物理学术竞赛CandleinWater

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1、水中蜡烛一、实验目的增加蜡烛重量使其勉强在水中漂浮。随着蜡烛的燃烧，它可能会继续漂浮。研究并解释这一现象。二、实验材料大烧杯1个，不同型号蜡烛若干，橡皮泥若干，不同型号配重铁块若干，水,刻度尺1把，秒表1个。三、实验原理1＞浮力浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上托的力叫做浮力。物体在液体中下表面受到的压力大于物体在液体中上表面受到的压力，所以合力为向上向下，原因是液体内部向各个方向都有压强，那么物体上表面受到液体给它的一个向下的压力，而物体下表面受到液体给它的一个向上的压力。由于在同种液体中，深度越大，压强越大，所以物体下表面受到的压力很明显要大于物体上表面受到的压力，

2、所以是向上向下。浮力的定义式为浮排（即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力），计算可用它推导出公式浮液排（液:液体密度，单位千克/立方米；：重力加速度，单位牛顿；排：排开液体的体积，单位立方米）。液体的浮力也适用于气体。2、表面张力液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。表面张力的形成同处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态密切相关。在室温（20°C左右）下，大部分液体的表面张力在20?40达因/厘米范围以内，但也有大于此数的，如水的表面张力为72达因/厘米。理论分析还指出，对于同一种液体，温度升高，表面张力降低。3、蜡烛成分及其性质现在蜡烛的主要原料

3、是石蜡，石蜡是从石油的含蜡惚分经冷榨或溶剂脱蜡而制得的，是几种高级烷坯的混合物，主要是正二十二烷（C22H46）和正二十八烷（C28H58）,含碳元素约85%，含氢元素约14%。添加的辅料有白油，硬脂酸，聚乙烯,香精等，其中的硬脂酸（C仃H35COCOH主要用以提高软度，具体添加要视生产什么种类的蜡烛而定。石蜡又称晶型蜡，通常是白色、无味的蜡状固体，在47°C-64aC熔化,密度约0.9g/cm3。4、水中蜡烛蜡油遇水冷却，形成中凹形状，而且部分蜡油凝固，漂浮在水面且与蜡烛相连，受到水表面张力作用，使蜡烛浮岀水面，浮张四、实验内容1＞在大烧杯中加适量的水，将不同配重铁块用橡皮泥粘

4、合到不同型号的蜡烛下端，使蜡烛上端正好位于水面。点燃，测蜡烛上浮最大高度h和燃烧时间to2、取直径为10mm,长度L分别为20mm、25mm、30mm、35mm、40mm的蜡烛，测蜡烛上浮最大高度h和燃烧时间仁L/mm第一次第二次第三次平均h/mmt/sh/mmt/sh/mmt/sh/mmt/s20253035403、取长度L为30mm,直径分别为5mm、10mm>20mm>30mm的蜡烛，测蜡烛上浮最大高度h和燃烧时间tod/mm第一次第二次第三次平均h/mmt/sh/mmt/sh/mmt/sh/mmt/s5102030五、实验结论当其他条件一定吋，蜡烛初始长度对燃烧着的蜡烛继

5、续漂浮影响不大；当蜡烛直径越大，那么，燃烧的蜡烛上浮的最大高度越大，继续漂浮的吋间越长。