浮沉子

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。

方法一

器材 1000ml 透明有盖塑料瓶,中号滴管等。

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)。(图 a)

    (3)用力挤压塑料瓶,可看到滴管下沉(图b)。撤去压力,可看到滴管上浮。

浮沉子 - 图1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。

方法二

器材 火柴梗,细漆包线,试管,清水。

操作
  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。

  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;减小拇指压力,火柴梗又会徐徐上升(如图)。

浮沉子 - 图2

注意 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”。

方法三

器材 广口瓶,木塞,玻璃管,盛水玻璃缸,乳胶管,铁块,细线,钻孔器

等。

模拟潜水艇的制作方法

用钻孔器在木塞上钻两个小孔,然后紧紧塞住广口瓶瓶口,在小孔中分别插入

一长一短两根玻璃管,并在较长玻璃管的一端连接一根乳胶管,在瓶口下方用细线挂上铁块,然后将整个装置倒置在盛满水的玻璃缸内,如图所示。以此作为潜水艇

浮沉子 - 图3的模拟实验器。

操作

实验时,从乳胶管中吸出空气,瓶内压强减小,水从另一玻璃管进入瓶内,重力大于浮力,瓶即下沉;若向瓶内吹气,瓶内压强增大,将水排出,至重力小于浮力时,瓶即上浮。

注意
  1. 长玻璃管的上端应靠近瓶底。

  2. 铁块的重力要适当,一般只要能使瓶口不致向上翻转就可以。