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昨天，我們理化生科組開展了一次實(shí)驗(yàn)，由吳老師在他所上的4班開展：小專題實(shí)驗(yàn)---簡易吸管浮沉子的制作及其探究。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程如下：
首先，以魔術(shù)表演的形式演示開口浮沉子的浮沉（假裝有特異功能，一手握瓶子，一手假裝運(yùn)氣，用手指指揮其浮沉）。激發(fā)學(xué)生興趣后分發(fā)材料讓學(xué)生制作出一個(gè)這樣的浮沉子。給學(xué)生制作的吸管應(yīng)該使用不透明吸管，以形成可探索的黑箱實(shí)驗(yàn)。制作成功后讓學(xué)生猜想浮沉的原因，并引導(dǎo)學(xué)生分析討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想。
1開口浮沉子
這種浮沉子制作方法最簡單，當(dāng)使用透明吸管制作時(shí)，由于能看到水進(jìn)出吸管，學(xué)生也最易于理解其浮沉的原理。
（1）材料：
普通吸管、鐵釘、打火機(jī)、剪刀、塑料飲料瓶（如礦泉水瓶、可樂瓶等）、水等
（2）制作方法：
方法一：用剪刀剪取一段長約5—6cm的吸管，將其對折后用一回形針穿入兩吸管口固定即可。將制作好的浮沉子放入一盛水的杯子里，如果浮沉子沉入杯底，則說明剪取的吸管長度還要再長一些。如果浮沉子有很大一部分吸管露出在水面上，則可以用手?jǐn)D壓吸管，讓其吸一些水，直到只有1-2mm露出水面即可。
將飲料瓶裝滿水，把制作好的浮沉子放入瓶內(nèi)，擰緊瓶蓋。用力捏飲料瓶身，浮沉子將下沉，松手后浮沉子又上浮。如果出現(xiàn)浮沉子不再上浮的現(xiàn)象，則可拿出浮沉子，稍稍擠出少量水即可。
方法二：如果不想對折，可用打火機(jī)燒烤使吸管一端熔化變軟，再用打火機(jī)身將其壓在桌面上，待冷卻后松開，吸管一端就封閉了（也可以用一點(diǎn)衛(wèi)生紙浸濕后塞在吸管的一端進(jìn)行封閉）。然后用回形針插入吸管的開口端即可。其它步驟同方法一。
（3）原理：
由于飲料瓶是密閉的，當(dāng)擠壓瓶子時(shí)，瓶子的容積變小，瓶內(nèi)氣體被壓縮（水不易被壓縮），壓強(qiáng)增大，從而把水壓入吸管內(nèi)，使吸管變重，當(dāng)吸管重力大于浮力時(shí)，浮沉子就下沉。松開手后，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，吸管內(nèi)的氣體又將水壓出，吸管重力減小，當(dāng)重力小于浮力時(shí)，浮沉子上浮。
如果松手后不再上浮，其原因是：當(dāng)在浮沉子沉底后松手的話，吸管內(nèi)壓強(qiáng)應(yīng)等于瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)加上一定深度的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，如果這個(gè)壓強(qiáng)相對較大，則吸管內(nèi)的氣體無法壓出足夠的水以達(dá)到浮力大于重力，因而無法上浮。
2閉口浮沉子
這種浮沉子是全封閉的，沒有水進(jìn)出浮沉子，但仍能實(shí)現(xiàn)浮沉。
（1）材料：喝奶茶用的大吸管、回形針、剪刀、打火機(jī)、塑料飲料瓶（如礦泉水瓶、可樂瓶等）、水
（2）制作方法：
剪長約6cm的吸管一段，用打火機(jī)燒烤使吸管一端熔化變軟，再用打火機(jī)身將其壓在桌面上，待冷卻后松開，使吸管一端先封閉。隨后在吸管內(nèi)放入四枚回形針，然后用同樣的方法將吸管的另一端也封閉。
將飲料瓶裝滿水，把制作好的浮沉子放入瓶內(nèi)，擰緊瓶蓋。用力捏飲料瓶身，浮沉子將下沉，松手后浮沉子又上浮。
如果吸管種類或剪取的長度不同，可能無法一次性調(diào)整好。則可將制作好的浮沉子放入盛水的杯子里，如果吸管沉入水中，則說明裝入的配重物太重，再重做一個(gè)，少放些重物（為便于調(diào)節(jié)，配重物也可以用大頭針或細(xì)沙）。如果有較多部分露出在水面，則可通過在吸管一端加上回形針、貼透明膠等方法加以調(diào)節(jié)（或?qū)⒁欢思舻粢恍〗兀缓笤儆么蚧饳C(jī)熔化變軟后重新封口），直到浮沉子有3mm左右露出水面即可。
（3）原理：當(dāng)用力擠壓瓶子時(shí)，瓶內(nèi)氣壓增大，從而造成瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于封閉吸管內(nèi)氣體壓強(qiáng)，于是瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)使吸管被壓縮變形，體積減小，造成浮力減小，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，吸管下沉。
3.探究
在大學(xué)的時(shí)候做過這類實(shí)驗(yàn)，無論是中小學(xué)生還是大學(xué)生，在面對這種用簡單器材演示的生動有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，都愿意進(jìn)行一番思考，而錯(cuò)誤的猜想也是五花八門。其中最常見的一種錯(cuò)誤解釋是認(rèn)為由于瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，給水一個(gè)壓力，這個(gè)壓力使吸管下沉。也有人認(rèn)為一擠壓，水位上升，吸管位置更低，水的壓力變大了，所以浮力減小了。正因?yàn)樾问蕉鄻拥母〕磷訉?shí)驗(yàn)可以引發(fā)學(xué)生提出多種可能的解釋，充分暴露他們的相異概念，從而為產(chǎn)生豐富的探究行為提供了可能。
昨天，我們理化生科組開展了一次實(shí)驗(yàn)----
簡易吸管浮沉子的制作及其探究
吳發(fā)強(qiáng)
首先，以魔術(shù)表演的形式演示開口浮沉子的浮沉（假裝有特異功能，一手握瓶子，一手假裝運(yùn)氣，用手指指揮其浮沉）。激發(fā)學(xué)生興趣后分發(fā)材料讓學(xué)生制作出一個(gè)這樣的浮沉子。給學(xué)生制作的吸管應(yīng)該使用不透明吸管，以形成可探索的黑箱實(shí)驗(yàn)。制作成功后讓學(xué)生猜想浮沉的原因，并引導(dǎo)學(xué)生分析討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想。
1開口浮沉子
這種浮沉子制作方法最簡單，當(dāng)使用透明吸管制作時(shí)，由于能看到水進(jìn)出吸管，學(xué)生也最易于理解其浮沉的原理。
（1）材料：
普通吸管、鐵釘、打火機(jī)、剪刀、塑料飲料瓶（如礦泉水瓶、可樂瓶等）、水等
（2）制作方法：
方法一：用剪刀剪取一段長約5—6cm的吸管，將其對折后用一回形針穿入兩吸管口固定即可。將制作好的浮沉子放入一盛水的杯子里，如果浮沉子沉入杯底，則說明剪取的吸管長度還要再長一些。如果浮沉子有很大一部分吸管露出在水面上，則可以用手?jǐn)D壓吸管，讓其吸一些水，直到只有1-2mm露出水面即可。
將飲料瓶裝滿水，把制作好的浮沉子放入瓶內(nèi)，擰緊瓶蓋。用力捏飲料瓶身，浮沉子將下沉，松手后浮沉子又上浮。如果出現(xiàn)浮沉子不再上浮的現(xiàn)象，則可拿出浮沉子，稍稍擠出少量水即可。
方法二：如果不想對折，可用打火機(jī)燒烤使吸管一端熔化變軟，再用打火機(jī)身將其壓在桌面上，待冷卻后松開，吸管一端就封閉了（也可以用一點(diǎn)衛(wèi)生紙浸濕后塞在吸管的一端進(jìn)行封閉）。然后用回形針插入吸管的開口端即可。其它步驟同方法一。
（3）原理：
由于飲料瓶是密閉的，當(dāng)擠壓瓶子時(shí)，瓶子的容積變小，瓶內(nèi)氣體被壓縮（水不易被壓縮），壓強(qiáng)增大，從而把水壓入吸管內(nèi)，使吸管變重，當(dāng)吸管重力大于浮力時(shí)，浮沉子就下沉。松開手后，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，吸管內(nèi)的氣體又將水壓出，吸管重力減小，當(dāng)重力小于浮力時(shí)，浮沉子上浮。
如果松手后不再上浮，其原因是：當(dāng)在浮沉子沉底后松手的話，吸管內(nèi)壓強(qiáng)應(yīng)等于瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)加上一定深度的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，如果這個(gè)壓強(qiáng)相對較大，則吸管內(nèi)的氣體無法壓出足夠的水以達(dá)到浮力大于重力，因而無法上浮。
2閉口浮沉子
這種浮沉子是全封閉的，沒有水進(jìn)出浮沉子，但仍能實(shí)現(xiàn)浮沉。
（1）材料：喝奶茶用的大吸管、回形針、剪刀、打火機(jī)、塑料飲料瓶（如礦泉水瓶、可樂瓶等）、水
（2）制作方法：
剪長約6cm的吸管一段，用打火機(jī)燒烤使吸管一端熔化變軟，再用打火機(jī)身將其壓在桌面上，待冷卻后松開，使吸管一端先封閉。隨后在吸管內(nèi)放入四枚回形針，然后用同樣的方法將吸管的另一端也封閉。
將飲料瓶裝滿水，把制作好的浮沉子放入瓶內(nèi)，擰緊瓶蓋。用力捏飲料瓶身，浮沉子將下沉，松手后浮沉子又上浮。
如果吸管種類或剪取的長度不同，可能無法一次性調(diào)整好。則可將制作好的浮沉子放入盛水的杯子里，如果吸管沉入水中，則說明裝入的配重物太重，再重做一個(gè)，少放些重物（為便于調(diào)節(jié)，配重物也可以用大頭針或細(xì)沙）。如果有較多部分露出在水面，則可通過在吸管一端加上回形針、貼透明膠等方法加以調(diào)節(jié)（或?qū)⒁欢思舻粢恍〗?，然后再用打火機(jī)熔化變軟后重新封口），直到浮沉子有3mm左右露出水面即可。
（3）原理：當(dāng)用力擠壓瓶子時(shí)，瓶內(nèi)氣壓增大，從而造成瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于封閉吸管內(nèi)氣體壓強(qiáng)，于是瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)使吸管被壓縮變形，體積減小，造成浮力減小，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，吸管下沉。
3.探究
在大學(xué)的時(shí)候做過這類實(shí)驗(yàn)，無論是中小學(xué)生還是大學(xué)生，在面對這種用簡單器材演示的生動有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，都愿意進(jìn)行一番思考，而錯(cuò)誤的猜想也是五花八門。其中最常見的一種錯(cuò)誤解釋是認(rèn)為由于瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，給水一個(gè)壓力，這個(gè)壓力使吸管下沉。也有人認(rèn)為一擠壓，水位上升，吸管位置更低，水的壓力變大了，所以浮力減小了。正因?yàn)樾问蕉鄻拥母〕磷訉?shí)驗(yàn)可以引發(fā)學(xué)生提出多種可能的解釋，充分暴露他們的相異概念，從而為產(chǎn)生豐富的探究行為提供了可能。
首先，以魔術(shù)表演的形式演示開口浮沉子的浮沉（假裝有特異功能，一手握瓶子，一手假裝運(yùn)氣，用手指指揮其浮沉）。激發(fā)學(xué)生興趣后分發(fā)材料讓學(xué)生制作出一個(gè)這樣的浮沉子。給學(xué)生制作的吸管應(yīng)該使用不透明吸管，以形成可探索的黑箱實(shí)驗(yàn)。制作成功后讓學(xué)生猜想浮沉的原因，并引導(dǎo)學(xué)生分析討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想。
1開口浮沉子
這種浮沉子制作方法最簡單，當(dāng)使用透明吸管制作時(shí)，由于能看到水進(jìn)出吸管，學(xué)生也最易于理解其浮沉的原理。
（1）材料：
普通吸管、鐵釘、打火機(jī)、剪刀、塑料飲料瓶（如礦泉水瓶、可樂瓶等）、水等
（2）制作方法：
方法一：用剪刀剪取一段長約5—6cm的吸管，將其對折后用一回形針穿入兩吸管口固定即可。將制作好的浮沉子放入一盛水的杯子里，如果浮沉子沉入杯底，則說明剪取的吸管長度還要再長一些。如果浮沉子有很大一部分吸管露出在水面上，則可以用手?jǐn)D壓吸管，讓其吸一些水，直到只有1-2mm露出水面即可。
將飲料瓶裝滿水，把制作好的浮沉子放入瓶內(nèi)，擰緊瓶蓋。用力捏飲料瓶身，浮沉子將下沉，松手后浮沉子又上浮。如果出現(xiàn)浮沉子不再上浮的現(xiàn)象，則可拿出浮沉子，稍稍擠出少量水即可。
方法二：如果不想對折，可用打火機(jī)燒烤使吸管一端熔化變軟，再用打火機(jī)身將其壓在桌面上，待冷卻后松開，吸管一端就封閉了（也可以用一點(diǎn)衛(wèi)生紙浸濕后塞在吸管的一端進(jìn)行封閉）。然后用回形針插入吸管的開口端即可。其它步驟同方法一。
（3）原理：
由于飲料瓶是密閉的，當(dāng)擠壓瓶子時(shí)，瓶子的容積變小，瓶內(nèi)氣體被壓縮（水不易被壓縮），壓強(qiáng)增大，從而把水壓入吸管內(nèi)，使吸管變重，當(dāng)吸管重力大于浮力時(shí)，浮沉子就下沉。松開手后，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，吸管內(nèi)的氣體又將水壓出，吸管重力減小，當(dāng)重力小于浮力時(shí)，浮沉子上浮。
如果松手后不再上浮，其原因是：當(dāng)在浮沉子沉底后松手的話，吸管內(nèi)壓強(qiáng)應(yīng)等于瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)加上一定深度的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，如果這個(gè)壓強(qiáng)相對較大，則吸管內(nèi)的氣體無法壓出足夠的水以達(dá)到浮力大于重力，因而無法上浮。
2閉口浮沉子
這種浮沉子是全封閉的，沒有水進(jìn)出浮沉子，但仍能實(shí)現(xiàn)浮沉。
（1）材料：喝奶茶用的大吸管、回形針、剪刀、打火機(jī)、塑料飲料瓶（如礦泉水瓶、可樂瓶等）、水
（2）制作方法：
剪長約6cm的吸管一段，用打火機(jī)燒烤使吸管一端熔化變軟，再用打火機(jī)身將其壓在桌面上，待冷卻后松開，使吸管一端先封閉。隨后在吸管內(nèi)放入四枚回形針，然后用同樣的方法將吸管的另一端也封閉。
將飲料瓶裝滿水，把制作好的浮沉子放入瓶內(nèi)，擰緊瓶蓋。用力捏飲料瓶身，浮沉子將下沉，松手后浮沉子又上浮。
如果吸管種類或剪取的長度不同，可能無法一次性調(diào)整好。則可將制作好的浮沉子放入盛水的杯子里，如果吸管沉入水中，則說明裝入的配重物太重，再重做一個(gè)，少放些重物（為便于調(diào)節(jié)，配重物也可以用大頭針或細(xì)沙）。如果有較多部分露出在水面，則可通過在吸管一端加上回形針、貼透明膠等方法加以調(diào)節(jié)（或?qū)⒁欢思舻粢恍〗?，然后再用打火機(jī)熔化變軟后重新封口），直到浮沉子有3mm左右露出水面即可。
（3）原理：當(dāng)用力擠壓瓶子時(shí)，瓶內(nèi)氣壓增大，從而造成瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于封閉吸管內(nèi)氣體壓強(qiáng)，于是瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)使吸管被壓縮變形，體積減小，造成浮力減小，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，吸管下沉。
3.探究
在大學(xué)的時(shí)候做過這類實(shí)驗(yàn)，無論是中小學(xué)生還是大學(xué)生，在面對這種用簡單器材演示的生動有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，都愿意進(jìn)行一番思考，而錯(cuò)誤的猜想也是五花八門。其中最常見的一種錯(cuò)誤解釋是認(rèn)為由于瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，給水一個(gè)壓力，這個(gè)壓力使吸管下沉。也有人認(rèn)為一擠壓，水位上升，吸管位置更低，水的壓力變大了，所以浮力減小了。正因?yàn)樾问蕉鄻拥母〕磷訉?shí)驗(yàn)可以引發(fā)學(xué)生提出多種可能的解釋，充分暴露他們的相異概念，從而為產(chǎn)生豐富的探究行為提供了可能。
