初中物理实验创新大赛——阿基米德演示器

作者： 张青岷
作者机构： 山东省无棣县马山子镇中学,251907
出版物刊名： 实验教学与仪器
页码： 41-41页
主题词： 阿基米德定律;演示器;金属铝;铁架台;弹簧秤;立方体;玻璃管;塑料瓶;导流
摘要：如图1所示，铁架台的最上端用双顶丝固定一根金属杆，金属杆左边悬挂一只弹簧秤，弹簧秤下面通过细线吊着一只小桶，右边通过双顶丝固定一根下端带钩的金属杆；另一弹簧秤挂至钩上。

秤下端吊着实验用立方体（可用边长4cm左右的正立方体金属铝块）。

铁架台中部用双顶丝固定一个大金属夹，金属夹夹持着一个倒置的截取了底部的厚壁塑料瓶（瓶的截面直径约10cm左右）。

曲玻璃管透过橡皮塞，以乳胶管将曲玻璃管跟导流管连接起来，导流管用双顶丝固定在铁架台立柱下端。

阿基米德定律演示器11级物理二班 宋徐林 20111041204一、实验目的演示浸入液体中的物体受向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。

（G F排浮=）二、实验原理根据阿基米德定律，浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力。

（G F排浮=）下面为实验原理图 三、实验仪器阿基米德演示器、水、烧杯、溢液杯、铁架台 四、实验步骤介绍阿基米德定律演示器的结构 1、 设套在外边的小桶质量m 1、套在里面的柱体质量m 2。

柱体体积与外桶容积相同。

2、 将弹簧秤固定在铁架台上。

用柱体套在小桶中，一起挂在弹簧秤下端，柱体套在小桶都在空气中。

记下弹簧秤拉伸的位置记号1：3、 将柱体挂在小桶下面，互相分开，外桶在上，柱体在下，仍挂在弹簧秤的下端，柱体套在小桶都在空气中。

弹簧秤拉伸位置记号应不变仍为1； 分析说明：这时候可根据平衡得：()gm 211m F +=将溢液杯置于柱体下方，在溢液杯内放满水。

4、 将柱体慢慢地全部浸入在水中时，外桶在空气中观察弹簧秤伸长量的变化。

标记下弹簧秤伸长量的变化量的新位置25、 保持柱体完全浸入在水中，将收集起来的水注入小桶内，看到;排开的水的等于小桶的体积;观察弹簧伸长量又恢复到位置1. 6、 通过简单的推到便可得出：G 排浮=F五、注意事项由于实验仪器年代比较久远，所以要注意轻拿轻放避免损坏仪器。

六、实验改进 方案一：.采用常用实验器材和生活材料作成阿基米德原理演示装置替代教材中的实验装置，现象直观，便于学生从实验现象、实验数据推导出结论，利于学生理解阿基米德原理．方案二：重新设计的实验装置，不但能完成传统实验所进行的各步测量，而且由于“两个力”(浮力和物体同时排开液体的重力)的测量是在两个测量系统中进行，两个弹簧秤“共用”一根标尺，以及它们位置上的巧妙组合等原因，所以，它既不受物体浸人液体中的多少而限制，二力数值上的等值改变又能通过两指针示数的对称变化而直接显现。

气体阿基米德定律演示器
浦军
【期刊名称】《中小学实验与装备》
【年(卷),期】1995(000)006
【摘要】气体阿基米德定律演示器监利县电教仪器站浦军（４３３３００）阿基
米德定律不仅适用于液体，也适用于气体。

我设计的气体阿基米德定律演示器，能近似地验证该定律，使学生能更具体地理解这段内容。

本仪器取材容易，制作简单，曾在荆州地区自制教具评比中获奖。

一、制作取...
【总页数】1页(P2-2)
【作者】浦军
【作者单位】监利县电教仪器站
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.多功能气体制取和性质验证系列实验演示器的开发与应用 [J],
2.连通式气体压强演示器 [J], 冯志长;韩独石
3.“密闭气体压强大小变化演示器”的制作及演示方案 [J], 王来喜
4.气体压强与流速关系的组合演示器 [J], 罗伟群
5.使用阿基米德定律计算气体浮力与“气体分子运动论”的结论相矛盾吗？──学
习分子物理学的一点体会 [J], 虞文
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探究阿基米德原理实验的装置的制作和使用方法
阿基为米德原理的探究是《浮力》一节的一个重要实验，但根据教材中的测量方法是直接用烧杯装水排出水再用小烧杯装水进行测量，水很容易从杯口沿杯壁流下到台面，这样小烧杯就不能把溢出的水全部接住，使测量的结果不够准确。

为了使实验简便易行且测量结果更准确，我在上课前用身边的物品简单制作了一个浮力测量器。

下面介绍制作和使用方法：
器材：2个雪碧瓶、中间带孔的软塞、玻璃管、橡胶管等。

一、制作方法：
1、把两个雪碧瓶一个剪去下半部和上端一部分，并在侧壁开一个口；另一个只剪掉下半部。

2、再按下图组装好即可。

二、使用方法：
如上图所示，步骤如下：
1、把被测物挂在弹簧测力计上，测出物体的重为G
2、测出空烧杯的重为G1。

3、往上面的雪碧瓶中装水，直到有水从管中滴出（此时先不要用烧杯装）。

4、把小烧杯放在管下方，把物体浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数
为F弹。

5、再测出烧杯和所装水的总重G2。

6、计算：F浮=G—F弹G排=G2—G1分析数据可得：F浮=G排。

阿基米德原理演示器阿基米德原理演示器是一种用于演示和解释阿基米德原理的教学工具。

阿基米德原理是一项基本原理，用于解释浮力和物体浸入液体中时所受到的浮力大小。

通过使用阿基米德原理演示器，学生可以更好地理解和观察这一原理的实验现象。

一、阿基米德原理的背景和原理解释阿基米德原理由古希腊数学家阿基米德提出，用于解释浮力的产生和物体在液体中的浸没现象。

阿基米德原理表明，当一个物体完全或部分浸入液体中时，它所受到的浮力大小等于其所排除液体的重量。

换句话说，浮力等于物体在液体中排除的液体的重量。

阿基米德原理的公式为：F = ρ * V * g其中，F代表浮力，ρ代表液体的密度，V代表物体在液体中排除的液体体积，g代表重力加速度。

根据这一原理，我们可以得出结论：如果物体的密度小于液体的密度，物体将浮在液体表面上；如果物体的密度大于液体的密度，物体将沉入液体底部；如果物体的密度等于液体的密度，物体将悬浮在液体中。

二、阿基米德原理演示器的结构和使用方法阿基米德原理演示器通常由一个容器和一个悬挂在容器内部的物体组成。

容器内部分为两个部分，上部用于装填液体，下部用于悬挂物体。

悬挂的物体可以是一个有刻度的量杯或者一个金属块等。

使用阿基米德原理演示器时，首先需要将液体倒入容器中。

然后，将悬挂的物体放入容器中，确保它部分或全部浸入液体中。

观察悬挂物体所受到的浮力大小和液体的排除情况，可以清晰地观察到阿基米德原理的实验现象。

三、阿基米德原理演示器的教学价值阿基米德原理演示器在教学中具有重要的价值。

它可以帮助学生直观地理解和观察阿基米德原理的实验现象，进而深入了解物体浮力和浸入液体中的行为。

通过实际操作演示器，学生可以更好地理解原理公式、密度关系和浮力大小的变化。

此外，阿基米德原理演示器还可以激发学生的探究兴趣和科学思维能力。

学生可以自主探索不同材质和形状的物体对浮力的影响，进而进行实验预测和分析结果。

这种探究式学习的方式可以培养学生的实验思维和科学研究能力。

创新小实验：验证阿基米德定理实验目的：验证阿基米德定理物体所受液体浮力等于物体排开液体的重力F浮=G排实验器材：量筒、弹簧测立计、木块（自制）实验步骤：1、使用弹簧测力计，测出物体重力（G物）2、在量筒中倒入水，测出量筒中水的体积（V1）3、将物体放入量筒中，测出此时量筒水面的读书（V2）4、计算：算出物体排开液体体积（V2-V1）=V排利用密度公式：m水=ρ水V水利用重力公式：G排=m水g5、因为木块处于漂浮状态，根据二力平衡条件，得出F浮=G物6、多次测量取平均值比较物体排开液体重力（G排）与物体所受浮力（F浮）的大小关系7、得到结论：F浮=G排实验注意事项：1、在将木块放入量筒中时，需要注意调节，使得木块不与量筒侧壁相接触，减小误差2、需要利用二力平衡知识点，解释木块在漂浮时，木块重力（G 物）等于浮力大小（F浮）自制木块利用弹簧测力计测量木块重力将木块放入量筒中，木块处于漂浮状态创新意义及目的：这个创新小实验的创新体现在，自制了一个能够在量筒中处于漂浮的木块。

由于量筒的横截面较小，如何使得漂浮的木块不与量筒接触，这个自制木块克服了这一问题。

所采用的方法便是，在使得木块横截面减小的同时，在木块的下端增加了配重（利用螺帽作为配重，并加以用细绳与玻璃胶加以固定）。

能够使得木块恰好能顺利的漂浮在量筒中，并不与量筒过多的接触。

从而能够通过计算得到物体所受浮力等于物体排开液体体积的重力。

实验的优点：利用木块的简便，能够利用实验室现有的测量工具（量筒、弹簧测立计）进行实验。

同时在验证阿基米德原理的同时，对于密度的计算，漂浮的知识点加以巩固，以及在浮力的知识点中，对于弹簧测力计（即F浮=G-F拉）这一知识点，让学生能够有直观的概念。

通常我们在进行浮力的教学过程中，对于阿基米德定理F浮=G排并没有很好的让学生加以理解。

学生通常往往在最后，只记住了F浮=ρ液gV排，而忘记了阿基米德定理的真正含义。

此实验便是出于这一考虑而进行了实验。

专利名称：新“阿基米德原理”演示器专利类型：实用新型专利
发明人：朱华标
申请号：CN00246740.2
申请日：20000731
公开号：CN2449311Y
公开日：
20010919
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种能直观地、能从各个不同侧面演示与验证“阿基米德原理”的中学物理教学实验仪器。

它是在操作面板两侧各有一条劲度系数相同、与操作面板上刻度盘构成弹簧秤的两根弹簧下分别悬挂物体和接水器,使物体浸入排水器中时排出的水直接流入接水器中,从而能同时从两弹簧秤示数中直接观察出物体受到的浮力与排开的水受到的重力的关系,同时也可演示漂浮时的情形,演示教学效果理想。

申请人：朱华标
地址：516300 广东省惠东县平山中学
国籍：CN
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过程教学过程（１）设计实验方案需要解决的两个问题：①如何测量物体受到的浮力。

②如何测量被物体排开的液体的重力。

实验所需的器材：弹簧测力计，重物，盛有液体的烧杯，溢水杯，空杯等。

实验步骤：②弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；②用弹簧测力计测出小圆柱的重力G物；③将小圆柱浸没入盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶水；⑤计算出小圆柱受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。

实验数据记录在表格中（2）进行实验，分析总结：物体所受浮力的大小和物体排开水的重力相等为了使实验结果更具有普遍性，我们用盐水再一次做实验。

阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力的大小，等于被物体排开的液体受到的重力的大小。

数学表达式：F浮＝G排。

（3）进一步讨论阿基米德原理导出公式：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g学以致用：测王冠密度的题目在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为，浸没在水中称时，测力计示数为．求：（1）王冠浸没在水中受到的浮力是多少学生讨论，设计实验，得出最佳的实验方案。

各组成员分工协作，争先恐后，开始行动。

设计实验步骤和实验表格，记录实验数据。

记录并分析实验数据，师生共同总结出“阿基米德原理”。

学生结合以前所学的相关公式，进一步推导阿基米德原理的计算式学生自己总结实验方案，加深学生对知识的理解。

培养学生的实验设计能力分析概括能力。

体验科学探究的过程，增进交流与合作的意识，培养学生的科学兴趣。

培养学生的观察能力和发展学生收集、处理、交流信息的能力。

培养学生认真、严谨的科学态度．前后呼应，体现从物理回归生活的理念。

应用所学知识解决实际问题，提高学生理论联系实际的能力。

让学生自己总结既有利于学生记忆，又可以增强学生学习的信心，进一步激发学生的学习兴趣。

加深学生对知识的理解，培养学生的归纳总结能力。

根据学生的具体情况，努力使不同学习水平的学生都有所收获。

阿基米德原理演示仪
庄园;马德贤（指导教师）
【期刊名称】《山东教育：中学刊》
【年(卷),期】2010(000)005
【摘要】实验是学生学习科学知识的重要手段，也是培养学生创新精神和探究能
力的重要途径、为推进中学生实验创新能力的培养，转变学生死记硬背的学习方式．山东省教学研究室于2010年2月组织了山东省初中生创新实验设计展评活动。

来自全省的一百余名初中学生展示了他们设计的物理、化学、生物等学科的创新实验．参评学生的参与意识、创新精神和动手能力给观摩者留下了深刻的印象，也给教师以极大的鼓舞。

本次我们刊发其中的四个创新实验，希望能有更多的学校和学生积极参与实验创新设计活动，为培养具有创新意识和实践能力的人才奠定基础。

【总页数】1页(P45)
【作者】庄园;马德贤（指导教师）
【作者单位】枣庄市第三十九中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.阿基米德原理演示实验的改进
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3.对比式"阿基米德原理"演示器
4.阿基米德原理的空气演示装置
5.自制动态式阿基米德原理演示器
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