小制作:浮沉子的原理是什么
发布于 2020-03-15 16:23:45
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详情:
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原理:
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它是玻璃制的小瓶体,其下端开有小孔,水可通过小孔进出瓶体。把它放入高贮水筒中,并使之浮在水面上。用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧,用手按橡皮膜,筒内的水和空气是在密闭的容器内。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。当手对橡皮膜施加的压力适当时,浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。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。
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制作浮沉子要掌握两个要点:
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1、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);垍
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2、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。垍
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简易制作方法:
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1、方法一
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器材:1000ml透明有盖塑料瓶,中号滴管/笔帽、橡皮泥,塑料瓶。
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操作:
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(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。垍
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(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) 浮沉子。垍
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(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。
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操作:
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(1)要选用笔套的顶端完全封闭的,没有小气孔。
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(2)用小小的一块油黏土包住铅笔的笔芯後,塞住笔套口,抽出笔芯後,就留一个小孔,以便水的进出,好调整浮沉子的重量。
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(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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2、方法二垍
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器材 :火柴梗,细漆包线,试管,清水。垍
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操作:
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(1)取一火柴梗,在其一端绕一小段细漆包线。调节漆包线的重力,使火柴梗恰能竖直悬浮在水面附近。
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(2)用拇指按没试管口,使拇指和试管内水面间不留空隙。当用拇指向下压水时,火柴梗就会下沉;减少拇指压力,火柴梗又会徐徐上升。
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注意:
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应选用木质火柴梗,因木质是多孔的,其中所附空气的体积会随拇指对水的外加压强而变化,从而成为一个简易的“浮沉子”。
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3、方法三
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器材:普通饮料瓶,吸管(大于8厘米),曲别针
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操作:垍
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(1)剪下一段吸管,长度在八厘米左右;将其对折。用两个曲别针分别卡在吸管两端。“浮沉子”就完成了
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(2)用水将瓶子灌满,然后将“浮沉子”放入水中,使其恰能浮于水面上。
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(3)扣紧瓶盖,轻按瓶身,你会发现“浮沉子”往下移动;松开手,“浮沉子”又会向上移动;当用力恰当时,“浮沉子”会悬浮于瓶体中央。
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注意:如果制作后的“浮沉子”浮于水面部分过多,请稍微剪短吸管。
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4、方法四
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找一个600ml的饮料瓶,和一个装口服液的瓶子,先把饮料瓶装满水,放在一边,把小瓶子里装大约一半水,记下小瓶子里的水量(因为几乎都不可能一次成功,方便失败后调整),把装过水的小瓶子口用食指堵上,倒扣进饮料瓶,注意别让小瓶子里的水漏出来,拧紧盖子,捏饮料瓶,如果不下去说明小瓶子里水少了,如果下去不上来,说明水多了。
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