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一、制作方法
1.取兩個大號飲料瓶,把其中的一個瓶底切掉,另一個從中間部位切開,留下帶瓶口的部分,用強(qiáng)力膠將兩瓶黏在一起,確保接口處不漏水。
2.在飲料瓶蓋中間部位鉆一個直徑略小于油筆芯的小孔,剪下2cm長的一段油筆芯,將其一端插入瓶蓋的孔中,并用強(qiáng)力膠黏固在瓶蓋上。把輸液管滴壺上端切掉1/4,做成一個盛液漏斗。在滴壺的下端留下30cm長的一段輸液管,其余部分剪掉。再把輸液管的端部套在瓶蓋中的油筆芯上,并用棉線扎緊。這樣,一個演示浮力產(chǎn)生原因的裝置就制作好了。
二、裝置用法
1.把裝置安裝在支架上。在飲料瓶中加入清水,同時在水中滴入數(shù)滴紅墨水振蕩,使水變成紅顏色。
2.滴壺固定不動,使瓶中液面與輸液管中液面相平。把小球放入瓶中,小球因受到水的浮力飄浮在水面上。當(dāng)用推桿將小球推到瓶口并堵在瓶口處時,移開推桿,小球仍上浮到水面上。
3.當(dāng)再次用推桿將小球推到瓶口并堵在瓶口處時,此時下移滴壺,使輸液管中的液面低于瓶中液面,這時再移開推桿,可以看到小球不再上浮,而是繼續(xù)堵在瓶口處。這表明,小球雖然完全浸在水里,但并不受浮力作用(小球重力很小,可以忽略)。通過分析水對小球的作用力可知,這時小球受到水對它向上的壓力小于水對它向下的壓力。因此,浮力等于零。移動滴壺,只要輸液管中的液面低于瓶中液面,小球就能堵在瓶口處,即浮力為零。
4.移動滴壺,只要輸液管中的液面高于瓶中的液面,小球就能上浮,表明小球受到了浮力作用。通過分析水對小球的作用力可知,這時小球受到水對它向上的壓力大于水對它向下的壓力,即產(chǎn)生了浮力。
三、實驗結(jié)論
浸在水中的物體是否受到浮力,要看該物體所受水對它向上的壓力,是否大于水對它向下的壓力。若向上的壓力大于向下的壓力,則受到浮力的作用。即浮力產(chǎn)生的原因是,物體受到液體對它向上的壓力,大于液體對它向下的壓力。
作者:鄭威 于海玲 單位:吉林省松原市教育學(xué)院 吉林省松原市寧江區(qū)善友中學(xué)