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我是来自七里桥镇中学的白居易老师,请大家打开教材第49页,跟白老师一起学习福利的产生。本节课的学习目标有通过有趣的实验认识浮力产生的原因。我们首先来观看一段视频,炎热的夏天又到了游泳的好时候。于是有人发明了一款救生手环,它由压缩气囊和二氧化碳气罐组成,体型非常小,携带方便,完全可以取代救生圈和救生衣。只要搬下手环上的开关,气囊就会弹出巨大的浮力,瞬间将人从水底带到水面寻目的成色,也方便周围救援的人发现。相信这款最小的救生设备可以帮助更多逆水的人们。通过前面的学习,我们已经知道救生手环就是靠浮力来实现它的功能的,那么浮力是怎么产生的?浮力可以测量吗?通过下面的学习,我们来寻找答案。下面我们来观看一段有趣的视频。我们先来看一个有趣的现象,将物体放在圆筒中。向圆筒中倒水。可以看到物体随水位上升将物体取出。我们先来观察这个圆筒,这个圆筒有两层,中间有隔板,隔板上有孔连接一根软管。我们把物体放在隔板上。向圆桶中倒水,注意。观察。物体没有。上浮。物体上浮了。在放有隔板的圆筒中,刚开始物体没有上浮,而过了一段时间物体上浮了,这是为什么?你可能看到了一开始物体的下表面没有与水接触,当物体的下表面与水接触,物体就浮起来了,好神奇。接下来老师将为你揭开神奇背后的秘密。我们先来观看一段实验视频。液体内部向各个方向都有压强,且随深度的增加压强增大。将木块浸没在水中,水会对木块各个表面产生压强作用,在一定面积上会产生压力。但是现在我们看不到水对木块各表面产生的压强,我们可以利用容易发生形变的橡皮膜来代表代替物体的表面。例如我现在手中的这个容器四面蒙有橡皮膜。内部有气孔,跟玻璃管连通,与大气连通。将容器放在水中,注意观察橡皮膜发生的形变。实验中用容易发生形变的橡皮膜来替代物体的表面,这用到了转换法的思想,使物体的受力情况更容易观察。我们发现左右两侧的橡皮膜形变几乎相同,而下表面的橡皮膜形变程度明显要大于上表面的形变程度。这是因为液体内部存在压强,深度不同压强也不同。接下来我们用模型法对刚才的过程分析一下。我们来研究浸没在液体中的长方体,长方体左右和前后两个相对面由于所处深度相同,所受液体的压力也相同,因此相互抵消了。长方体上表面所处深度为H一下表面所处深度为H2,很明显H二大于H1。由压强的知识可知,物体的上表面F向下等于P向下S等于肉液GH1S物体的下表面F向上等于P向上S等于肉液GH2S很显然,两个计算式中的肉液GS都是相同的,HI更大,计算出来的F向上也更大。正是因为进在液体中的物体,其上下表面受液体对它的压力不同于是这两个力将形成一个压力差,这就是浮力产生的原因。因此F浮等于F向上减F向下。知道了浮力产生的原因,我们就不难对刚才的实验疑惑做出解释了。物体放在带有隔板的圆筒中,刚开始向圆通到水,物体受到水向下的压力,此时物体的下表面没有与水接触。经过一段时间,随着水位的上涨,当物体的下表面和水接触之后,物体又受到水给的向上的压力,而向上的压力是大于向下的压力的,于是这两个压力之差就是浮力,物体受到的浮力大于重力,物体就浮了起来了。了解了浮力产生的原因,我们也能解释生活中的现象。请同学们分析水中的桥墩受浮力吗?请大家按下暂停键思考。水中的桥墩深陷淤泥中,没有受到水向上的压力,所以桥墩不受浮力。下面我们进行一个有趣的体验活动,你需要准备矿泉水瓶,将瓶子的底部剪掉保鲜盒、乒乓球以及适量的水。同学们可以按下暂停键进行准备,请同学们跟着视频做一做。这个实验你做成功了吗?通过浮力产生原因的学习,你能够对这个实验做出解释吗?
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