前不久，我校实验室配备了九套数字实验室设备——数字化实验分析系统，该系统可以对声、光、电、热、磁等实验数据进行测量、分析，配合其他一些实验设备和器材，可以解决一些用常规实验无法解决的问题。在教学物体在水中受到的浮力内容时，我做了尝试。
　　一、教学内容
　　浮力和排水量的测量是经典的教学内容，许多版本教材都有涉及，学生实验时的测量主要包含两个方面：浮力的测量和排开的水量的测量。
　　以往，由于实验室缺乏必要的测量浮力的装置，测量上浮的物体在水中受到的浮力和物体排开的水量是有难度的。为了解决测量浮力和排开的水量存在的问题，我引入数字实验室设备，配合具支量杯和烧杯、量筒等器材，很好地解决了这一问题。主要原理如下：
　　数字实验设备中，力传感器既可以测量拉力，又可以测量压力（测量数据时，负值表示向下的压力），相当于中学传统的拉压测力计，不论是测量拉力和压力都很方便，测得的力通过电脑软件以数值形式显示，直观清楚。
　　用侧面带有支管的具支量杯收集物体在水中排开的水量，用量筒测量溢出水的体积，排水量数值比较准确。
　　二、实验准备
　　1.啟动系统
　　打开电脑，把力传感器数据线插入电脑USB接口中，启动数字化实验分析系统（如图1所示），在“文件”中打开“浮力模板”（根据课型自主设计），把窗口左侧的传感器类型设置为“数字”（测得的数值会以数字形式显示，如图2所示）。
　　2.组合器材
　　在具支量杯支管下方放一个250ml烧杯，在具支量杯中注满水，直到水从支管中流出来，支管中水不再流出时即为具支量杯的最高水位。倒掉烧杯中的水，把烧杯重新放回到支管下面，实验时流到烧杯中的水就是物体排开的水量（如图3所示。）
　　3.传感器“校零”
　　垂直提起力传感器，点击软件“菜单栏”中的“开始”后，点击“校准”按钮，直到传感器显示的数字小数点后两位为零。再点击“停止”按钮即完成“校准”。
　　三、测量上浮物体（泡沫塑料块）的浮力
　　1.在空气中测量泡沫塑料块
　　把泡沫塑料块用力传感器的探头拉起，静止不动，点击软件“菜单栏”中的“开始”按钮，软件开始测量泡沫塑料块在空气中的重力，5秒钟后测量自动完成，也可以点击“结束”按钮提前完成（如图4所示，以下操作相同，不赘述），把数据记录在记录表中。
　　2.在水中测量泡沫塑料块
　　把泡沫塑料块用力传感器的探头压入水中，点击软件“菜单栏”中的“开始”按钮，测量泡沫塑料块受到的向下的压力（如图5、图6所示），5秒钟后测量自动完成，把压力记录在记录表中（数字显示负值表示向下的压力）。
　　3.计算
　　计算泡沫塑料块受到的浮力，浮力等于泡沫塑料块受到的向下的重力加上泡沫塑料块受到的向下的压力。
　　4.测量排水量
　　用量筒测量出具支量杯溢出的水的体积，即泡沫塑料块排开的水量。然后再把具支量杯中的水注满，准备做下一次实验。
　　四、测量下沉物体（橡皮泥）的浮力
　　1.在空气中测量橡皮泥
　　把橡皮泥用力传感器的探头拉起，静止不动，点击软件“菜单栏”中的“开始”按钮，测量橡皮泥在空气中的重力（如图7所示），5秒钟后测量自动完成，记录在记录表中。
　　3.计算
　　橡皮泥在水中受到的浮力等于橡皮泥在水中的重力减去橡皮泥在空气中的重力。
　　4.测量排水量
　　测量橡皮泥排开的水量。用量筒测量出具支量杯溢出的水的体积，即橡皮泥排开的水量。然后再把具支量杯中的水注满，准备做下一次实验。
　　本案例中，数字化实验分析系统和具支量杯很好地解决了原有的测量浮力方法和教学仪器不足的难题，大大提高了实验效率，保证了实验教学的正常开展。