巧用乒乓球探究浮力

實(shí)驗(yàn)器材 乒乓球、大可樂瓶、刻度尺、伸縮性好的細(xì)橡皮筋、清水、鹽等。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 將大可樂瓶的錐型部分剪掉，做成一個(gè)圓柱型盛液筒，用針在瓶底和乒乓球上各扎一小孔，然后將橡皮筋的兩端打結(jié)分別固定在小孔上，并用蠟燭封好，最后將細(xì)紙條制成刻度尺粘貼在瓶壁上，如圖1所示。

探究過程

（1）向瓶中緩慢注入清水，乒乓球隨水上浮，說(shuō)明物體在液體中受到的浮力豎直向上。

如圖1所示，加水至乒乓球的部分球體浸在水中，橡皮筋被拉直并有一定的伸長(zhǎng)，此時(shí)乒乓球在重力（G）、橡皮筋的拉力（F拉）以及水的浮力（F浮）三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，故有F浮= G+ F拉。

（2）繼續(xù)注入清水，直至乒乓球沒入水中，橡皮筋的伸長(zhǎng)變長(zhǎng)，拉力變大，則乒乓球受到的浮力變大，說(shuō)明物體在液體中受到的浮力與排開液體的體積有關(guān)。

（3）持續(xù)加水，增大乒乓球在水中浸沒的深度，橡皮筋的伸長(zhǎng)不變，乒乓球受到的浮力不變，說(shuō)明物體在液體中受到的浮力與浸沒在液體中的深度和液體的多少無(wú)關(guān)。

（4）向清水中加入足夠多的鹽，增大液體的密度，可以發(fā)現(xiàn)橡皮筋的伸長(zhǎng)變長(zhǎng)，則乒乓球受到的浮力變大，說(shuō)明物體在液體中受到的浮力與液體的密度有關(guān)。

探究說(shuō)明

①該實(shí)驗(yàn)探究了在液體中上浮的物體受到的浮力與哪些因素有關(guān)，對(duì)教材中的探究實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的補(bǔ)充。

②可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極自制實(shí)驗(yàn)器材的興趣，增加學(xué)生的動(dòng)手能力，激起學(xué)生的探究欲望。

(欄目編輯鄧 磊)

<注>：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文