浮沉子的原理及制作(初中物理实验)(2页).doc

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1、-浮沉子的原理及制作(初中物理实验)-第 2 页“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(Rene Descartes，15961650)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，我们可以看到小瓶下沉(如图3所示)；松手，就看到小瓶

3、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

4、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!