沉浮子的原理

作者&投稿:占狭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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沉浮子的原理:浮沉子是一种用来演示液体浮力、气体具有可压缩性以及液体对压强的传递的仪器,是法国科学家笛卡儿创造的。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的排水体积来实现的。

根据帕斯卡定律,当空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入瓶体中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,排水体积不变,所受的重力大于它受到的浮力,于是向下沉。手离开橡皮膜,筒内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时排水体积增大,浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。

浮沉子实验形式多样。一般都是通过外部压强的变化,改变浮沉子内部气体的体积,从而达到控制其沉浮的目的。制作浮沉子要掌握两个要点:第一,浮沉子内部必须有一定量的气体(因固体、液体的体积不易随压强的变化而变化);第二,要控制好整个浮沉子的平均密度,使外界压强较小时,整个浮沉子的平均密度稍稍小于周围液体的密度。

沉浮子制作方法:

器材:1000ml透明有盖塑料瓶,中号滴管/笔帽、橡皮泥,塑料瓶。

操作:

(1)在滴管中吸入适量的水,使其恰好能浮在水面上(用手轻点滴管的橡皮头,滴管即会沉入水中,后又缓缓浮上。

(2)塑料瓶装满水后将滴管放入,然后盖紧瓶盖(尽量做到不漏气)。

(3)用力挤压塑料瓶,可看到滴管下沉。撤去压力,可看到滴管上浮。用力得当,可使滴管停止在水中某一位置。注意瓶中水尽量装得满一些,残留的气体越少,实验效果越好。

操作:

1.要选用笔套的顶端完全封闭的,没有小气孔。

2.用小小的一块油黏土包住铅笔的笔芯后,塞住笔套口,抽出笔芯后,就留一个小孔,以便水的进出,好调整浮沉子的重量。

3.调整浮沉子的重量(增减笔套内的水量,或增减油黏土的量),使浮沉子只浮出水面一点点。




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