【做中学】第29期:探究浮力产生的原因

编者荐语:目前很多学生物理学习中不进行实验操作,只是在机械性“刷题”,这一现象在毕业年级显得尤为突出,这种“假实验”的恶果直接导致学生的动手能力越来越差。学习物理就必须要多动手,多思考,而不仅仅是做几道物理习题,那只会是“纸上谈兵”。近几年中考物理试题评价的导向就是在引领我们的课堂教学从“知识传递”走向“思维培养”的真正转型。“刷题”时代已经一去不复返了,必须引领学生进行“体验式学习”。“做中学”已经成为信息时代学生学习方式变革的必然选择,也是教师进行深度实践教学的最佳选择。

为此,微信公众号特推出《做中学》专栏,给大家推荐的是编者和学生这几年物理课改的一些典型案例,提供的实验素材可以作为一线教师很好的借鉴资料,也可以作为学生自主性探究式学习的参考资料。

《做中学》专栏主要有以下几个栏目:原创试题、创新实验、现象解析、参考答案、中考链接。由于编者能力和水平有限,加之时间仓促,难免存在一些纰漏,还望给予建设性的建议与帮助,谢谢您的不吝赐教。

【做中学】第29期:探究浮力产生的原因

原创试题:小锟同学用将乒乓球放入一个剪去底部的塑料瓶塑料瓶中,把瓶盖拿下,向塑料瓶中缓慢加入清水(图1),可以看到水从乒乓球的下方流出,乒乓球没有浮起来,然后将瓶盖拧上,将乒乓球再次放入塑料瓶中,缓慢加入清水(图2),可以看到乒乓球迅速上浮。你能由此分析总结出浮力产生的原因吗?

图1

图2

创新实验:探究浮力产生的原因
(韩育锟)
现象解析:步骤1做完后,乒乓球并没有浮上水面,因为没有加盖子时,乒乓球只受到上部来自水的压力,所以不上浮;步骤2做完后,随着乒乓球的下部逐渐有水,上下部产生了压力差,乒乓球就开始上浮。浮力产生的实质是液体对物体向上和向下的压力差。
中考链接:(2019·重庆)18.小明在探究浮力的实验中:

图3           图4             图5         图6

(1)如图3,把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上,测得其重力为_____N,他用手竖直向上轻轻托起小球,弹簧测力计示数将变_______。
(2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明小球受浮力作用并且浮力的方向是竖直向____,当小球顶部距离水面7cm时,弹簧测力计示数为1.9N,如图4,小球受到的浮力大小是_____N。
(3)为了进一步研究浮力产生的原因,小明自制了薄壁实验箱,左右分别是柱形箱B和C,B箱下部有一圆孔与C箱相通,他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触,并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底,如图5。现往C箱中加水至M下表面相平时,M下表面橡皮膜______(选填“受到”或“不受到”)水的压力作用;继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时,则M上下表面受到水的压力______(选填“相等”或“不相等”);再向C箱中加一定量的水,M上下表面形变程度如图6,则下表面受到水的压力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)上表面受到水的压力,这就是浮力产生的真正原因。
创新微课:探究浮力产生的原因
(4)同组小斌同学根据第(2)小题中小球受到的浮力大小和第(3)小题探究浮力产生的原因巧妙计算出图4中小球A受到水对它向下的压力是_____N。(圆面积公式s=

r2,

=3)

参考答案:

 (1)3.0;小

 (2)上;1.1N

 (3)不受;相等;大于

 (4)2.15

(2019·北京)14.如图7所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是(  )
图7
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
参考答案:
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