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同学们，你们有没有想过这样一个有趣的问题：为什么沉重的铁块会沉到水底，而更加庞大的轮船却能漂浮在水面上呢？这背后隐藏着什么物理原理？让我们一起来探索浮力的奥秘吧！
现在我们来做一个实验。用弹簧测力计悬挂一个红色物块，初始时物块重3牛顿。接下来我们分三次改变物块浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数和排开液体体积的变化。
第一次，物块浸入水中三分之一。我们观察到弹簧测力计示数减小到2.5牛顿，排开液体体积为100立方厘米。
第二次，物块浸入水中三分之二。弹簧测力计示数进一步减小到2.0牛顿，排开液体体积增加到200立方厘米。
第三次，物块完全浸入水中。弹簧测力计示数降到1.5牛顿，排开液体体积达到300立方厘米。
通过实验数据绘制折线图，我们发现了一个重要规律：浮力随着排开液体体积的增大而线性增大。当排开液体体积为0时，浮力为0；当排开液体体积为100立方厘米时，浮力为0.5牛顿；体积翻倍时，浮力也翻倍。
根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力。公式为F浮等于ρ液乘以g乘以V排。现在我们可以解释开头的问题了：轮船虽然重，但体积巨大，排开的水很多，所以浮力很大，能够漂浮；而铁块虽然密度大，但体积小，排开的水少，浮力小于重力，所以下沉。记住：浮力大小只与排开液体的体积有关，与物体的材料无关！
浮力是液体对浸入其中的物体向上的托力。它是如何产生的呢？当物体浸入液体中时，液体会对物体的各个面产生压力。由于液体内部压强随深度增加，物体底面受到的向上压力大于顶面受到的向下压力，这个压力差就形成了向上的浮力。
现在我们来做定量实验。用弹簧测力计悬挂红色物块，初始重力为5牛顿。我们将分三次改变物块浸入蓝色液体的体积，每次记录弹簧测力计示数的变化和排开液体的体积。
第一次实验：物块浸入三分之一。弹簧测力计示数减少到4牛顿，排开液体体积为50立方厘米。
第二次实验：物块浸入三分之二。弹簧测力计示数继续减少到3牛顿，排开液体体积增加到100立方厘米。
第三次实验：物块完全浸入。弹簧测力计示数降到2牛顿，排开液体体积达到150立方厘米。实验清楚地显示了浮力随排开体积增大的规律。
通过计算每次实验的浮力大小，我们发现浮力等于物体重力减去弹簧测力计示数。将数据绘制成折线图，可以清楚地看到浮力与排开液体体积呈线性关系。
从图像可以看出，浮力随排开体积线性增大。现在来个小测验：当排开体积为75立方厘米时，浮力约为多少？
答案是A，1.5牛顿。根据线性关系，75立方厘米正好是50和100的中点，对应的浮力也是1.0和2.0牛顿的中点。这验证了阿基米德原理：浮力等于排开液体的重力。
通过实验我们得出重要结论：浮力大小与排开液体体积成正比。这就是著名的阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体的重力。
如图所示，红色物块排开的蓝色液体重量，正好等于物块受到的浮力大小。这个等量关系就是阿基米德原理的核心。
阿基米德原理在生活中有广泛应用：轮船利用排开大量水获得足够浮力，潜水艇通过改变排水量控制浮沉，热气球利用空气浮力升空。请停顿3秒，深入理解这个重要的物理原理。