《有趣的浮力实验手工制作教程》
实验目的
通过手工制作简易的浮力实验装置,直观地观察和理解浮力的概念及相关知识。
实验材料准备
| 材料 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|
| 透明塑料瓶（如矿泉水瓶） | 1个 | 作为实验容器 |
| 小石块 | 若干 | 用于改变重力 |
| 细线 | 1根 | 绑石块用 |
| 剪刀 | 1把 | 改造塑料瓶用 |
| 水盆或水槽 | 1个 | 装水进行实验 |
| 水 | 适量 |
制作步骤
（一）制作实验容器
- 取透明塑料瓶,用剪刀小心地将塑料瓶的顶部剪掉，注意不要剪到手，剪后的塑料瓶要尽量保持平整，这个塑料瓶将作为我们观察浮力的容器。
- 把剪好的塑料瓶放在水盆或水槽中,向其中加入适量的水，水位不要太高，以免在后续操作中水溢出。
（二）准备重物
选取一些小石块,用细线将它们系好，石块的大小和数量可以不同，这样便于我们在实验中观察不同重力情况下物体的浮沉状态。
实验过程
（一）观察空塑料瓶的浮沉
- 将没有放任何东西的塑料瓶轻轻放入水盆中。
- 观察塑料瓶的状态,会发现塑料瓶会漂浮在水面上，这是因为塑料瓶所受的浮力大于它本身的重量，此时可以向学生简单解释浮力的概念：浸在液体中的物体受到液体向上的托力，这个托力就是浮力。
（二）探究重力对浮沉的影响
- 拿起一块小石块,用细线吊着慢慢放入塑料瓶中，注意不要让石块碰到塑料瓶壁。
- 随着石块的放入,观察塑料瓶的状态，会发现塑料瓶逐渐下沉一些，因为石块增加了塑料瓶内物体的总重量，当总重量接近浮力时，塑料瓶就会下沉。
- 继续向塑料瓶中放入石块,直到塑料瓶完全沉入水底，这时可以讲解，当物体的重量大于它所受的浮力时，物体就会下沉。
（三）观察浮力与排开液体体积的关系
- 取出塑料瓶,倒出里面的石块，将塑料瓶重新放入水中，使其漂浮。
- 用记号笔在塑料瓶外侧与水面相平的位置做一个标记,这个标记表示塑料瓶漂浮时排开水的体积。
- 然后将一块石块放入塑料瓶中,让塑料瓶再次漂浮，此时会发现水位上升，在新的水位位置再做一个标记，通过对比两次标记，可以发现放入石块后，塑料瓶排开水的体积增大了，这说明物体所受的浮力与它排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，浮力就越大。
通过这个简单的手工制作浮力实验,我们可以清楚地看到物体的浮沉与它所受的浮力和重力之间的关系，当浮力大于重力时，物体漂浮；当浮力等于重力时，物体悬浮；当浮力小于重力时，物体下沉，还了解到浮力与物体排开液体的体积有关。
问题与解答
问题1：为什么空塑料瓶能漂浮在水面上？ 答：因为空塑料瓶的重量比较轻，它所受的浮力大于它的重量，根据阿基米德原理，塑料瓶浸在水中时，排开了一定体积的水，水对塑料瓶产生了向上的浮力，所以它能漂浮。
问题2：在实验中，为什么放入石块后塑料瓶会下沉？ 答：放入石块后，塑料瓶和石块的总重量增加了，当这个总重量大于塑料瓶所受的浮力时，塑料瓶就会下沉，这体现了重力对物体浮沉的影响。
问题3：怎样理解浮力与排开液体体积的关系？ 答：从实验中可以看到，当塑料瓶中放入石块后，塑料瓶排开水的体积变大了，根据阿基米德原理，物体所受的浮力等于它排开液体的重力，排开液体的体积越大，排开液体的重力就越大，所以浮力也就越大，这就是为什么放入石块后，虽然塑料瓶和石块的总重量增加了，但塑料瓶排开更多的水，浮力也相应增加，
