浮力产生原因的实验研究

浮力产生原因的实验研究

(08级物理B 班杨晓刚 084090098)

浮力产生的根本原因在于液体对物体下表面和上表面的压强差，学生对此不易理解，我们希望通过实验来解决这一困难。

最容易想到的实验方法，就是将一个原本可以浮在水面的底面平滑的物块放人盛水的杯底，这样由于只有液体对物块上表面的压强，物块将不会浮起。但是这实际上很难做到，因为用一般材料很难保证物块下表面与杯底的接触紧密到不被水挤进的程度，因此，人们就采用石蜡块并将蜡块底面磨平，同时在盛水的杯底加放一块平玻璃片，如图1所示，这样就提高了实验的成功率。

但是，学生的疑问却又产生了，由于蜡块的特性，学生怀疑是不是它粘在了玻璃片上，特别是一般实验时需要向下压一压蜡块才可保证它不浮上来，这就更使学生生疑了。

实际上，这个实验只要用一个乒乓球、一截塑料瓶就可以生动可靠地演示。

一、实验目的：探究浮力产生的原因在于液体对物体下表面和上表面的压强差

二、实验材料：乒乓球一个、塑料瓶一个、剪刀

三、实验装置：如图2

四、实验原理：

1.实验中的乒乓球下表面不与水接触时，下表面受水的压强为0；而上表面与水接触，将受到水的压强；上表面的压强（压力）大于下表面的压强（压力），小球表现出不受浮力。

2. 乒乓球下表面与水接触（用手心堵住瓶口、从瓶口漏出的水积于乒乓球图 2

图1

下表面和手心之间的空间）时，由于下表面距离水面深度大于上表面距离水面深度，据

P＝ρgh

小球下表面受水的压强（压力）大于上表面的压强（压力），小球表现出受到浮力而上浮。

浮力将不会而在后，也就是当物体下表面所受到的压力大于上表面的压力时，就会有浮力。

四、实验步骤

1.如图2所示，找一个大的塑料饮料瓶，切掉底部成为一个漏斗；

2.将一个乒乓球放入堵在瓶口上（乒乓球不能漏出），然后倒满水（注意倒水动作不能过慢，否则水很快露出），则可看到乒乓球仍然堵在瓶口上并不上浮，只见细细的水流从瓶口漏出；

3.用手心堵住瓶口，则稍后即见到乒乓球上浮。

这就生动有力地说明了在物体下表面没有受到液体的压力时，就没有浮力，而在用手心堵住瓶口、从瓶口漏出的水积于乒乓球下表面和手心之间的空间后，也就是当物体下表面所受到的压力大于上表面的压力时，就会有浮力。