浮尘子的原理

浮尘子的原理:利用阿基米德原理,改变浮力大小实现升降。

实验过程

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。

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。

制作浮沉子掌握要点:

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。

制作过程

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。