初中科学精品实验： 自制浮力秤

初二物理作业自制杆秤1. 引言嘿，大家好！今天咱们聊聊一个特别有意思的物理小项目——自制杆秤！听起来是不是很酷？一开始，可能觉得这有点麻烦，但其实只要动动手，做出来的东西绝对让你爱不释手！而且，谁不想在课堂上展示自己亲手做的道具呢？这可是一举两得，既能学到物理知识，又能锻炼动手能力，真是“事半功倍”啊！2. 材料准备2.1. 材料清单首先，我们得准备一些材料。

其实，材料挺简单的，咱们在家里就能找到。

你需要一根木棍或铁杆，长度大概在一米左右就行，别太长，太重了搬不动。

然后，找两只相同的小碗，最好是塑料的，轻一点儿。

还有就是一些小石头，甚至硬币也行，作为砝码。

最后，别忘了胶带和剪刀哦，这可是“秘密武器”！2.2. 制作步骤接下来，咱们开始动手吧！首先，用胶带把木棍的中间部分固定在一个支架上，比如说一根直立的筷子或者是一个空瓶子。

这样木棍就能像一个平衡杆一样保持稳定。

然后，在木棍的两端各粘一个小碗，注意要粘得稳稳当当，别一会儿就掉了，那可是丢人现眼的事啊！3. 调试与使用3.1. 调试杆秤好了，完成了第一步，现在就进入调试环节！这可是最有趣的部分。

我们要在一边的碗里放上小石头，然后慢慢调整另一边的碗，直到两边平衡。

这个时候，你可以感受到“物理”的魅力，真是“未曾预料”的惊喜呢！在这个过程中，可以试着改变石头的数量，看看平衡的变化，这可是个“实验”的好机会。

3.2. 使用杆秤现在，杆秤做好了，可以进行实际的称重啦！用这杆秤称一些家里的小东西，比如苹果、书本，甚至是你的宠物玩具！每次称完，记得记录下数据，慢慢比较，谁说物理没趣？这就是实践的乐趣，让你亲身体会到“尺有所短，寸有所长”的道理。

更有趣的是，跟朋友们分享你的发现，大家一起讨论，这样感觉更棒！4. 总结与反思最后，咱们再聊聊这个项目的意义。

通过自制杆秤，不仅让你学习到了物理知识，还能提高你的动手能力和创造力。

其实，学习就是一个不断探索的过程，遇到问题不要怕，要勇敢面对，这样才能“如鱼得水”。

八上第一章实验探究题题型巩固一、浮力1．某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。

使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。

【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时，F浮=G物的原理工作的：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。

【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？【方案设计】器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。

步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复试验。

【数据处理】【交流分析】（1）表格中x的数据是；（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是；（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。

若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。

则造成此次实验数据异常的原因可能是；（4）【得出结论】……【知识应用】根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法。

2．小科在10.1长假到一古村落旅游时，发现村里有一口古井，当他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。

由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。

于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。

（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力.（2）实验结束后，小柯绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示，分析图象可知：①曲线（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。

②金属圆柱体完全浸没时受到的浮力为N3．某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。

（1）某同学发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样会使溢出水的重力(填“偏大”、“偏小”或”无影响”)。

自制浮力秤测物体质量中学物理创意实验设计集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-《自制“浮力秤”测物体质量》中学物理创意实验设计作品全称“浮力秤”测物体质量学校名称联系电话姓?名性别年龄初、高中组初中指导老师性别年龄一、实验目的：利用浮力测物体质量二、实验器材塑料透明圆筒?勾码饮料瓶被测物体?天平（用于验证浮力秤的准确性）三、实验原理本实验是利用浮力来测物体质量的一个创新型实验，利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。

首先找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，如图所示。

使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。

对本实验的几点说明1、挂石块的作用如图所示，当浮力等于重力时，浮力秤将竖直浮在水中（如果没有石块，整套装置的重心将会高于浮力的作用点，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪倒，难以竖直漂在水中。

）2、质量的刻度是均匀的设被测物体的质量为m饮料瓶圆柱状部分的半径为r，在浮力秤中放入被测物体后，瓶身侵入的深度增加值为h，则：浮力秤再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力：F浮=G?即：ρ水g r2h=mg可得：h=?因为ρ水、、r为定值，所以h与m成正比，所以该浮力秤质量的刻度是均匀的。

3、瓶中不放物体漂浮时，首先记下水面到瓶的位置，并做上记号，（次位置为零刻度线位置，因为没有物体，质量为零，）其次将300g的砝码放入瓶中，瓶子下降，等漂浮时，记下水面到瓶的位置，并做上记号（此位置对应300g，。

教育界/ JIAOYUJIE2023年第19期（总第531期）课例研究▲生长教育视域下的初中物理项目式学习研究—以项目“浮力秤”为例周　玲【摘要】生长教育视域下的项目式学习，从知识本位转向素养本位，能够在最大限度上促进学生综合能力的提升，是落实学科核心素养的有效途径。

项目式学习主要由项目设计、项目实施和项目总结三个环节组成，涉及核心知识、可行性分析、驱动性问题、合作探究学习和项目成果等要素。

文章以“浮力秤”这一项目为例，详细阐述了生长教育视域下的初中物理项目式学习案例。

【关键词】生长教育；项目式学习；浮力秤作者简介：周玲（1982—），女，江苏省苏州市太仓市实验中学。

《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出，要“激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培养一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础”。

生长教育视域下的项目式学习是基于物理知识和科学方法开展的项目学习活动，教师应引导学生围绕项目任务开展探究活动，经历全程的探究过程，提升学生的问题解决能力，有效落实素质教育。

一、项目式学习的内涵解读与教学架构（一）生长教育生长教育以遵循人的生长规律，追求人的主动、持续、和谐生长为理念，该理念来源于杜威的教育本质论的三个经典命题，“教育即生活，教育即生长，教育即经验持续不断地改组或改造”。

叶圣陶的儿童种子观也认为，教育是一个培育生命的过程，是一个生长的过程，而不是加工、制造产品的过程。

在以立德树人为教育根本任务的背景下，新时代的生长教育不仅仅是身体的健康成长，还应是知识和能力的生长，学科核心素养的培养，更应关注价值观与道德品质的发展。

（二）项目式学习项目式学习源自杜威的“从做中学”教育主张，与我国现代教育家陶行知的“教学做合一”教学思想不谋而合。

项目式学习是一种综合性的教育实践活动，符合新课标倡导的“做中学”“用中学”“创中学”教育理念。

项目式学习以学科核心素养为目标导向，以承载学科关键知识与能力的主题项目为驱动性任务，强调让学生全程参与作品的设计、制作、展示与评估，通过自主学习、合作学习和探究学习，构建结构化的知识体系，解决实际问题，实现综合能力与核心素养的稳步发展。

制作原理
制作原理
其实就是“曹冲
称象”，也就是浮
力原理。

根据阿
基米德原理，利
用漂浮在液面
上的物体，受到的浮力等于本身的重力，即F浮=G物，制成浮力秤，能够完成一些特殊的测量。

优点
体积小、携带方便，只要
学会了计算方法就可以求出液
体体积（只要会加减法，不需要
换算，计算简单），材料简单，
不用花太大功夫即可完成。

制作过程
一、先做两个一大一小的透明塑料杯。

二、在大杯子里倒入适量的水，将小杯子放进大杯子（小被子
里不能沾水）。

三、称量出0.1
千克的米，小心
倒入小杯中，这
时在水位线处做
记号。

四、重新称量出
0.2千克的米，
小心倒入小杯
中，这时在水位
线处做记号。

五、重新称量出0.3千克的米，小心倒入小杯中，这时在水位
线处做记号。

六、重复以上步骤，直到到达量程……
PS：我们这是小组合作完成的。

初中物理浮力专题实验探究一．实验探究题（共30小题）1．小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力称”，其构造如图所示，在水平支架的左端固定刻度盘，支架横梁两端各固定个滑轮，将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮，细线的一端悬挂秤盘，另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒（浮筒自重不计），在线的适当位置固定一根大头针作为指针，把浮筒浸入装有适量水的水槽中，称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。

请你回答下列问题（不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）（1）为了制作量程为1kg的浮力称，向秤盘添加1kg的砝码，逐渐向空浮筒内加入细沙，当浮筒的（选填“上”或“下“）表面刚好与水面齐平并保持静止时，在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。

（2）取下砝码，当浮筒受到力和力是一对平衡力时，浮筒能直立地浮在水面上静止，此刻度所指的位置应标定为零刻度线，在均匀地标定其余刻度线。

（3）若将质量为m（m＜1kg）的待测物体放在秤盘上，当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h，若细沙的质量是M，浮筒的横截面积是S，水的密度为ρ水，请待测物体质量的表达式m＝。

（4）若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒，细沙的质量和细线的长度等不变，则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是（选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降“），请你分析带来这一变化的原因是：。

2．如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2（图丁）；⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。

项目化学习案例格式
小组合作设计模型
汇报展示
团队：小组合作过程中团队合作能力得到培养。

评价
小组代表传达设计理念，并称量实物。

分析误差原因并优化。

平，课堂驾驭能力都获得明显提升。

一个项目的设施必须是有计划有准备的。

整个项目我采用项目策划—项目实施—项目诊断三个主要环节的教学流程。

其中项目策划包括问题的提出与讨论分析，项目实施包括原理分析、模型设计、制作模型以及模型测试，项目诊断包括模型优化（减小误差）、成果展示。

项目设计实施时，要有充分的场景预设，但必须以学生为主体，以学生的实际问题为基础。

项目式学习不仅仅在于学什么，更应重点专注学生在做什么。

运用取自生活的物品设计实验从而重温规律的获得；分析科学原始问题提高学生解决实际问题的能力；分析现有模型和制作模型，培养学生知识创新能力；不断在真实的情景中衍生出新的问题，不断突破解决问题，培养学生的综合能力。