利用简易器材做浮力试验

1、利用简易器材做浮力实验 【仪器和器材】 阿基米德定律演示器，自制圆柱体（同前），小石块，染色水，煤油，自制的“气 体的浮力实验装置”。 【实验方法】 1重做“浮力的大小”一节实验，复习“圆柱体排开水的体积与浸入水中体积相 等”的结论。 2在测力计与圆柱体之间加挂塑料小桶，按图1411 分步进行演示，现察圆 柱体浸入水中前，浸入一部分（如1/2 ）、全部浸没和每次浸入后圆柱体排开的水倒入塑料 小桶时，测力计上视重的变化，得出圆柱体所受浮力的大小等于圆柱体排开的水重。 3用自制圆柱体取代塑料圆柱体重做一次，观察测力计视重的变化，再次证明浮 力的大小跟圆柱体自身的材料性质无关。 4将水换成煤油，观察

2、圆柱体浸入前、浸没后、和圆柱体排开的煤油倒入塑料小 瓶，测力计上视重的变化， 得出圆柱体所受浮力的大小跟排开的液体的密度有关； 浮力的大 小等于圆柱体排开的煤油重，同时引导学生将结论中的“水”改为“液体”。 5用细线系住小石块取代圆柱体，重复做一遍，使结论中的“圆柱体”扩展为任 意形状的一般物体。 6用图 1412 装置演示物体在气体中所受浮力的大小。调节重物，使杠杆平 衡在烧瓶中放入石灰石，注入盐酸，把发生的二氧化碳气体用橡皮管注入水槽， 当水槽内 充满二氧化碳气体时， 观察密封纸筒受到二氧化碳气体的浮力而浮起， 杠杆失去平衡。 再把 二氧化碳气体注入上面的空心纸桶内， 当注满时， 杠杆又恢

3、复平衡。 说明浸入二氧化碳气体 的密封纸桶，受到二氧化碳气体的浮力，浮力的大小等于排开的二氧化碳气体受到的重力。 注意事项】 1实验方法要交代清楚，不要一开始就把全套仪器端出来，先不挂小桶演示，再 加挂小桶演示， 要指出加挂小桶的意图； 要演示圆柱体的体积与塑料小桶的容积相等； 要说 明溢水杯的作用； 要指出浸入体积与排开体积和浮力大小与排开液体 （气体） 受到的重力之 间的数量关系。 学生对实验装置、 原理、方法、步骤明确了解是本实验收到预期效果的关键， 教师必须交代清楚。 2实验层次要分明。如浸入前、底面刚接触液面、浸入一部分、全部浸没、浸没 在不同深度、沉到底部，每步都要有明确的观察重点

4、，有意澄清一些错觉，得出准确结论。 【参考资料】 1“气体的浮力实验装置”的制作要点：用硬纸做一个空心纸桶（上端开口）， 一个密封纸筒，空心纸桶的容积要等于密封纸筒的体积（大于1dm 3）效果较好。杠杆要选 比较灵敏的，重物可根据需要选取。 2 阿基米德定律演示器的自制。 测力计的弹簧可以用钢丝密绕成， 或用橡皮带（筋） 代替，以受力时伸长明显的为好。圆柱体的密度取在125103kgm3 左右为宜，材料可 用柏油、水泥、硬橡胶加工。小桶应选用透明塑料瓶改制（容积应与圆柱体体积相等）。也 可以直接用透明薄塑料袋作小桶。溢水杯可以用图141 3 中所示的方法替代：甲为烧杯 溢水法， 当有物体没入时

5、水即溢出流入水槽中； 乙为载瓶溢水法， 截取透明塑料瓶的上半截， 塞紧橡皮塞，中间插入玻璃弯管，玻璃管的开口低于瓶截面， 装水至管口与水面相平， 物体 浸入水中， 物体排开的水从玻璃管溢出； 丙为杯口溢水法，大烧杯一边用木块垫起，将水灌 满至杯口， 物体浸入时水从杯口溢出； 丁为抽水法， 没有物体浸入时水面在 1 位置， 物体浸 入后水面在 2 位置，用针筒抽水，使水面由 2位置降至 1 位置，针筒的吸水量即为物体浸 入时的溢水量。 3物体在水中所受的浮力等于物体对水的反作用力，实验装置如图1414 所示。 （1）用弹簧秤称出待测重物所受的重力。 （2）将盛水的烧杯放在天平上，然后用砝码调节平

6、衡。 （3）将挂在弹簧秤下的待测重物浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧秤的示数。这 时发现，物体“变轻”了，表明物体在水中受到了浮力的作用。 （4）由于重物浸入水中，所以天平失去平衡。当再次用砝码调节天平使天平平衡 时发现，需要增加的砝码所受的重力正好等于物体所受到的浮力的大小。 【思考题】 1利用你身边的简易器材，设计一个阿基米德定律实验器，画出设计图，指出实 验的方法和原理。 2用透明塑料薄膜袋密封带色的水（注意袋内不能有空气）将它挂在橡皮带下， 观察橡皮带的伸长； 将它慢慢浸没在水平，观察橡皮带伸长的变化，动手做这个实验， 解释 为什么？ 3 给你一只量筒， 一只弹簧秤， 一条细绳和一个石块， 怎样去