2025年水中浮力探索实验浮沉子现象深度解析

可乐瓶里的浮沉子试验汇报制作人：甘胜军(130168)、张萍萍(130113)试验器材：可乐瓶1个，小药瓶1个试验现象：开始小药瓶悬浮在水中；用手挤压可乐瓶，就可以看到小药瓶下沉了；松开手，小药瓶又浮了起来，恢复到初始状态。你竟能随心所欲控制它的浮沉。并且伴随你手的力度变化，你还能控制它悬浮在液体中的某一位置。那忽上忽下神奇的浮沉子，很是有趣。(1)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，这样大瓶的上部就被封闭了一段空气。浮沉子不下沉，由阿基米德原理可知是由于受到浮力的作用。浮沉子能静止浮在水面，是由于浮沉子所受的浮力和重力二力平衡的原因。(2)接下来，当用手挤压瓶子时，大瓶上部被封闭的空气体积减小，在温度不变的状况下，压强增大(波以耳定律)。这增大的压强传递给水，将水压入小瓶中(如右图示),小瓶中的空气被压缩(帕斯卡原理)。浮沉子里进入某些水后，使浮沉子的重力增长，当浮沉子的重力不小于它受到的浮力，由于非平衡力会使物体的运动状态发生变化，浮沉子就向下沉。假如手用力恰当，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。通过这个精彩的试验，你不仅能看到颇为生动有趣的现象，也一定能启迪你的智慧。目前你懂得是怎么一回事了吗?那么请你用身边的材料也快来做个浮沉子吧!和你的同学、朋友们做的浮沉子，比一比，交流探讨探讨，相信你还会有新的收获!篇二：浮沉子的试验与解读浮沉子的试验与解读题记：没有试验的物理理论是空洞的，没有理论的试验是盲目的。正是试验家使理论家保持老诚实实的态度。—帕格尔斯，物理学家。"浮沉子"原名"笛卡儿潜水器",最早是由法国科学家笛卡儿(renedescarte,1596-1650)在十七世纪为了示范浮力定律而发明的。"浮沉子”也是八年级物理浮力学习后一种课外小试验。"浮沉子"不仅是一种“好玩”的玩具，其中还包括着诸多的物理知识呢!先让我们用身边的材料做个浮沉子吧!开动你的大脑，相信你在整个过程中一定会学到诸多课堂上学不到的东西。一种大瓶：大饮料瓶(可乐瓶、雪碧瓶、纯净水瓶皆可);浮沉子材料：小玻璃瓶、小药瓶、笔的外壳、笔套等一端开口，另一端密闭的小瓶(能放入大瓶中)皆可制作；扎丝一段(细铁丝、细铜丝、细铅丝皆可)。1、在小瓶开口端缠绕几圈细铁丝，倒置放入水中，假如小瓶下沉，则可逐渐减少缠绕铁丝的圈数。再将小瓶中装适量的水后倒扣(开口朝下)在大瓶的水中，小瓶中的水量需仔细调整到小瓶能竖直浮在水中，且使之底部刚浮出水面，靠近所有浸没在水中的程度为宜。(露出水面的体积不能太大，假如浮沉子露出水面的体积太大，则试验时使它下沉所需的力会越大)。这样浮沉子就做好了。2、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，拧紧瓶盖。做好了，那就一起来动手做试验吧!你用力挤压瓶子，就可以看到浮沉子下沉(如图3所示);一松手，就看到浮沉子又浮起来了(如图2所示)。你竟能随心所欲控制它的浮沉。并且伴随你手的力度变化，你还能控制它悬浮在液体中的某一位置。那忽上忽下神奇的浮沉子，很是有趣。相信这个好玩的玩具一定会让你爱不释手的。好玩的同步，聪颖的你一定会思索，其中究竟隐藏了怎样的奥秘呢?让我们一起来研究一下吧。让我们仔细观测一下浮沉子(如图1所示),一种一般的小瓶，开口端缠绕细铜丝，内装适量的水。小瓶瓶口绕制一点漆包线是作为配重，减少重心，使它能开口向下竖直浮在水中。此外它下端开有开口，水可通过开口端进出瓶体。当水流入瓶中时，浮沉子的重力(瓶和瓶中水总重)增长；当水流出瓶中时，浮沉子的重力减少。再让我们仔细观测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，这样大瓶的上部就被封闭了一段空气。浮沉子不下沉，由阿基米德原理可知是由于受到浮力的作用。浮沉子能静止浮在水面，是由于浮沉子所受的浮力和重力二力平衡的原因。接下来，当用手挤压瓶子时，大瓶上部被封闭的空气体积减小(如图3所示),在温度不变的状况下，压强增大(波以耳定律)。这增大的压强传递给水，将水压入小瓶中(原理如图4所示),小瓶中的空气被压缩(帕斯卡原理)。浮沉子里进入某些水后，使浮沉子的重力增长，当浮沉子的重力不小于它受到的浮力，由于非平衡力会使物体的运动状态发生变化，浮沉子就向下沉。而一旦松手，不挤压瓶子时，大瓶恢复本来的容积，瓶内压强减小，本来小瓶中被封闭的空气压强较大，体积会膨胀，将水从小瓶中压出去。流出某些水后的浮沉子，重力减少。当浮沉子的重力不不小于它受到的浮力，就向上浮。假如手用力恰当，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。通过这个精彩的试验，你不仅能看到颇为生动有趣的现象，也一定能启迪你的智慧。目前你懂得是怎么一回事了吗?那么请你用身边的材料也快来做个浮沉子吧!和你的同学、朋友们做的浮沉子，比一比，交流探讨探讨，相信你还会有新的收获!-3-篇三：探究浮沉子试验探究浮沉子试验冯婷婷摘要：通过理解浮沉子的历史，学习该试验的原理，进行一定的理论分析和懂得浮沉子装置在生活中的应用，从而全面深入地学习浮沉子试验。关键词：浮沉子试验试验原理理论分析潜水艇浮沉子试验是用以演示液体浮力、气体具有可压缩性以及液体对压强的传递的仪器。它是法国科学家笛卡尔(1596-1650)所发明。(1)笛卡尔浮沉子最原始的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其后，制作了多种各样的浮沉子装置，如吸管浮沉子、气球浮沉子、旋转浮沉子、温度浮沉子等(2)吸管浮沉子吸管浮沉子的试验装置是在大塑料瓶子内装满水，留有少许空气；将吸管对折，挂上若干回形针(浮沉子)放入瓶内，盖上瓶盖，用手挤压瓶身。用吸管制作浮沉子材料简朴。可以通过变化吸管的长短和回形针的数目来变化浮沉子的自身重力，从而可以更好地控制其在水中的沉浮状况。同步也可以变化浮沉子的形状，到达美观的效果。(3)温度浮沉子一种物理教学用的演示仪器感温浮沉子(又称"密度棒"),为一体积固定的柱形封闭容器，由上容器和下容器构成，其特性在于下容器的底壁较上容器的顶壁厚，构成上轻下重的浮沉子。温度发生变化时，变化浮沉状态。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，这时浮沉子里进入某些水，它的重力增长，不小于它受到的浮力，就向下沉。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，此时浮沉子的重力不不小于它所受的浮力，因此它就向上浮。当手对橡皮膜施加的压力合适时，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，靠变化它的重力来实现的(体积不变)。吸管浮沉子中挤压瓶身，浮沉子下沉；松开瓶身，浮沉子上浮；以一定的力度挤压瓶身，浮沉子悬浮瓶内任意位置。原理一：1、手压瓶身，压强传递给水，水被压入试管中，将试管中的空气压缩，这时试管里进入某些水，它的重力增长，不小于它受到的浮力，就向下沉。2、把手松开，瓶中水的压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力不不小于它所受的浮力，因此它就向上浮。3、压力合适时，浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。浮沉子重力等于所受浮力。原理二：物体受到的浮力等于其排开液重。1、手压瓶子，水压增长，试管内空气受到压缩，体积变小，排水量变小，所受浮力变小，无法提供试管足够浮力，试管下沉。2、把手松开，瓶内水压减小，试管内的水被压出，气体积变大，排水量增大，所受浮力变大，浮力不小于重力，上浮。在本次试验中给出了两种不一样角度的原理解释实际上是根据参照对象的不一样来思索的。若以"试管"为对象，则重力不变，变化浮力；若以"试管和试管中水"为对象，则变化重力。位体积的气体分子数，r是个常数，t表达温度。)当v、n、r固定不变的时候，压强p和温度t是对应的关系—气温越高，气压也越高。??因此温度浮沉子受热，使试管内的水压强变大，水被压入浮沉子中，浮沉子和其里面的水重力变大或者说浮沉子内的气体被压缩，排水量变小，受到的浮力变小，下沉。(1)浮沉子完全进入水中之前浮沉子处在漂浮状态，设水面下的浮沉子外壳体积为v,水面下的浮沉子内的空气体积为v,浮沉子外壳及内部空气总重力为g,由f=g可得：?g?v?v??g挤压外瓶使水面上方空气压强增大，从而进入浮沉子内水增长，于是v减小，原有平衡被打破，浮沉子下沉，同步v增大。显然当v的变化量相等时，浮沉子可以在水面上不一样的位置处在新的平衡位置，即可以通过控制大瓶受到的挤压程度不一样使浮沉子在水面上方不一样位置处在漂浮状态。(2)浮沉子完全进入水中后在浮沉子下沉到一定深度后减小对外瓶的压力使浮沉子处在悬浮状态，设浮沉子内水面到大瓶水面舰的距离为h,浮沉子内空气压强为p,大瓶水面上方气体压强为p,在该平衡位置：显然在水下浮沉子位置的变化不会引起其外壳体积的变化，这样水下其他位置平衡使v也不变，对应玻意耳定律可知浮沉子内气体压强p也不变。由于浮沉子在水下所处的悬浮位置越低，h越大，水面上方气体压强p越小，则当平衡位置足够低时，水面上方的气压可以减小到大瓶末受挤压时的大小。则此位置就是浮沉子漂浮于水面相对应的水下平衡位置，也是浮沉子在水下能所到达的平衡位置。浮沉子试验选用平常生活废弃的饮料瓶、小玻璃药瓶等或者吸管、回形针材料组合而成。材料易得不花钱；组装轻易；且能进行多种试验。试验现象新奇明显，趣味性强，试验效果良好。合用于初高中学生进行自制。可以用于演示探究多种物理现象：1、演示气体压强与体积关系：当用力压塑料瓶时，瓶内气体体积变小压强变大，进入小瓶中的水增多，阐明瓶内气体压强变大体积变小；松手后，小瓶内水量变少，阐明了瓶内气体体积变大压强变小。2、演示决定物体沉浮的条件：物体自身的重力和在液体中受到的浮力。3、演示光的折射现象：当小瓶在塑料瓶的外侧时，会看到小瓶明显变大，或将塑料瓶放在字上，会看到瓶下的字变大且位置变高；小瓶在下沉时，先变大变长再变小。在实际生活中的应用：潜水艇。探究潜水艇的浮沉原理：潜水艇有蓄水仓，通过排出和注入水，变化潜水艇的重量来变化浮沉。【2】杨波.浮沉子试验中的反常现象研究[j].物理教师，,(18).篇四：探究性小试验探究性小试验—奇异的浮沉子与小试管上升奇异的浮沉子与小试管上升摘要：本试验只要通过制作浮沉子，变化浮沉子的初始深度，观测浮沉子的运动趋势并寻找浮沉子的浮沉临界点，从而建立并验证小试管所受合力与深度的数学关系式。关键词：浮沉子、临界点设浮沉子漂浮于水面时，浮沉子管内空气压强为p0,体积为v0;v在深度x处，管内空气压强为p气，体积为v气。浮沉子的体积为壳，f?g?f浮?m气g??g(v壳?v气)v气?气,而管中气体的压强p气?p0??gx,故浮沉子的合力：Cf?m壳g??g(v壳?)p0??gxCp0??gx?可得x0?。长玻璃管、注射器、气球、刻度尺、水杯、锡条丝(增长注射器的重量)三、试验内容及环节(一)奇异的浮沉子(用橡皮筋绑住，使不漏气)。数学关系式并用图像表述。(二)小试管上升壳浮 气c=p0v0=1.01×105×1.4×10-6n=0壳-x关系图=3.92×102-103×9.8(2.63×10-6+=1.34×做f合曲线与x轴交于点(202,0),即理论上临界点为x₀=202mm数，故测量误差重要来源于测量原点和临界点把握不精确和读数的误差。(二)小试管上升小于重力，因此才上升至顶端。五、试验总结1、操作难点[1]李明亮.浮沉子的巧妙制作及原理[j].学苑教育，,(第19期).[2]常建，丁智勇.“浮沉子”水下平衡的定量探究[j].物理教学探讨，,(第9期).[3]刘炳昇.探究浮沉子撤压后浮与沉的规律[j].物理教学，,(第2期).[4]杨波.浮沉子试验中的反常现象研究[j].考试周刊，,(第15期).篇五：三年级科学试验汇报1课、吹泡泡液体的配制会小某些。措施二：吹泡泡的最佳配方为：2份洗涤剂、6份水、1—4份甘油。由于，泡泡破了是由于水分的蒸发，2课、观测和识别植物的措施观测要点：6.种子：大小、形状、颜色、味道等、3课用一种手指能否制止坐在椅子上的同学站起来试验规定：一名同学端坐在椅子上，双脚前放。另一种同学用手指抵在他的额头前，不让他的身子前倾，试一试，这位同学能站起来吗?试验成果：坐在凳子上的同学无法站起来。试验分析：由于人坐着的时候，身体的重心在脊椎下方，假如想保持上身直立而从椅子上站起来，必须把身体重心移到小腿上。人从椅子上起立的那一瞬间，必须克服体重的巨大阻力才能站起来，在重心没有前移的状况下，人的大腿肌肉没有这样大的力量做到这一点。因此，人好比粘到椅子上同样，无法站起来。吹蜡烛试验措施一：试验规定：桌上有蜡烛、火柴、瓶子、木块，隔着这些形状不一样的物体吹点燃的蜡烛，能把蜡烛吹灭吗?试验成果：隔着瓶子能吹灭蜡烛，隔着木块、文具盒、书本等吹不灭蜡烛。试验材料：1根蜡烛、火柴、1个小漏斗。1.点燃蜡烛，并固定在桌上。2.使漏斗的宽口对着蜡烛的火焰，从漏斗的小口用力吹。蜡烛能被吹灭吗?试验成果：用漏斗的宽口对着火焰，吹气时，火苗将邪恶、斜向漏斗的宽口端，并不轻易被吹3.使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的宽口用力吹气。蜡烛能被吹灭吗?试验成果：蜡烛将很轻易被吹灭。筷子的神力试验规定：把一根筷子插入装着米的杯子中，然后将筷子上提，筷子会把米和杯子提起吗?试验材料：塑料杯一种、米一杯、竹筷子一根。1.将米倒满塑料杯。2.用手将杯子里的米按一按。3.用后按住米，从手指缝间插入筷子。4.用手轻轻提起筷子，杯子和米被提起来了。用吸管吸水的试验试验材料：杯子、水、两根吸管。试验环节：口含两根吸管，一根插到一只装有汽水的杯子里，另一根露在杯子外面，你能从吸管中喝到水吗?试验成果：按照上面的措施喝水，你就是使出九牛二虎之力，也无法喝到一滴汽水。观测目的：指导学生学习认识物体的措施。观测材料：几种杯子，分别装有等量的矿泉水、酱油、白醋、盐水、白糖水白酒，并标上记号。第一，用眼睛观测，辨别出酱油。第二，用鼻子闻，可以辨别出白酒、白醋。第三，用舌头尝，可以辨别出白糖水、矿泉水、盐水。观测结论：辨别物体特性时要遵照一看、二闻、三尝的观测次序。观测比较植物的相似和不一样1.用眼睛看：植物的外形和高度。叶、花、茎、根、果实。2.用手摸：树皮、叶片、茎。3.用鼻子闻：味道。4.用嘴尝一尝。6课温度计的使用措施估：在测量之前要先估计被测液体的温度。选：根据估计的温度选用量程合适的温度计。没：温度计的玻璃泡要所有浸没在待测液体中，但不要碰到容器底和容器壁。侯：玻璃泡所有浸没在待测液体中要稍后一会儿。稳：等它的示数稳定后在读数。留：读数时，玻璃泡要继续留在被测量液体中。平：视线要与温度计中液柱的上表面相平。7课热水温度变化的试验试验目的：探究常温下一杯热水温度的变化规律。试验材料：铁架台、烧杯、水温计、计时器。试验环节：1.将温度计悬吊在铁架台上。2.在烧杯内倒上温度大概80摄氏度的半杯热水，并调整烧杯与温度计的位置，使温度计的液泡完全浸入倒热水中，不要接触到杯壁和杯底。3.等温度计的液柱上升到最高点时，读出此时的温度，并将读数填写到表格的0分钟格内。从此时起每隔两分钟记录一次，持续观测15—20分钟。容器对热水温度变化影响的试验试验目的：探究不一样材料的容器对热水温度变化的影响。试验材料：钢化保温杯、玻璃杯、磁杯、纸杯、水温计。试验环节：(1)在钢化保温杯、玻璃杯、磁杯、纸杯里同步倒上相似温度(50~80摄氏度)、等量的热(2)每隔三分钟观测一次水温，作好记录。试验现象：热水的温度伴随时间的推移而不停下降，温度减少的速度从快到慢依次为玻璃杯、陶瓷杯、纸杯、保温杯。试验结论：不一样构造、材料的容器保温效果不相似。外部环境的温度对水温变化的影响试验目的：探究外部环境对热水降温过程的影响。试验材料：两个水槽、三个烧杯、三只水温计、三个铁架台。试验环节：1.在一种水槽里倒上二分之一温水(40度左右),一种水槽里倒上二分之一冷水。2.在三个烧杯里同步倒上相似温度(50~80度)、等量的热水。3.将两个杯子分别放入水槽里，另一种放到常态下，分别用铁架台悬吊一支温度计，调整水温计液泡与烧杯中水的位置，使液泡均悬浮于水中。4.仔细观测三杯水中水温的变化，并做好记录。试验现象：温水水槽中热水降温速度最慢，冷水水槽中热水降温速度最快，常态下的热水降温速度居中。试验结论：外部环境的温度影响热水降温的速度。加紧热水降温的试验试验目的：探究迅速降温的措施。试验材料：烧杯、筷子、扇子、冷水、热水、水槽等。试验环节：1.把五个烧杯分别编上号，倒上等量同温度的热水。2.在1号杯子上方用扇子扇，2号杯子用筷子搅，3号杯子放进盛冷水的水槽中，4号杯子往另一种杯子来回倒，5号杯静放在桌面上。3.半分钟后，同步测量五杯水的温度。4.继续按照本来的措施试验，一分钟后再次测量五杯水的温度。试验现象：1~4号杯中热水的降温速度都比5号杯中的热水降温速度快。试验结论：用扇子扇、筷子搅、放冷水中、两杯子倒都可以加紧热水降温的速度。其中降温最快的措施是用两个杯子互倒，静置状态降温最慢。8课量筒使用措施操作要诀“量液体，筒平稳；口挨口，免外流；改滴加，至刻度；读数时，视线平；看凹处，读得准”。若不慎加入液体的量超过刻度，应手持量筒倒出少许于指定容器中，再用滴管滴至刻度处。胶头滴管的使用措施；胶头滴管用于吸取和滴加少许的液体。1。使用前先捏紧胶头，再放入液体中吸取液体。2.取液后应注意使滴管竖直，保持橡胶乳头在上，不要平放和倒置。3.滴液时，把它悬空放在容器上方，不要接触容器壁。4.用后立即洗净，再去吸取其他药物。9课制作不倒翁制作材料：米、碗、筷子、卫生纸、鸡蛋。1.用筷子在鸡蛋的顶端戳一种洞，用筷子搅乱蛋清与蛋黄，让蛋黄和蛋清流进碗里去，用水冲洗、用卫生纸擦干。2.往鸡蛋刚戳破的小洞里倒进某些米，再倒点胶水，让米固定在鸡蛋里面的一端。3.用彩纸做一顶圆圆的小帽子。4.把小帽子粘到鸡蛋顶端的洞口上。5.给不倒翁画上眼睛、鼻子、嘴巴。11课下沉物体与否受到水的浮力试验试验材料：钩码、橡皮筋、尺子、水槽、水。1.把钩码挂在橡皮筋上，提起，用尺子测量橡皮筋的长。2.再把其放入水中，测量橡皮筋的长度。3.比较两次橡皮筋的长度，有什么发现?试验现象：同一种砝码，在水中提起比在空气中提起，橡皮筋要短。试验结论：下沉的砝码，由于也受到了水的浮力，因此使得钩码重量变轻了，提起时所用的力小了，因此橡皮筋比较短。阐明下沉的物体也受到水的浮力。12课变化浮和沉的试验措施一：试验器材：带盖的空牙膏皮(铝制)、剪刀、一杯水。1.将瘪的空牙膏皮的尾部剪去，放进水杯里，可以看到牙膏皮下沉。2.取出牙膏皮，可将牙膏皮捏成船形，放在水面上，会看到它浮在水面上。假如想使牙膏皮竖直浮起来，可以从它尾部剪开处用手指将它扒开，使它稍稍鼓起，再次将它放到水杯里，可看到它会直浮在水面上。试验环节：把一只鸡蛋浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后，发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋，往清水中加入食盐，调制成浓度较高的