浮沉子的原理及制作
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浮沉子实验之公保含烟创作用以演示液体浮力、气体具有可压缩性以及液体对压强的传递的仪器.它是法国迷信家笛卡尔(1596—1650)所发明.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.依据帕斯卡定律,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,它的重力增加,年夜于它受到的浮力,就向下沉.手分开橡皮膜,筒内水面上的空气体积增年夜,压强减小,浮沉子外面被压缩的空气把水压出来,此时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事先,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,靠改动它的重力来实现的(体积不变).潜水艇与浮沉子升降事理相同.浮沉子实验形式多样.一般都是通过外部压强的变卦,改动浮沉子内部气体的体积,从而到达控制其沉浮的目的.制作浮沉子要掌握两个要点:第一,浮沉子内部必需有一定量的气体(因固体、液体的体积不容易随压强的变卦而变卦);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.帕斯卡定律内容:密闭液体上的压强,能够年夜小不变地向各个方向传递.依据静压力根本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发作变卦时,只要液体仍坚持其原来的运动状态不变,液体中任一点的压强均将发作同样年夜小的变卦. 这就是说,在密闭容器内,施加于运动液体上的压强将以等值同时传到各点.这就是静压传递原理或称帕斯卡原理.帕斯卡定律是流体力学中,由于液体的活动性,封锁容器中的运动流体的某一局部发作的压强变卦,将年夜小不变地向各个方向传递.帕斯卡首先论述了此定律.压强等于作用压力除以受力面积.依据帕斯卡定律,在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强,势必在另一个活塞上发作相同的压强增量.如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍,那么作用于第二个活塞上的力将增年夜为第一个活塞的10倍,而两个活塞上的压强仍然相等.这一定律是法国数学家、物理学家、哲学家布莱士·帕斯卡首先提出的.这个定律在生产技术中有很重要的应用,液压机就是帕斯卡原理的实例.它具有多种用途,如液压制动等.帕斯卡还发现运动流体中任一点的压强各向相等,即该点在通过它的所有平面上的压强都相等.这一事实也称作帕斯卡原理.可用公式暗示为:P1=P2即F1÷S1=F2÷S2浮沉子帕斯卡定律制作办法器材1000ml透明有盖塑料瓶,中号滴管等.把持(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).(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.用力妥当,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.浮沉子的巧制妙用装置图:废饮料瓶内水面浮一小玻璃药瓶,如下图特点:我自制的浮沉子选用如图形状的饮料瓶,资料易得不花钱;组装容易;且能停止多种实验.实验现象新奇明显,趣味性强,实验效果良好.用途:“浮沉子”在初中物理实验教学中,用于探索或验证物体的浮沉条件:先察看到小瓶漂浮在水面上,当用力压塑料瓶时,会看到小瓶中的水面上升到红线以上,说明进入小瓶中的水增多,小瓶和瓶内水的重力变年夜,当重力年夜于浮力时,小瓶沉入水底;松手后,小瓶又会浮上水面;适当用力时,也可使小瓶悬浮在水中.妙用:1.该浮沉子还可用于演示“奇妙的物理现象”:教员演示时先问:“这里有一个小瓶子浮在水面,你能不用任何工具叫小瓶子沉下去再浮起来吗?”学生感到很新奇,兴趣盎然.再说我有“气功”,我叫这外面的小瓶子沉下去它就沉下去,叫它浮上来它就浮上来,看:“沉——”(用力压塑料瓶,小瓶沉下),“浮——”(松手,小瓶浮上来);我这瓶还是“魔瓶”小瓶在下沉时,先变年夜变长还会再变小.实验现象新奇明显,趣味性强,实验效果良好.再说明其实这外面运用了物理知识,使学生初步感受物理现象的奇妙,激起其好奇心和求知欲.2.探究潜水艇的浮沉原理:通过适当用力压塑料瓶向小瓶(潜水艇水舱)中充水或松手向外排水来改动小瓶(潜水艇)的自重,从而使其下沉或上浮.3.演示光的折射现象:当小瓶在塑料瓶的外侧时,会看到小瓶明显变年夜,或将塑料瓶放在字上,会看到瓶下的字变年夜且位置变高;小瓶在下沉时,先变年夜变长再变小.4.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年夜,进入小瓶中的水增多,说明瓶内气体压强变年夜体积变小;松手后,小瓶内水质变少,说明了瓶内气体体积变年夜压强变小.。
探究浮沉子实验冯婷婷摘要:通过了解浮沉子的历史,学习该实验的原理,进行一定的理论分析和知道浮沉子装置在生活中的应用,从而全面深入地学习浮沉子实验。
关键词:浮沉子实验实验原理理论分析潜水艇一、实验装置浮沉子实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)所创造。
(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器内。
其后,制作了各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、温度浮沉子等等。
(2)吸管浮沉子吸管浮沉子的实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单。
可以通过改变吸管的长短和回形针的数目来改变浮沉子的自身重力,从而可以更好地控制其在水中的沉浮情况。
同时也可以改变浮沉子的形状,达到美观的效果。
(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,其特征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,改变浮沉状态。
二、实验原理根据帕斯卡定律,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,它的重力增加,大于它受到的浮力,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。
青少年科技活动教案
浮沉子
原理及制作
阳平镇一中
浮沉子原理及制作
第一部分:结构及原理
(一)自然界的“浮沉子”——鱼的沉浮靠“鱼鳔”
(二)浮沉子
第二部分:材料准备
塑料饮料瓶(带盖),小玻璃瓶(黄莲感冒饮),盛水的水盆。
第三部分:制作步骤
1. 给饮料瓶内装满水;
2. 给小玻璃瓶中装部分水,留有一定的空气,空气部分的大小要保证小瓶漂浮在水上;
3. 将小瓶倒立装入饮料瓶内(手要堵住小瓶口),挤出饮料瓶内部分水,出现空气腔;
鱼鳔
4.盖紧饮料瓶盖,调试最佳。
5.组装,调试,包装
第四部分:
作品展示,比赛,评优。
浮沉子的原理
浮沉子是一种物理实验装置,用于研究物体在液体中的浮力和沉力。
它由一个平衡臂和一个悬挂物体组成。
浮沉子的原理是基于阿基米德定律,即物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重量。
当悬挂物体完全浸入液体中时,浮力等于悬挂物体的重量,所以它处于平衡状态。
当我们给浮沉子施加一个外力,例如用手轻轻推动平衡臂,悬挂物体会有所移动。
如果我们向下推动平衡臂,悬挂物体会部分浸入液体中,此时浮力减小,悬挂物体的重量大于浮力,就会下沉。
相反,如果我们向上推动平衡臂,悬挂物体会部分浮出液体,浮力增加,悬挂物体的重量小于浮力,就会上浮。
这样,通过控制平衡臂的运动,可以调整悬挂物体在液体中的浮沉状态。
浮沉子往往用于教学实验中,可以帮助学生直观地理解浮力和沉力的原理。
通过观察悬挂物体在液体中的运动,学生可以深入了解阿基米德定律的应用。
同时,浮沉子也被广泛应用于科学研究和工程实践中,例如用于设计浮力垫、调节液压装置等。
浮沉子的科学原理浮沉子的科学原理1. 引言浮沉子,又称浮漂,是一种用于判断水流速度、水深等水文参数的工具,广泛应用于河流、湖泊和海洋等水域环境中。
它的原理基于浮力和重力的平衡,通过观察浮沉子在水中的浮动情况来推测水流的状态。
本文将从浅入深,逐步介绍浮沉子的科学原理。
2. 浮力和重力在解释浮沉子的科学原理之前,我们首先需要了解浮力和重力的基本概念。
•浮力:物体在液体或气体中受到的向上的力,大小等于所排开的液体或气体的重量。
•重力:物体受到的地球引力,大小等于物体质量乘以重力加速度。
3. 浮沉子的构造浮沉子通常由浮漂和浮沉体两部分组成。
•浮漂:通常是一个小球或圆盘形状的物体,由于浮力的作用会使其浮在水面上。
•浮沉体:一般是一个金属片或线条,连接在浮漂下方。
浮沉体的重量大于浮漂,使得整个浮沉子在水中可以上下浮动。
4. 浮沉子的工作原理浮沉子的工作原理可以总结为以下几个步骤:1.浮沉子放入水中时,浮漂受到浮力作用,被抬升到水面上。
2.由于浮沉体的重量大于浮漂,浮沉体会下沉,使得整个浮沉子开始下沉。
3.当浮沉体下沉到一定深度时,水的阻力会使其停止下沉。
4.如果水流的速度较慢,浮沉体停止下沉的深度较浅;如果水流速度较快,浮沉体停止下沉的深度较深。
5.观察浮沉子的下沉深度,可以推测水流速度的大小。
5. 浮沉子的应用范围浮沉子作为一种简单但有效的水文观测工具,被广泛用于以下方面:•水流速度测量:通过观察浮沉子的下沉深度,可以估算水流的速度大小。
•水深测量:根据浮沉子停止下沉的深度,可以推测水的深度。
•河流和海洋动态观测:根据浮沉子的移动情况,可以推测水流的方向和变化。
6. 总结浮沉子是一种基于浮力和重力平衡的水文观测工具,通过观察其在水中的浮动情况,可以推测水流速度和水深等水文参数。
浮沉子的简单构造和易用性,使其成为一种常用的水文观测工具,在水文学研究和水资源管理中起到了重要的作用。
7. 浮沉子原理的进一步理解通过浮沉子的工作原理,我们可以进一步深入了解它背后的科学原理。
滴管浮沉子的原理及制作
滴管浮沉子是一种常见的流体控制装置,其原理基于浮力平衡和液体压力的作用。
滴管浮沉子的原理如下:
1. 当液体位于滴管内部时,液体的重力与浮子的浮力平衡,使得浮子能够浮在液面上。
2. 当液位下降至一定程度时,液体压力减小,浮子失去浮力支持,开始下沉。
3. 当液位再度上升至一定程度时,液体压力增大,浮子重新浮起。
制作滴管浮沉子的步骤如下:
1. 准备一个透明的滴管,一般采用玻璃或塑料材质。
2. 在滴管中部附近的一侧焊接或粘贴一个小型浮子,浮子应具有一定的浮力。
3. 将滴管安装在垂直的支架或固定装置上。
4. 将滴管浸入待测液体中,使浮子能够浮在液面上。
5. 观察液位的变化,当液位下降或上升至一定程度时,浮子将会进行浮沉运动。
需要注意的是,滴管浮沉子的制作需要根据具体应用需求选择合适的材料和尺寸。
物理浮沉子的原理和应用1. 概述物理浮沉子是一种常见的实验室仪器,用于分离和纯化物质混合物。
它基于物质在不同密度介质中的浮力和沉降速度的差异,通过调节介质密度来实现物质的分离。
本文将介绍物理浮沉子的工作原理和其在各个领域的应用情况。
2. 工作原理物理浮沉子基于Stokes定律,它的工作原理可以概括为下面几个步骤:2.1 选取适当介质首先,根据待分离物质的性质和密度范围,选择适当的介质。
常用的介质包括溶液、气体和油。
2.2 加载混合物将待分离的混合物加载到物理浮沉子中。
混合物可以是悬浮液、悬浮固体或悬浮气体。
2.3 调节介质密度调节物理浮沉子中的介质密度,使其与待分离物质的某一成分相匹配。
调节介质密度可以通过改变浓度、温度或溶剂的折射指数等方式实现。
2.4 启动分离过程启动物理浮沉子的分离过程,待分离物质由于浮力和沉降速度的差异,将分别上浮或下沉至特定位置。
2.5 采集分离产物根据待分离物质的具体要求,采集上浮或下沉的分离产物,实现物质的分离纯化。
3. 应用领域物理浮沉子广泛应用于各个领域,以下列举了几个典型的应用案例:3.1 生物化学领域在生物化学领域,物理浮沉子被用于分离和纯化蛋白质、核酸、细胞和微生物。
通过调节溶液浓度和温度,可以实现对生物分子的分级分离。
3.2 医药领域在医药领域,物理浮沉子被用于制备药物原料、富集药物活性成分和分离制备药物注射剂。
物理浮沉子可以高效分离药物成分,提高药物纯度和效力。
3.3 环境监测领域在环境监测领域,物理浮沉子被用于处理水体、土壤和空气中的悬浮物质。
通过调节介质密度和分离参数,可以有效去除悬浮颗粒和污染物。
3.4 食品领域在食品领域,物理浮沉子被用于分离纯化食品材料中的油脂、蛋白质和碳水化合物等成分。
物理浮沉子能够高效分离不同密度的食品成分,实现食品处理和提纯。
3.5 金属加工领域在金属加工领域,物理浮沉子被用于分离金属矿石中的有用金属和废弃物。
通过调节浮沉子中的介质密度和分离参数,可以实现金属矿石的高效分离和回收利用。
吸管浮沉子的原理简短
吸管浮沉子是一种利用浮力原理实现的自动调节液位的装置。
它由一根吸管和一个浮沉子组成。
当液体进入吸管时,液体的重力作用使得液位上升,浮沉子随之上浮。
上浮的浮沉子通过与吸管连接的机械装置(如连杆、链条等)传递上升运动,从而通过某种机制(如阀门、开关等)控制液位。
当液体排空或消耗时,浮沉子失去浮力,受到自身重力的作用下沉。
沉下的浮沉子同样通过机械装置传递下降运动,以便及时关闭液体供应或报警。
吸管浮沉子利用了液体中的浮力原理,通过浮沉子的上升和下降运动,实现对液位的自动调节。
这种原理简单且可靠,广泛应用于各种液位控制装置中,如水箱补水装置、沉水泵控制等。
初中物理浮沉子原理,物理浮沉子实验简介浮沉子原理1、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。
松开瓶子,筒内水面上的空气体积增大,压强减小。
2、浮沉子的原理就是物体的浮沉条件,主要是靠改变G的大小来实现浮与沉。
用力挤压瓶壁,使瓶内气体被压缩,气压增大,水被压入浮沉子内,G增大了大于了F,浮沉子就下沉。
3、浮沉子原理:利用阿基米德原理,改变浮力大小实现升降。
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。
4、小制作浮沉子的原理: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。
5、浮沉子实验的原理是: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。
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。
6、浮沉子的制作及原理具体如下:制作:大塑料瓶灌满水,口服液瓶子灌一部分水头朝下塞进去,大塑料瓶盖上盖子。
用手轻挤瓶身,口服液瓶子下沉,松开,口服液瓶子上浮。
浮沉子实验的原理是什么浮沉子实验的原理是: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。
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。
浮沉子实验原理:利用阿基米德原理,改变浮力大小实现升降。
根据浮沉子存在两个能量传递系统的,利用外部能量守恒为技术条件实现了从重力场获取能量,并且是把重力转换为mgh,这是标准的反重力现象。
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。