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趣味科学实验:N117.神奇的浮沉

 新用户9190CaA4 2021-03-12

【为了方便大家交流,大家觉得有趣的实验资料可以单独发送给我,各位同学自己做过的实验可以录像发送给我,微信号zhm6334574】


一 实验现象 

二 实验材料

        小药瓶、广口玻璃饮料瓶、气球、电线(铜丝或铁丝)、橡皮筋、老虎钳、剪刀

三 实验步骤

 【第1步】准备好主要实验材料。

【第2步】取一段电线,缠绕在小药瓶上,要注意对称缠绕,在水槽里放水,然后将小药瓶放入到水中,恰好浮起来为合适状态。可以先多缠绕一点电线,然后逐渐剪短来调整重力和浮力大小关系,实验最难的地方就是制作合适的浮沉子。

【第3步】然后将气球口部分用剪刀剪掉。

【第4步】在大的玻璃瓶中放入适量的水,水不要灌满。

【第5步】将剪好的的气球膜套在瓶口上。

【第6步】然后再套上橡皮筋,使得瓶口密封。

【第7步】实验视频。

【实验视频一】

【实验视频二】


四 实验原理

    

        此实验是利用阿基米德原理,浸入静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向垂直向上并通过所排开流体的形心。小玻璃瓶倒着扣入水中,瓶中空气占据一定的体积,所受到的浮力等于排开液体的体积,同时电线和玻璃瓶也占据了一定的空间,所以浮子总的体积等于空气的体积、玻璃瓶体积和电线体积之和。当在瓶口用手指压橡胶膜时,瓶口上方空气体积减小压强增大,根据液体和气体压强的传递性导致浮子内部的空气被压缩体积减小,所以整个浮子受到的浮力减小,重力大于浮力下沉。当移开手指或者向上拉橡胶膜时,水上方空气压强减小,浮子内部空气体积增大,浮力大于浮子重力而浮子上浮,静止时浮子受到的浮力等于浮子受到的重力,二者大小相当方向相反。

       潜水艇的原理与此类似:潜水艇排开水的体积不变,受到的浮力不变,通过向舱内注入水来增加重力下沉,通过排出水来减小重力。当重力等于浮力潜水同平衡,当重力大于浮力潜水艇下潜,当重力小于浮力潜水艇上升。


“趣味科学实验”公众号ID:qwkxsy是公益性质平台,方便广大的青少年交流和学习科学实验。方便家长和孩子一起做一些简单有趣的科学实验,收集小学、初中和高中的科学实验视频激发学生学习科学的兴趣。


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