認識浮力：物體在液體中的"托舉之力"歡迎來到浮力認識課程！在這節(jié)課中，我們將一起探索日常生活中隨處可見卻又神奇的浮力現(xiàn)象。通過實驗和案例，我們將揭示為什么有些物體能在水中漂浮，而有些會沉沒，以及這種"托舉之力"背后的科學原理。讓我們開始這段奇妙的物理探索之旅吧！浮力現(xiàn)象案例導入在我們的日常生活中，浮力現(xiàn)象無處不在。巨大的冰山能夠漂浮在海面上，游船載著數(shù)百名乘客平穩(wěn)航行，而小鴨子則能夠輕松地在水面上戲水。這些看似簡單的現(xiàn)象背后，隱藏著什么樣的物理原理呢？請思考：為什么體積龐大的船舶能夠在水面上航行，而一枚小小的鋼針卻會迅速沉入水底？這些現(xiàn)象之間有什么共同點和區(qū)別？讓我們帶著這些問題，一起揭開浮力的神秘面紗。什么是浮力？浮力的基本概念浮力是指浸在液體中的物體會受到的一種豎直向上的力。無論物體是完全浸沒還是部分浸沒在液體中，都會受到這種向上的力的作用。浮力的方向始終是豎直向上的，與重力方向相反。正是這種向上的力，使得物體在液體中似乎"變輕"了。浮力的由來液體壓強差異液體對物體的底部和頂部都會產生壓力，但由于深度不同，底部受到的壓力更大。壓力形成壓強差底部壓強大于頂部壓強，這種差異產生了凈向上的力。壓強差形成浮力這個豎直向上的合力，就是我們所說的浮力。浮力產生的條件浮力產生的必要條件浮力產生的唯一必要條件是：物體必須浸入液體中。無論物體是漂浮在液體表面、懸浮在液體中間，還是沉在液體底部，只要有部分或全部浸入液體，就會受到浮力。漂浮狀態(tài)：物體部分浸入液體懸浮狀態(tài)：物體完全浸入液體且不接觸底部沉底狀態(tài)：物體完全浸入液體且接觸底部這三種狀態(tài)下，浮力都存在，只是大小和物體重力的關系不同。浮力的施力者和受力者液體：浮力的施力者液體對浸入其中的物體施加向上的浮力，是作用力的來源。不同液體由于密度不同，施加的浮力大小也會有所差異。物體：浮力的受力者浸入液體中的物體同時受到向下的重力和向上的浮力。這兩個力的大小關系決定了物體最終的運動狀態(tài)或平衡狀態(tài)。浮力大小的特征浮力的方向浮力始終與重力方向相反，即豎直向上。無論物體如何移動或旋轉，浮力方向都不會改變。浮力的符號表示在物理學中，我們通常用"F浮"來表示浮力。在受力分析和力學計算中，這種明確的符號表示有助于我們準確描述和計算物體所受的力。浮力符號示意，箭頭表示向上方向生活中的浮力現(xiàn)象熱氣球升空熱氣球通過加熱氣球內的空氣，使其密度小于周圍空氣，從而產生足夠的浮力升空。這是利用空氣浮力的典型例子。潛水艇深淺調節(jié)潛水艇通過調節(jié)壓載水艙內的水量，改變自身密度，從而控制浮力大小，實現(xiàn)上浮、下潛或保持特定深度的目的。浮力實驗1：乒乓球浮水實驗步驟準備一個裝滿水的容器和一個乒乓球將乒乓球按入水中松手觀察乒乓球的運動實驗現(xiàn)象當我們松開按住乒乓球的手指時，乒乓球會立即浮上水面，甚至會彈出一段距離。結論這說明水對乒乓球產生了向上的浮力，且這個浮力大于乒乓球的重力，使得乒乓球能夠克服重力快速上浮。浮力實驗2：蘋果懸浮/沉底蘋果在清水中在普通的清水中，蘋果會漂浮在水面上，但大部分體積會浸入水中。這是因為蘋果的密度略小于水的密度。蘋果在濃鹽水中在濃鹽水中，由于鹽水密度增大，蘋果會浮得更高，露出水面的部分更多。這證明了浮力與液體密度有關。通過這個實驗，我們可以直觀地觀察到不同液體密度對物體浮沉狀態(tài)的影響，體現(xiàn)了浮力的變化。浮力實驗3：鋁塊稱重實驗器材彈簧測力計鋁塊裝滿水的燒杯實驗步驟用彈簧測力計測量鋁塊在空氣中的重力將鋁塊完全浸入水中，再次測量讀數(shù)對比兩次讀數(shù)實驗現(xiàn)象鋁塊在水中的測力計讀數(shù)小于在空氣中的讀數(shù)。結論讀數(shù)減小的部分即為水對鋁塊產生的浮力，證明了浮力的存在和作用。稱重法測浮力步驟詳解步驟一：空氣中稱重使用彈簧測力計在空氣中測量物體的重力G空。此時物體僅受到重力作用，測得的是物體的實際重力。步驟二：水中稱重將物體完全浸入水中，使用同一彈簧測力計測量G水。此時物體受到重力和浮力共同作用，測力計顯示的是二者的合力。步驟三：浮力計算根據(jù)兩次測量結果計算浮力：F浮=G空-G水。這個差值就是液體對物體產生的浮力大小。浮力與沉浮狀態(tài)關系漂浮狀態(tài)物體部分浸入液體，此時浮力等于物體的重力：F浮=G物物體達到平衡狀態(tài)，不會繼續(xù)上浮或下沉。懸浮狀態(tài)物體完全浸入液體但不接觸底部，浮力等于物體的重力：F浮=G物物體靜止懸浮在液體中的某個位置。沉底狀態(tài)物體完全浸入液體且接觸底部，浮力小于物體的重力：F浮物體除受浮力外，還受到容器底部的支持力。不同狀態(tài)下的力學分析受力圖分析物體在液體中的狀態(tài)由重力和浮力的相對大小決定。通過繪制力的分解圖，可以清晰地理解物體在不同狀態(tài)下的力平衡條件。力的平衡條件漂浮狀態(tài)：F浮=G物，物體部分浸入懸浮狀態(tài)：F浮=G物，物體完全浸入沉底狀態(tài)：F浮+F支=G物，其中F支為底部支持力通過受力圖，我們可以更直觀地理解為什么相同的物體在不同狀態(tài)下表現(xiàn)不同，以及如何預測物體在液體中的行為。阿基米德原理引出阿基米德的傳奇發(fā)現(xiàn)公元前3世紀，古希臘科學家阿基米德受敘拉古國王希羅二世的委托，判斷一頂王冠是否由純金制成。據(jù)傳，阿基米德在洗澡時發(fā)現(xiàn)自己浸入水中的身體似乎變輕了，靈光乍現(xiàn)，他興奮地跳出浴盆，赤身裸體地跑上街頭，大喊"尤里卡（我發(fā)現(xiàn)了）！"這一發(fā)現(xiàn)導致了阿基米德原理的提出，揭示了浮力與排開液體重力之間的關系，成為流體力學中的基本原理。阿基米德原理內容1原理表述浸在液體中的物體，受到的浮力等于它排開的液體所受的重力。2數(shù)學表達式F浮=ρ液·g·V排其中，ρ液是液體密度，g是重力加速度，V排是物體排開液體的體積。3物理含義這一原理揭示了浮力的本質：浮力實際上是由于物體排開液體，而這些被排開的液體本應受到的重力轉而作用于物體，形成了向上的浮力。浮力公式的物理意義浮力公式詳解各符號含義：F浮：物體受到的浮力，單位為牛頓(N)ρ液：液體的密度，單位為千克/立方米(kg/m3)g：重力加速度，通常取9.8牛頓/千克(N/kg)V排：物體排開液體的體積，單位為立方米(m3)這一公式清晰地表明，浮力大小與三個因素有關：液體密度、重力加速度以及物體排開液體的體積。其中液體密度與排開體積是影響浮力大小的關鍵因素。公式還揭示了浮力的本質：浮力等于被排開液體的重力，這一認識對理解浮力現(xiàn)象至關重要?？刂谱兞糠▽嶒炋骄?控制變量法的科學性為了準確探究影響浮力大小的因素，我們需要采用控制變量法：每次只改變一個因素，保持其他因素不變，觀察結果的變化。2實驗設計原則根據(jù)阿基米德原理的公式，浮力可能與液體密度、重力加速度、排開液體體積有關。我們將設計一系列實驗，逐一探究這些因素對浮力的影響。3實驗器材準備我們需要彈簧測力計、各種形狀的物體、不同密度的液體，以及可以精確測量體積的量具。探究1：浮力與浸入深度實驗步驟將一個均勻的圓柱體懸掛在彈簧測力計上逐漸將圓柱體浸入水中，調整不同深度在不同深度記錄測力計讀數(shù)計算每個深度的浮力大小實驗結果當物體浸入液體的體積保持不變時，無論物體位于液體的哪個深度，浮力大小都不變。結論浮力大小與物體在液體中的深度無關，只與排開液體的體積有關。探究2：浮力與浸入體積實驗操作使用均勻的圓柱體，分階段改變其浸入水中的體積，每個階段測量浮力大小。保持液體密度不變，只改變浸入體積。實驗結果隨著浸入體積的增加，測力計讀數(shù)逐漸減小，說明浮力逐漸增大。通過計算發(fā)現(xiàn)，浮力與浸入體積成正比，呈線性關系。結論：浮力大小與物體排開液體的體積成正比。當其他條件不變時，浸入體積越大，浮力越大。探究3：浮力與液體密度實驗設計準備不同濃度的鹽水，密度分別為ρ1、ρ2、ρ3。將同一物體完全浸入這些液體中，測量浮力大小。實驗步驟配制不同濃度的鹽水溶液測量各溶液的密度將相同物體依次完全浸入各溶液記錄每種情況下的浮力大小實驗結果當物體排開液體體積相同時，浮力大小與液體密度成正比。液體密度越大，浮力越大。結論浮力大小與液體密度成正比，這與阿基米德原理公式F浮=ρ液·g·V排相符合。浮力的影響因素總結液體密度浮力與液體密度成正比。液體密度越大，浮力越大。這解釋了為什么同一物體在海水中比在淡水中受到的浮力更大。浸入體積浮力與物體排開液體的體積成正比。物體浸入液體的體積越大，排開液體越多，浮力越大。重力加速度浮力與重力加速度成正比。在不同重力環(huán)境下，同一物體受到的浮力會有所不同。與這些因素無關浮力與物體自身材料、深度、形狀無直接關系。只要排開液體體積相同，無論物體本身性質如何，浮力都相同。浮力與液體類型不同液體的浮力差異由于不同液體的密度不同，同一物體在不同液體中受到的浮力也不同。我們以橙子為例進行實驗對比：植物油與水的密度比較植物油的密度約為0.92g/cm3，小于水的密度1.00g/cm3。實驗現(xiàn)象當我們將橙子放入水中時，它可以漂?。坏湃朊芏容^小的植物油中時，橙子會下沉。這說明同一物體在不同液體中的浮沉狀態(tài)可能不同，取決于液體密度與物體密度的相對大小。浮力計算專項訓練（一）基礎浮力計算應用阿基米德原理進行浮力計算：F浮=ρ液·g·V排例題1：已知體積和液體密度求浮力一個體積為100cm3的鐵塊完全浸沒在水中，求鐵塊受到的浮力。（水的密度為1000kg/m3，g=10N/kg）解：F浮=ρ液·g·V排=1000kg/m3×10N/kg×100×10??m3=1N公式變形根據(jù)需要求解的未知量，浮力公式可以變形為：這些變形形式在解決不同類型的浮力問題時非常有用。浮力計算專項訓練（二）1復合題型分析已知質量、體積和密度的復合題通常需要綜合運用多個公式和關系。例題：一個質量為200g，體積為100cm3的物體浸入水中（密度1000kg/m3），求：物體受到的浮力大小物體在水中的沉浮狀態(tài)物體在水中的視重（表觀重力）2解題思路1.計算浮力：F浮=ρ液·g·V排=1000kg/m3×10N/kg×100×10??m3=1N2.計算物體重力：G=m·g=0.2kg×10N/kg=2N3.由于G>F浮，物體將下沉4.視重=G-F浮=2N-1N=1N浮力應用——船舶與潛艇船舶設計船舶設計基于浮力原理，通過特殊的船體結構使排水量大于船身重量，從而獲得足夠的浮力。船殼設計依賴浮力公式，確保在滿載情況下仍有足夠的浮力保持漂浮。潛艇原理潛艇通過控制壓載水艙內的水量來調節(jié)自身密度，從而改變浮力大小。當需要下潛時，注入水增加重量；需要上浮時，排出水減輕重量。這一巧妙設計使?jié)撏軌蜃杂煽刂扑律疃?。浮力在生活中的?chuàng)新應用救生設備救生圈利用空氣的浮力原理，其內部充滿空氣，密度遠小于水，因此能產生足夠的浮力幫助人在水中漂浮?，F(xiàn)代救生衣則采用了更輕質的泡沫材料，提供更可靠的浮力保障。水上運動器械沖浪板、劃水板等水上運動器械的設計也基于浮力原理，通過材料選擇和結構設計，使其具有適當?shù)母×?，既能支撐使用者的重量，又能保持良好的操控性。?chuàng)新應用近年來，科學家還開發(fā)了利用浮力原理的海水淡化系統(tǒng)、海洋漂浮發(fā)電站等創(chuàng)新技術，這些應用大大拓展了浮力原理在實際生活中的價值。熱氣球與空氣浮力熱氣球上升原理熱氣球是利用空氣浮力上升的典型例子。當氣球內的空氣被加熱后，其密度降低，變得比周圍冷空氣輕。根據(jù)阿基米德原理，氣球受到的浮力大于自身重力，從而上升?？諝饷芏茸兓瘜嶒灴梢酝ㄟ^簡單的實驗觀察到熱空氣密度變化：將一個塑料袋放在暖氣出口上方，袋子會因熱空氣膨脹而鼓起，并可能升起。這證明了熱空氣確實比冷空氣輕。阿基米德原理在氣體中的應用阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。氣球在空氣中的浮力計算公式與物體在液體中相同：其中ρ空氣是周圍空氣的密度，V氣球是氣球的體積。浮力誤區(qū)分析（一）1錯誤認識：水中重力等于浮力一些學生錯誤地認為，物體在水中的重力等于它受到的浮力。這是一個常見的誤區(qū)。實際上，物體的重力是由物體質量和重力加速度決定的，與物體是否在水中無關。浮力是額外的一個力，與物體重力大小無必然聯(lián)系。2案例分析考慮一個鐵塊放入水中的情況：鐵塊的重力取決于其質量，而浮力取決于它排開水的體積。由于鐵的密度大于水，其重力必然大于浮力，因此會下沉。這表明物體的重力和浮力是兩個獨立的力，二者大小關系決定了物體的浮沉狀態(tài)。浮力誤區(qū)分析（二）錯誤認識：浮力與物體底面積成正比許多人錯誤地認為，浮力大小與物體底面積成正比，底面積越大，浮力越大。正確理解根據(jù)阿基米德原理，浮力大小與物體排開液體的體積有關，而與物體的形狀、底面積無關。即使是兩個底面積不同但排開液體體積相同的物體，所受浮力也相同。實驗驗證可以設計一個實驗：取兩個形狀不同（如一個細長，一個扁平）但體積相同的物體，完全浸入水中測量浮力。結果表明，它們受到的浮力大小相同，證明浮力與形狀無關，只與排開液體的體積有關。浮力與二力平衡漂浮狀態(tài)的平衡漂浮狀態(tài)下，物體受到向下的重力和向上的浮力，二者大小相等、方向相反，形成平衡。物體部分浸入液體，F(xiàn)浮=G物。懸浮狀態(tài)的平衡懸浮狀態(tài)下，物體完全浸入液體但不接觸底部，同樣是浮力和重力平衡，F(xiàn)浮=G物。沉底狀態(tài)的三力平衡沉底狀態(tài)下，物體受到重力、浮力和底部支持力三個力的作用，形成新的平衡，F(xiàn)浮+F支=G物。漂浮、懸浮、下沉的判別標準密度比較法通過比較物體密度ρ物與液體密度ρ液的大小關系，可以預測物體在液體中的浮沉狀態(tài)：當ρ物<ρ液時，物體漂浮當ρ物=ρ液時，物體懸浮當ρ物>ρ液時，物體下沉這種方法簡單直觀，特別適用于均勻物體的浮沉判斷。公式描述從力學角度，三種狀態(tài)也可以用公式描述：漂浮：F浮=G物且物體部分浸入懸?。篎浮=G物且物體完全浸入下沉：F浮探究物體浮沉條件實驗不同密度液體中的表現(xiàn)將同一個小球分別放入水、鹽水和酒精中，觀察其浮沉狀態(tài)。在密度較大的鹽水中可能漂浮，在密度較小的酒精中可能下沉，直觀展示了液體密度對浮沉狀態(tài)的影響。密度計原理展示利用密度計在不同液體中的浸入深度變化，可以直觀展示浮沉條件與密度關系。密度計在密度大的液體中浮得更高，在密度小的液體中浸入更深，體現(xiàn)了"物體密度等于液體密度時恰好懸浮"的原理。課堂互動：浮與沉判斷游戲游戲規(guī)則教師展示各種常見物品，學生需要在不實際測試的情況下，判斷這些物品在水中會漂浮還是下沉。物品清單示例木塊、石頭、鐵釘塑料瓶（空的和裝滿水的）雞蛋（新鮮的和咸蛋）不同水果（如蘋果、香蕉、橙子）各種金屬物品通過這個游戲，學生可以直觀理解物體密度與浮沉關系，并加深對浮力原理的認識。水上漂浮的"秘密"1木頭浮，石頭沉的原因木頭的密度通常在0.4-0.8g/cm3之間，小于水的密度（1g/cm3），因此木頭在水中會漂浮。而石頭的密度一般在2.5-3.0g/cm3左右，大于水的密度，所以會下沉。2木船為何能載人不沉木船能載人不沉的奧秘在于其特殊的中空結構。船體排開的水體積大，產生足夠大的浮力抵抗船和乘客的總重力。這是形狀因素影響浮沉的典型例子：同樣質量的木材，做成實心塊會浮在水面，而做成船形能額外承載更多重量。奇特的浮力現(xiàn)象死海漂浮現(xiàn)象以色列和約旦之間的死海是地球上鹽度最高的水域之一，其鹽度高達33.7%，是普通海水的近10倍。這種極高的鹽分使死海的密度達到約1.24g/cm3，遠高于普通水的密度。在這種高密度的水中，人體會非常容易漂浮，甚至可以仰臥在水面上閱讀報紙而不會下沉。這是因為人體平均密度約為0.98g/cm3，小于死海水的密度。案例解讀死海漂浮現(xiàn)象是浮力原理的完美例證：當液體密度顯著增加時，即使密度接近水的物體也能輕松漂浮。這也解釋了為什么在普通淡水中人需要游泳動作才能保持浮在水面，而在死海則可以毫不費力地漂浮。異常液體中的浮力液氮中的浮力液氮溫度極低（-196°C），密度約為0.808g/cm3。在液氮中，一些常溫下沉入水中的物體可能會漂浮，而一些常溫下漂浮的物體（如某些種類的橡膠）可能會下沉，這是由于極低溫度改變了物體的物理性質。液態(tài)金屬中的浮力液態(tài)汞的密度高達13.6g/cm3，遠高于大多數(shù)常見金屬。在液態(tài)汞中，鐵、鉛等金屬會漂浮起來，而金（密度19.3g/cm3）則會下沉。這些現(xiàn)象都可以用浮力公式和密度比較法完美解釋。浮力對人類工程的影響橋梁氣囊頂升技術在一些特殊的橋梁建設中，工程師會利用氣囊的浮力來輔助頂升橋梁部件。這些氣囊被放置在水下，充氣后產生巨大的浮力，能夠將數(shù)百噸重的橋梁部件抬升到合適的位置，大大減輕了傳統(tǒng)起重設備的負擔。計算示例一個體積為10m3的氣囊完全浸沒在水中，可以產生：F浮=ρ水·g·V=1000kg/m3×10N/kg×10m3=100,000N=10噸的浮力救災救援應用在洪澇災害救援中，橡皮艇、救生衣等救援設備都利用浮力原理工作。現(xiàn)代救援裝備甚至可以根據(jù)負載重量自動調節(jié)浮力大小，確保在各種情況下都能安全工作。浮力與生態(tài)環(huán)境水生生物的浮力適應水生生物經過長期進化，發(fā)展出了各種調節(jié)浮力的機制。許多魚類體內的組織密度接近水，僅需微小的調整就能改變浮沉狀態(tài)，這使它們能夠以最小的能量消耗在水中移動。魚的鰾如何調節(jié)浮力大多數(shù)魚類體內有一個稱為"鰾"的器官，它能通過調節(jié)內部氣體的量來改變魚的整體密度。當鰾充滿氣體時，魚的密度降低，會上??；當鰾內氣體減少時，魚的密度增加，會下沉。這種精確的浮力控制機制使魚類能在不同水深自如活動。浮力與科學探測潛標測流儀潛標測流儀是一種利用浮力原理工作的海洋探測設備。它通過調節(jié)自身浮力，可以在預設的深度懸浮，隨洋流漂移，同時記錄海水溫度、鹽度、流速等數(shù)據(jù)，為海洋學研究提供重要信息。工作原理潛標內部有一個可控制的浮力調節(jié)裝置，能夠精確控制其排水量，使設備在目標深度保持中性浮力狀態(tài)（即ρ設備=ρ海水）?，F(xiàn)代潛標還能根據(jù)預設程序在不同深度間移動，繪制海洋三維結構圖。深潛器應用深海潛水器如"蛟龍?zhí)?也大量應用了浮力原理。它們通過調節(jié)壓載水艙內水量來控制下潛和上浮，同時利用特殊材料制造的浮力材料來平衡設備重量，確保在極深水域也能安全工作。綜合題練習（一）1靜水與流體中的浮力變化問題：一個體積為200cm3的鋁塊（密度2.7g/cm3）完全浸沒在靜止的水中和流動的水中，浮力有何不同？分析：根據(jù)阿基米德原理，浮力大小與物體排開液體的體積和液體密度有關，與液體是否流動無關。因此，在靜水和流水中，鋁塊受到的浮力大小相同。計算：F浮=ρ水·g·V鋁=1000kg/m3×10N/kg×200×10??m3=2N2浮力與重力關系分析問題：鋁塊在水中受到的浮力與自身重力關系如何？最終運動狀態(tài)如何？分析：鋁塊重力G=m·g=ρ鋁·V鋁·g=2.7×103kg/m3×200×10??m3×10N/kg=5.4N由于G>F?。?.4N>2N），鋁塊在水中會下沉至容器底部，并受到底部支持力F支=G-F浮=3.4N。綜合題練習（二）混合物體浮力問題問題：一個木塊（密度0.8g/cm3）綁著一個鐵塊（密度7.8g/cm3）浸入水中，整體恰好懸浮。若木塊體積為V木，鐵塊體積為V鐵，求二者的體積比。分析：整體懸浮時，浮力等于總重力，即：ρ水·g·(V木+V鐵)=ρ木·g·V木+ρ鐵·g·V鐵整理得：1·(V木+V鐵)=0.8·V木+7.8·V鐵解得：V木/V鐵=6.8/0.2=34:1多液體分層問題問題：一個小球（密度1.2g/cm3）放入水和油（密度0.8g/cm3）的分層液體中，最終位置在哪里？分析：由于小球密度大于油但小于水，因此小球會下沉穿過油層，但到達水面后會浮在水面上，最終位置在油水界面處。實驗誤差分析彈簧測力計誤差來源彈簧測力計本身存在一定的測量誤差，包括彈簧彈性系數(shù)的變化、讀數(shù)刻度的精度限制、零點漂移等。使用前應進行校準，并多次測量取平均值。浸入體積測量誤差測量物體浸入液體體積時，可能因讀數(shù)角度、液面張力、氣泡附著等因素導致誤差。應盡量使用排水法或精確的體積計量裝置，并確保物體完全浸入。正確使用技巧測量時應保持測力計垂直，避免物體與容器壁接觸，防止摩擦力影響。液體應充分靜止，消除擾動。多次重復實驗并取平均值可有效減小隨機誤差。浮力測量儀器拓展阿基米德桶阿基米德桶是一種用于測量不規(guī)則物體體積的裝置。它利用溢出的液體體積等于浸入物體體積的原理，通過測量溢出液體的體積來確定物體體積，進而計算浮力。力傳感器測量系統(tǒng)現(xiàn)代浮力測量常用電子力傳感器替代傳統(tǒng)彈簧測力計。這種設備精度更高，可以連接計算機實時記錄數(shù)據(jù)，自動計算浮力大小，并可繪制力-時間或力-深度曲線，大大提高了實驗效率和準確性。情境應用：設計屬于你的浮水器設計挑戰(zhàn)請小組設計一個能夠在水中漂浮并能承載特定重量的裝置?？梢允褂脤W校提供的材料：鋁箔、塑料瓶、氣球、橡皮筋、木棒等。設計要求能在水中穩(wěn)定漂浮能承載至少100g的額外重量裝置總體積不超過500cm3要求應用本課所學浮力知識展示與評估每個小組需要：展示設計的漂浮裝置解釋設計原理及浮力計算演示裝置的實際浮力效果分析設計中可能的改進方向學以致用：解決生活實際問題洗衣機漂浮物篩選洗衣機在脫水階段會產生漩渦，利用浮力原理自動分離密度不同的物體。較輕的纖維和雜質