo)入我們剛才已經(jīng)測試了2種不同的物體實現(xiàn)浮沉子的方法，現(xiàn)在我們要利用吸管和回形針制作我們自己的浮沉子。ME-3任務(wù)用一小節(jié)吸管和一個回形針，制作出一個沉浮子。用一整節(jié)吸管和若干個回形針，制作出一個浮沉子。ME-3討論1- 制作吸管浮沉子的時候，吸管剪多長比較合適呢？2- 如何用回形針固定吸管，實現(xiàn)浮沉子的功能？ME-3操作【注

11、意安全】【注意觀察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-3引導(dǎo)制作吸管浮沉子的時候，吸管剪多長比較合適呢？a） 吸管長，浮力大，怎么捏都不下來，需要剪短。b） 孔洞越小，時間越長。吸管短，浮力小，放入水中直接下沉，需要重新剪個長點的吸管。 如何用回形針固定吸管，實現(xiàn)浮沉子的功能？ 重點是形成一個空氣泡，開口朝下，沉浮子重心在下。ME-3完善請大家按照我們剛才討論的結(jié)果，用吸管和回形針制作我們自己的浮沉子?！咀⒁獍踩俊咀⒁庥^察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要

12、鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-3發(fā)散（Thought Experiment）3.1除了剪短或者加長吸管的長度調(diào)整浮力，我們還能怎么做？【在水中放入鹽，改變水的密度】3.2同樣的一個浮沉子，如果將其放入一個更大更深的瓶子內(nèi)，還能成功嗎？【還能成功，物體所受浮力與其深度無關(guān)】50 min：ME-4自制火柴浮沉子【時長20分鐘】ME-4導(dǎo)入之前的浮沉子都是用可以用空心的器具制作的，我們可以用實心的物體制作浮沉子嗎？ME-4任務(wù)利用干火柴梗與漆包線制作浮沉子。ME-4討論1- 為什么可以利用火柴棍制作浮沉子，干火柴與濕火柴有什么區(qū)別？2- 纏繞多少漆包線合適？ME-4操作【注意安全】【注意觀

13、察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-4引導(dǎo)1- 為什么可以利用火柴棍制作浮沉子，干火柴與濕火柴有什么區(qū)別？a） 看起來火柴梗是實心的其實火柴梗內(nèi)有很多空氣。b） 由于水分會填充受潮的火柴梗，故濕火柴梗效果沒有干的好。3- 纏繞多少漆包線合適？a） 根據(jù)之前實驗的學(xué)習(xí)，將沉浮子先放入小燒杯進行測試，火柴-漆包線的密度剛好略小于水為佳b） 太輕剪短漆包線長度，太重增加漆包線 ME-4完善請大家按照我們剛才討論的結(jié)果，利用干火柴梗與漆包線制作浮沉子。（由于擠壓瓶子以后空氣會跑出火柴梗，故松開手后上浮可不必強求）

14、【注意安全】【注意觀察】【注意記錄】【教師要做協(xié)調(diào)：讓做得好的孩子深入做，做細(xì)致。實在做得沒啥做的孩子，要鼓勵他們幫助別人，做教師的小助手】ME-4發(fā)散（Thought Experiment）4.1為什么利用火柴制作的浮沉子很難再上??？【由于擠壓瓶子以后空氣會跑出火柴梗后空氣很難再入火柴】4.2怎樣利用浮沉子比較手掌握力的大??？【上浮或下潛速度較快的自然握力較大】70 min：演講總結(jié)【時長10分鐘】【大家全部停下手里的操作】下面我們依次請大家站起來發(fā)言。發(fā)言的內(nèi)容是我們今天的實驗，隨便怎么樣講都可以。例如：說一下你做了什么實驗，你對哪個地方感興趣，你哪里還想進一步操作，你的實驗?zāi)睦镉惺д`，你

15、通過這個實驗想到了什么無論什么都可以講，但是限時1分鐘，老師到時間會要求你停下來的。好的，大家講的都不錯，老師最后再給你們總結(jié)一下：我們今天做的實驗名稱是“潛水艇與浮沉子”，這個實驗讓大家體會到潛水艇的工作原理。我們學(xué)會怎么改變物體所受浮力的大小。學(xué)會如何改變，使得2種力可以相互抗衡。我們還可以利用不同的器材來制作不同的浮沉子。如果想要改變浮力的大小，我們要改變瓶子或者吸管里面空氣的體積。需要大家注意的是，除了空氣的體積外，還可以改變水的密度，同時水深淺對浮力沒有影響。大家回家可以自己用別的器材制作浮沉子，達到不同的效果。不過，你們回家后在實驗中會遇到各種問題，希望你們能夠嘗試去解決。當(dāng)然，最好可以在實驗報告中描述一下你的各種設(shè)想和回家的嘗試哦！80 min：整理【時長5分鐘】現(xiàn)在，大家一起把自己面前的桌子整理干凈，把自己的實驗盤也要擺放整潔。整理過程中，要注意安全，小心謹(jǐn)慎。85 min：點評記錄【時長5