物理小实验浮沉子原理及浮沉子的制作方法图解
浮沉子原理
沉浮子是一个物理的现象。沉浮子是用来演示液体或者气体的仪器。这个仪器可以表明液体或者气体的压强。这个实验首先是由法国的科学家笛卡尔创造的。沉浮子是一个小瓶子,下面有一个开端,水可以从开端里进入瓶体。
物体在水中的沉浮,遵从「浮沉原理」。当物体的重量(重力)大於浮力时,物体即下沉。反之,当物体在水中的浮力大於物体的重量时,物体即浮上来。
沉浮子实验是这样做的:用一个玻璃瓶,下面开一个小孔。让水可以从这个小孔中流出来。然后把这个小瓶子放到高高的贮水筒中,让它浮在水面上。接着用橡皮膜把筒口蒙住并且压紧橡皮膜。水被压入瓶子里面之后,将瓶子中的空气压缩,这时候,会发现有一些空气被压缩的时候,会看到压强被传递到水上。水于是被压倒瓶底中,将瓶体中的一些空气压缩。这是候,浮沉子进入了一些水,排水的体积减少,所受到的重力就大于它的浮力,于是一直往下沉。手离开橡皮膜的时候,筒内的水上的空气体积增大,压强减少,浮沉子里面被压缩的空气就把水压了出来,这个时候排水量的体积增大,浮沉子的重力小于它受到的浮力,因此它就往上浮。当你把手对着橡皮膜施加压力的时候,而且压力是适当的时候,浮沉子便会悬浮在水中的任意的高度上。
这个浮沉子的浮沉是在外面的压强的作用下完成的,当然还需要依靠它的排水的体积来实现。这个道理与潜水艇的升降道理相同。在进行这个实验的时候,要注意形式的多样化。通过不同的实验来得出更好的结果。当然,一般都是通过外部压强的变化来达成自己的实验目的。实验报告的写法就是把浮沉子的实验经过以及结果写出来。
用吸管和曲别针能很简单地做成两种不同原理的浮沉子。
(1)第一种浮沉子:
将一段吸管对折,用曲别针将两开口别住, 第一种浮沉子就这样做成了。是否能很轻松地成功(图五),需要根据你选用的吸管的粗细和长度,别合适数目的曲别针.
(2)第二种浮沉子:
将一段吸管的两端都用胶带封住(将开口折两次,再用胶带粘牢,气密性就很好了),然后在一端别上合适数目的曲别针,第二种浮沉子也做成了。
演示图片
这两种浮沉子取材方便、构造简洁。
最关键的是学生能方便地变换几个因素,如吸管的长短、粗细和曲别针的数目,这些因素怎样搭配才能很成功,需要同学们积极地探索。
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