浮沉子的原理及制作初中物理实验
探究浮沉子实验
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。
（原创）科学实验室：小制作——自制浮沉子
（原创）科学实验室：⼩制作——⾃制浮沉⼦
⼩制作——⾃制浮沉⼦
⽇期：2017.04.06 星期四
天⽓：⾬
制作⼈：王璇
实验材料：糖纸、曲别针、塑料瓶、⽔
实验步骤：
1.将糖纸剪开⼀个⼝，并将封⼝处别上2枚曲别针
2.灌⼤半瓶⽔
3.将糖纸放⼊⽔中，拧紧瓶盖
4.⽤⼒捏瓶⼦，糖纸下沉
实验中的科学道理：
由于饮料瓶是密闭的，当挤压瓶⼦时，瓶⼦的容积变⼩，瓶内⽓体被压缩（⽔不易被压
缩），压强增⼤，从⽽把⽔压⼊糖纸内，使糖纸变重，当糖纸重⼒⼤于浮⼒时，浮沉⼦就下
沉。
松开⼿后，瓶内⽓体压强减⼩，糖纸内的⽓体⼜将⽔压出，糖纸重⼒减⼩，当重⼒⼩于浮
⼒时，浮沉⼦上浮。
实验反思：
糖纸由于太轻⼩，不易下沉，别上曲别针后，质量变⼤，重⼒变⼤，易下沉。
在这⾥，聆听⼀线草根教师的教育⼼声！
辅导教师简介：潘书朋，中学物理教师，在《当代教育家》、《光明⽇报》、《中国教师报》、《中学
物理》、《新课程评论》等国家、省级刊物、教育⽹站上发表教育教学论⽂50余篇。
多年来⼀直致⼒
于“让物理教学回归实验室”的课题研究，所申报的教育部教师科研基⾦“⼗⼆五”规划重点课题⼦课题荣获教
育科研成果⼀等奖。
微信ID：shupengchaguan。
浮沉子实验报告
1. 了解浮沉子的制作原理和实验现象。
2. 掌握控制浮沉子沉浮的方法。
3. 通过实验，加深对阿基米德原理和帕斯卡原理的理解。
二、实验原理浮沉子是一种利用浮力和重力的平衡来控制物体沉浮的装置。
其制作原理主要基于阿基米德原理和帕斯卡原理。
阿基米德原理：物体在液体中所受的浮力等于它排开的液体的重量。
帕斯卡原理：在密闭容器中，任何一点受到的压强都等值地传递到容器内的各个部分。
三、实验器材1. 可乐瓶1个2. 小药瓶1个3. 水槽1个4. 橡皮膜1张5. 尺子1把四、实验步骤1. 将可乐瓶装满水至将满而未满的程度。
2. 将小药瓶开口端向下放入可乐瓶中，调整小药瓶刚能竖直浮出水面。
3. 拧紧可乐瓶盖，使大瓶的上部被封闭了一段空气。
4. 观察实验现象，记录小药瓶的沉浮情况。
5. 用手挤压可乐瓶，观察小药瓶的沉浮变化。
6. 松开手，观察小药瓶是否恢复到初始状态。
7. 重复步骤5和6，通过调整手的力度，控制小药瓶悬浮在液体中的某一位置。
1. 在没有挤压可乐瓶的情况下，小药瓶静止浮在水面，说明此时浮沉子受到的浮力和重力达到平衡。
2. 当用手挤压可乐瓶时，大瓶上部被封闭的空气体积减小，压强增大，将水压入小药瓶中，使小药瓶下沉。
3. 松开手后，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，使小药瓶上浮。
4. 通过调整手的力度，可以控制小药瓶悬浮在液体中的某一位置。
六、实验结论1. 浮沉子能静止浮在水面，是由于浮沉子受到的浮力和重力达到平衡。
2. 挤压可乐瓶时，大瓶上部被封闭的空气体积减小，压强增大，使浮沉子下沉。
3. 松开手后，筒内水面上的空气体积增大，压强减小，使浮沉子上浮。
4. 通过调整手的力度，可以控制浮沉子悬浮在液体中的某一位置。
七、实验讨论1. 浮沉子的沉浮与物体受到的浮力和重力的平衡有关。
2. 实验中，浮沉子的沉浮受到外部压强的影响，通过调整手的力度，可以改变浮沉子的沉浮状态。
3. 本实验展示了阿基米德原理和帕斯卡原理在实际生活中的应用。
沉浮子实验步骤
沉浮子实验步骤引言：沉浮子实验是一种简单而经典的实验，用于研究物体在液体中的浮力和沉降行为。
本文将介绍沉浮子实验的步骤及相关原理，旨在帮助读者加深对浮力和沉降现象的理解。
一、实验材料准备1. 实验器材：一个透明的容器（如玻璃瓶或塑料瓶）、一根细线、一个铅块（或其他重物）。
2. 实验材料：水、沉浮子（如小塑料球、木块等）。
二、实验步骤1. 准备容器：将容器清洗干净，并确保容器底部没有杂质。
2. 加水：将容器中加入适量的水，水位约为容器高度的三分之二。
3. 执行实验：a. 沉浮子的浸入：先将沉浮子放在水面上，观察其现象。
然后将沉浮子慢慢地放入水中，观察其位置变化。
b. 浮力的观察：观察沉浮子完全浸入水中后，其所受到的浮力现象。
c. 沉降的观察：观察沉浮子被沉入水中后的沉降过程，以及沉浮子停止沉降后的位置。
三、实验原理解析1. 浮力原理：浮力是指物体在液体中所受到的向上的力，其大小等于物体排开液体的重量。
根据阿基米德原理，物体浸入液体中所受到的浮力等于排开的液体的重量，与物体的体积成正比。
2. 沉降原理：当物体的密度大于液体时，物体会下沉；当物体的密度小于液体时，物体会浮起；当物体的密度等于液体时，物体会停留在液体中的某个位置。
四、实验结果分析1. 沉浮子在水中的浮力：当沉浮子完全浸入水中时，会受到向上的浮力。
浮力的大小取决于沉浮子的体积和液体的密度，与沉浮子的重量无关。
2. 沉浮子在水中的沉降：如果沉浮子的密度大于水的密度，沉浮子会下沉至底部；如果沉浮子的密度小于水的密度，沉浮子会漂浮在水面上；如果沉浮子的密度等于水的密度，沉浮子会停留在水中的某个位置。
3. 影响浮力和沉降的因素：浮力和沉降取决于物体的密度、体积和液体的密度。
同样大小的物体在不同液体中受到的浮力也会不同。
五、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，避免发生意外。
2. 实验前应仔细检查实验器材，确保其完好无损。
3. 在进行实验时，要保持容器内的水清洁，避免杂质干扰实验结果。
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关于“浮沉子”原理的探究
1.“浮沉子”结构：
矿泉水瓶、水、浮沉子（由吸管、回形针组成）
2.现象：
1.初状态：浮沉子悬浮在水面上
2.挤压瓶子：浮沉子下沉（挤压的压力越大、浮沉子下沉速度越快）
3.挤压压力适中时：浮沉子悬浮在水面上
4.由挤压到松开：浮沉子又浮到水面上
3.分析:
涉及物理过程：
1.挤压压力变化过程
2.瓶内压强变化过程
3.浮沉子体积变化过程（浮力变化过程）
4.浮沉子上浮、悬浮、下沉过程
压强分析：
挤压瓶子，瓶内压强变大，吸管体积变小，浮力变小
浮沉子悬浮与下沉分析：
涉及浮沉受力的合力方向的问题，浮沉子收到重力和浮力
当：
1.压力等于重力（浮沉子浮在水面上或悬浮在液体中）
2.浮力小于重力（浮沉子下沉）
3.重力比浮力大得越多下沉速度越大。
滴管浮沉子的原理及制作
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。
浮沉子的实验原理
浮沉子实验原理：解析水的密度变化
浮沉子实验是关于水密度变化的常见实验，通过对水密度与温度
的关系进行研究，可以更好地理解水的特性。
本文将从实验原理、实
验步骤和注意事项三个方面详细介绍浮沉子实验原理。
一、实验原理
浮沉子实验是利用水的密度随温度变化的规律来进行的。
一般来说，温度越高，水的密度越小，因此在温度变化时，浮沉子的浮沉情
况也会随之发生改变。
具体来说，当水温升高时，浮沉子下沉的深度
会随之减小，而当水温下降时，浮沉子下沉的深度则会随之增加。
二、实验步骤
1. 准备工作：首先需要准备一个浮沉子，一杯水，以及一根温度计。
2. 测量温度：使用温度计测量水的温度，并将温度记录下来。
3. 放置浮沉子：将浮沉子轻轻地放入水中，并观察它的浮沉情况。
4. 测量下沉深度：记录浮沉子在水面下沉的深度，可以使用刻度
尺等工具进行测量。
5. 分析结果：根据记录的温度和下沉深度数据，绘制温度和下沉
深度之间的关系图。
三、注意事项
1. 浮沉子的选用：在进行实验时，需要选用合适的浮沉子，并对其大小和密度等进行认真的考虑。
2. 测量精度：在进行下沉深度的测量时，需要保证其测量精度，以避免数据的偏差。
3. 温度稳定：实验进行时需要保持水的温度稳定，以便获得准确的实验数据。
通过对浮沉子实验的原理、步骤和注意事项的介绍，我们可以更好地理解水的密度变化规律，并且也能够更好地运用浮沉子实验来进行物理实验。
浮沉子的实验原理
浮沉子的实验原理引言：一、浮力的产生原理浮力是物体在液体中所受到的向上的力，它的大小等于物体排开的液体的重量。
根据阿基米德原理，当物体浸入液体中时，物体所受到的浮力等于物体排开的液体的重量，而不受物体的重量和形状的影响。
浮力的产生原理可以简单地理解为，物体在液体中受到的压力差导致了浮力的产生。
二、浮沉子的实验原理浮沉子是一种由玻璃制成的小球，它具有一定的密度，可以漂浮在液体表面或沉入液体中。
浮沉子的实验原理主要是利用其在不同密度液体中的浮沉状态，来观察浮力和沉降规律。
1. 实验材料准备为了进行浮沉子实验，我们需要准备以下材料：- 浮沉子- 不同密度的液体（如水、盐水、油等）- 透明容器2. 实验步骤（1）首先，将透明容器中注入一定量的水，并将浮沉子放入容器中。
观察浮沉子在水中的浮沉状态，记录下浮沉子所处的位置。
（2）接下来，将水倒出，换成盐水。
同样地，观察浮沉子在盐水中的浮沉状态，并记录下浮沉子所处的位置。
（3）重复上述步骤，将液体换成油，观察浮沉子在油中的浮沉状态，并记录下浮沉子所处的位置。
3. 实验结果分析通过观察浮沉子在不同液体中的浮沉状态，我们可以得出以下结论：- 浮沉子在水中浮在表面。
- 浮沉子在盐水中有一部分浮在表面，一部分沉入液体。
- 浮沉子在油中完全沉入液体。
这些结果说明了浮沉子的浮沉状态与液体的密度有关。
当浮沉子的密度小于液体的密度时，它会浮在液体表面；当浮沉子的密度大于液体的密度时，它会沉入液体中。
结论：浮沉子实验通过观察物体在不同密度液体中的浮沉状态，帮助我们理解浮力的产生原理以及物体在液体中的沉降规律。
实验结果表明，浮沉子的浮沉状态与液体的密度有关，当物体的密度小于液体的密度时，它会浮在液体表面；当物体的密度大于液体的密度时，它会沉入液体中。
浮沉子的实验原理为我们提供了一种简单直观的方式来观察物体在液体中的浮力和沉降规律，有助于我们深入理解浮力的本质和应用。
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“浮沉子”的原理及制作
没有实验的物理理论是空洞的，没有理论的实验是盲目的．正是实验家使理论家保持老老实实的态度．
———物理学家帕格尔斯浮沉子原名“笛卡儿潜水器”，最早是由法国科学家笛卡儿(Rene Descartes，1596～1650)为了示范浮力定律而发明的．“浮沉子”也是八年级(下)物理教材中学习浮力后的一个课外小实验．浮沉子不仅是一个“好玩”的玩具，其中还包含着很多的物理知识!
先让我们用身边的材料一起来做个浮沉子吧!开动脑!筋，相信你在整个过程中一定会学到很多课堂上学不到的东西．
所需器材
—个大饮料瓶(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(能放人大瓶中)；扎丝一段(细铁丝、细铜丝、细铅丝皆可)．制作方法
1．在大瓶中装水至将满而未满的程度．
2．在小瓶(如图1所示)开口端缠绕几圈细铁丝，让小瓶恰好能
开口向下竖直浮在水面上，再在小瓶中装适量的水后将其倒扣(开口
朝下)在大瓶的水中，小瓶中的水量需仔细调节，调节到小瓶能竖直
浮在水中，且使之底部刚浮出水面为宜(露出水面的体积不能太大，
如果浮沉子露出水面的体积太大，则实验时使它下沉所需的力就会
越大)．拧紧大瓶瓶盖，这样浮沉子就做好了．
浮沉子做好了，那我们就一起动手来做实验吧!
用力挤压瓶子，我们可以看到小瓶下沉(如图3所示)；松手，就看到小瓶又浮起来了(如图2所示)．你可以随心所欲地控制它的浮沉，而且随着手对大瓶用力的力度变化，我们还能控制它悬浮在液体中的任一位置．那忽上忽下的神奇的浮沉子，很是有趣．
有趣的同时，聪明的你一定会思考，这其中到底隐藏了怎样的奥秘呢?让我们一起来研究．
让我们仔细观察一下浮沉子的核心部分——一个普通的小瓶，开口端缠绕细铁丝，内装适量的水．小瓶瓶口缠绕的一点铁丝是作为配重，起降低重心的作用，使小瓶能开口向下，竖直浮在水中．另外，小瓶下端是开口的，水可通过瓶口进出瓶体．当水流人瓶体时，浮沉子的重力(瓶和瓶中水总重)增加；当水流出瓶体时，浮沉子的重力减少．这与潜水艇的原理类似．
再让我们仔细观察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，浮沉子不下沉．由阿基米德原理可知，浮沉子能浮在水面上，是由于浮沉子所受的浮力和重力二力平衡的原因．
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
情况下，这些气体的压强增大(波意耳定律)，这增大的压强传递给水(帕斯卡原理)，将
水压入小瓶中(如图4所示)．浮沉子里进入一些水后，浮沉子的重力增大，浮沉子的
重力大于它受到的浮力，它就会下沉．一旦松手，不挤压瓶子时，大瓶中被封闭的气
体恢复到原来的体积，大瓶内气体的压强减小，而原来小瓶中被封闭的空气就将水从
小瓶中压出去．流出一些水后的浮沉子重力减少，当浮沉子的重力小于它受到的浮力，
浮沉子就向上浮．
如果手用力恰当，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．
现在你知道浮沉子是怎么一回事了吗?用你做的浮沉子和你的同学、朋友们做的浮沉子比一比，大家互相交流一下，相信你还会有新的收获!。