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时间:2020-03-30
《浮沉子的原理及制作(初中物理实验).doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、“浮沉子”的原理及制作没有实验的物理理论是空洞的,没有理论的实验是盲目的.正是实验家使理论家保持老老实实的态度.———物理学家帕格尔斯浮沉子原名“笛卡儿潜水器”,最早是由法国科学家笛卡儿(ReneDescartes,1596~1650)为了示范浮力定律而发明的.“浮沉子”也是八年级(下)物理教材中学习浮力后的一个课外小实验.浮沉子不仅是一个“好玩”的玩具,其中还包含着很多的物理知识!先让我们用身边的材料一起来做个浮沉子吧!开动脑!筋,相信你在整个过程中一定会学到很多课堂上学不到的东西.所需器材—个大饮料瓶(可乐瓶、雪碧瓶、纯净水瓶皆可);浮沉子材料:小玻璃
2、瓶、小药瓶、笔的外壳、笔套等一端开口、另一端密闭的小瓶(能放人大瓶中);扎丝一段(细铁丝、细铜丝、细铅丝皆可).制作方法1.在大瓶中装水至将满而未满的程度.2.在小瓶(如图1所示)开口端缠绕几圈细铁丝,让小瓶恰好能开口向下竖直浮在水面上,再在小瓶中装适量的水后将其倒扣(开口朝下)在大瓶的水中,小瓶中的水量需仔细调节,调节到小瓶能竖直浮在水中,且使之底部刚浮出水面为宜(露出水面的体积不能太大,如果浮沉子露出水面的体积太大,则实验时使它下沉所需的力就会越大).拧紧大瓶瓶盖,这样浮沉子就做好了.浮沉子做好了,那我们就一起动手来做实验吧!用力挤压瓶子,我们可以看到
3、小瓶下沉(如图3所示);松手,就看到小瓶又浮起来了(如图2所示).你可以随心所欲地控制它的浮沉,而且随着手对大瓶用力的力度变化,我们还能控制它悬浮在液体中的任一位置.那忽上忽下的神奇的浮沉子,很是有趣.有趣的同时,聪明的你一定会思考,这其中到底隐藏了怎样的奥秘呢?让我们一起来研究.让我们仔细观察一下浮沉子的核心部分——一个普通的小瓶,开口端缠绕细铁丝,内装适量的水.小瓶瓶口缠绕的一点铁丝是作为配重,起降低重心的作用,使小瓶能开口向下,竖直浮在水中.另外,小瓶下端是开口的,水可通过瓶口进出瓶体.当水流人瓶体时,浮沉子的重力(瓶和瓶中水总重)增加;当水流出瓶体
4、时,浮沉子的重力减少.这与潜水艇的原理类似.再让我们仔细观察一下操作浮沉子的过程:在大瓶中装水至将满而未满的程度,将做好的浮沉子开口端向下放入瓶中,调整浮沉子刚能竖直浮出水面,拧紧瓶盖,浮沉子不下沉.由阿基米德原理可知,浮沉子能浮在水面上,是由于浮沉子所受的浮力和重力二力平衡的原因.用手挤压瓶子时,大瓶上部被封闭的空气体积减小(如图3所示),在温度不变的情况下,这些气体的压强增大(波意耳定律),这增大的压强传递给水(帕斯卡原理),将水压入小瓶中(如图4所示).浮沉子里进入一些水后,浮沉子的重力增大,浮沉子的重力大于它受到的浮力,它就会下沉.一旦松手,不挤压
5、瓶子时,大瓶中被封闭的气体恢复到原来的体积,大瓶内气体的压强减小,而原来小瓶中被封闭的空气就将水从小瓶中压出去.流出一些水后的浮沉子重力减少,当浮沉子的重力小于它受到的浮力,浮沉子就向上浮.如果手用力恰当,使得浸没在水中的浮沉子所受的浮力与重力平衡,则浮沉子将悬浮在液体中的某一位置.现在你知道浮沉子是怎么一回事了吗?用你做的浮沉子和你的同学、朋友们做的浮沉子比一比,大家互相交流一下,相信你还会有新的收获!
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