巧用乒乓球探究浮力

實驗器材 乒乓球、大可樂瓶、刻度尺、伸縮性好的細橡皮筋、清水、鹽等。

實驗準備 將大可樂瓶的錐型部分剪掉，做成一個圓柱型盛液筒，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分別固定在小孔上，并用蠟燭封好，最后將細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，此時乒乓球在重力（G）、橡皮筋的拉力（F拉）以及水的浮力（F浮）三個力的作用下處于平衡狀態，故有F浮= G+ F拉。

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

（3）持續加水，增大乒乓球在水中浸沒的深度，橡皮筋的伸長不變，乒乓球受到的浮力不變，說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關。

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

探究說明

①該實驗探究了在液體中上浮的物體受到的浮力與哪些因素有關，對教材中的探究實驗是一個很好的補充。

②可充分調動學生積極自制實驗器材的興趣，增加學生的動手能力，激起學生的探究欲望。

(欄目編輯鄧 磊)

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