大家好，我是来自湖南省祁阳市梅溪镇中心学校的李老师，今天我们一起来探究浮力的奥秘吧，在日常生活中，如果我们将乒乓球按入水中，那么乒乓球就会浮上来，如果我们在太空的空间站中也将乒乓球放入水中，那么会发生什么样的现象呢？今天我们就来跟随天宫课堂一起感知宇宙的奥秘。现在我把乒乓球放到水里。同学们看到了吗？乒乓球并没有像在地面一样浮在水面上，而是停留在了水中。我们发现此时水中的乒乓球会一直停留在水中，并不会往上浮起来。难道在空间站里，水中的乒乓球并不受到浮力的作用吗？浮力究竟是怎样的力呢？这节课来跟随老师一起探究其中的奥秘。生活中有很多和浮力有关的现象，比如巨大的冰山能漂浮在水面上，小巧的鸭子也能漂浮在水面上。我们可以观察到冰山和鸭子都浸在水中，并且都受到了水给他们向上的力。所以我们就把浸在液体中的物体受到的向上的力叫浮力。我们用FF来表示浮力，浮力的施力物体是液体，那么浮力的具体方向是向哪边呢？我们可以通过这样一个实验装置来进行探究。我们倾斜容器，发现容器虽然倾斜了，但是左边的细线仍然和右边的细线保持平行。我们换一个方向倾斜，发现左边的基线仍然和右边的基线保持平行。通过刚刚的实验我们发现浮力的方向总是和重力的方向相反，重力的方向是竖直向下的，所以浮力的方向就是竖直向上的。通过刚刚的学习，我们可以发现漂浮在水面上的物体都会受到浮力的作用。那么浸没在水中的物体会受到浮力的作用吗？我们又应该怎样判断它受到了浮力的作用呢？我们可以用弹簧测力计来判断静默的物体是否受到浮力的作用。首先用弹簧测力计测量出物体在空气中所受到的重力为三牛。接着我们将物体放入水中，观察到弹簧测力计的示数变小了，变为了0.6牛，这说明静默的物体受到了浮力的作用。那么物体所受浮力的大小为多少牛呢？我们可以将物体在空气中所受到的重力减去，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数得到浮力的大小为2.4牛。我们将这种测量浮力的方法称为称重法，F浮等于G减去F拉。根据刚才的学习，我们知道了漂浮的物体和静止的物体都会受到浮力的作用。那么是不是所有在水中的物体都会受到浮力的作用呢？来看看老师接下来的演示实验。将乒乓球放入塑料瓶中，瓶口紧贴水缸体并往瓶中注水，我们发现乒乓球正常往上浮起来。将乒乓球放入塑料瓶中将瓶口提起往瓶中注水。我们发现此时。乒乓球虽然浸没在水中，但是并没有往上浮起来。这是为什么呢？我们可以通过设计下面的实验来进行探究。老师这里有一个上下左右面都蒙有橡皮膜的立方体，将这个立方体放入容器中，向容器中注水，我们可以观察到左右两边的橡皮膜逐渐向内凸起，上表面的橡皮膜也向内凸起，但是凸起程度较小，物体并没有上浮，接着我们向外容器注水，我们观察到下表面的橡皮膜也在慢慢向内凸起，凸起程度逐渐增大，当增大到一定程度时，物体就突然开始上浮了。为什么会出现这样的现象呢？我们知道橡皮膜向内凸起是由于液体的压强。立方体浸没在水中，前后左右面深度相同，所受到的液体的压强也相同，压力也相同。二力平衡了。但是物体的上表面深度较小，所受液体的压强较小，压力也较小。物体的下表面深度较大，所受液体的压强较大，压力也较大。所以物体上下表面受到液体对它的压力不同，向上的压力大于向下的压力，这就是浮力产生的本质原因。进而我们可以推出测量浮力的第二种方法，F浮等于F向上减F向下，我们将这种方法称为压力差法。现在同学们能解释乒乓球为什么不会上浮了吗？是的，因为乒乓球的下表面没有液体，所以不会受到液体，给乒乓球向上的力自然就不会浮起来了。同学们想一想，立在河床上的桥墩受到浮力的作用吗？很好，它不受到浮力的作用，当物体下表面没有液体或与底部密合时，不受到浮力。为什么在太空中水里的乒乓球不会上浮呢？我们请牛顿先生帮忙回答一下这个问题。为什么在太空中进入水中的乒乓球不会上浮呢？在太空中处于完全失重状态，此时水和乒乓球都不受重力影响。浮力产生的本质是液体对物体上下表面的压力差，而压力的形成与重力导致的液体内部压强有关。在失重环境下水内部没有因重力产生的压强差，也就不会对乒乓球产生向上的浮力，因此乒乓球不会上浮。和同学们想的是一样的吗？经过刚刚的学习，我们已经知道浮力是如何产生的了。那么浮力的大小与什么因素有关呢？来跟随老师做一个实验，把空饮料罐用手压入水桶，饮料罐浸入水中的体积越多，手的感觉有什么变化？死海中的人能悠闲地飘在水上，看书不会沉下去，这说明什么？根据上面的两个现象，同学们来思考一下，浮力大小和什么因素有关呢？很好，可能和浸入液体的深度、浸入液体的体积、液体的密度有关。我们可以通过下面的实验来进行探究。实验器材有盛水的烧杯、食盐、欧玛弹簧测力计。本次实验变量有三个，我们需要用控制变量法来进行实验。用弹簧测力计测出钩码所受的重力，将钩麻慢慢浸入水中，直至完全浸没。我们可以看到，随着钩码进入的体积不断增加，弹簧测力计的示数逐渐减小，说明物体浸入液体中的体积越大，所受浮力越大当钩码完全浸没在水中时，上下移动钩码，发现弹簧测力计示数不变，说明物体所受浮力大小与浸没深度无关。往水中加入食盐搅拌均匀，使水的密度变大。将钩码完全浸没在盐水中，观察弹簧测力计的示数。通过和第一次清水中的实验数据对比，我们发现物体所受浮力大小与液体的密度有关，在其他条件相同的情况下，液体密度越大，物体所受浮力也越大。通过实验我们发现浮力的大小和浸在液体中的体积有关，和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。注意，浮力的大小和物体浸入的深度无关。这节课我们学习了浮力的概念、浮力的方向、浮力的测量方法和浮力的产生原因，以及影响浮力大小的因素。请同学们课后完成应用型作业和拓展型作业。