水面上蜡烛的沉浮分析

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蜡烛火焰熄灭后水面上升现象的研究

蜡烛火焰熄灭后水面上升现象的研究

蜡烛火焰熄灭后水面上升现象的研究文章题目:蜡烛火焰熄灭后水面上升现象的研究自从古代文明出现以来,蜡烛火焰熄灭后水面上升的现象便已被广泛观察到。

考古证明,其来源可以追溯至比较早期的古代文明,如依据汉代《礼记·礼运》中提及:“火之末,水之先。

”因此,对这一现象的研究可以说是世界各国文明历史上重要而早期的一种活动。

有关蜡烛火焰熄灭后水面上升现象的研究有很多。

在这里,我们将重点介绍几个比较突出的研究。

首先,著名的荷兰物理学家、英国科学家斯托尔特博士对蜡烛火焰熄灭后水面上升的现象进行了详细的研究。

他运用物理学方法通过量测和实验研究,发现蜡烛火焰熄灭后水面上升的原因是,当融化的蜡烛熔融物汇入冷却的水中,相对于熔融物的温度较低的水受到了温度刺激,从而产生了蒸气压力,并引起水面上升现象。

此外,由杜克大学的物理学家迈克尔·海伦斯博士和约翰·拉什博士运用流体动力学的原理将蜡烛火焰熄灭后水面上升现象进行了研究。

研究发现,蜡烛火焰熄灭后产生的气流可以把水向上推起,产生鼓泡现象,由此地球表面上一滴有限的水会引起这种表现。

另一方面,早在2015年就有研究表明,水的温度对蜡烛火焰熄灭后的水面上升也有重要的影响,当水温高于由汞温度计测定的浸入温度时,它会产生更多的蒸汽,从而产生更大的气流。

此外,水的浓度也会影响蒸汽压力,当杂质过多时,则会减少水中蒸汽的溶解率,这样水中的蒸汽压力就会变低,以致产生更小的蒸汽流体力。

此外,十九世纪六十年代,来自美国乔治梅森大学的研究人员也受雇于某个欧洲国家的金钱来进行该项研究。

他们利用一台精密仪器观察蜡烛火焰熄灭后的水面上升这一现象,并分析出水面平均上升的速度,1公分/秒,这一数据也在后来的研究中扮演重要角色。

在总结以上研究的基础上,可以得出结论,蜡烛火焰熄灭后水面上升是由温度刺激引起的蒸汽压力和流体动力学所产生的蒸汽流体力引起的。

随着不断进行的量子物理、量子化学和液体力学方面的研究,蜡烛火焰熄灭后水面上升现象可能会越来越受到关注。

五上科学《水的沉浮》实验报告单

五上科学《水的沉浮》实验报告单
格的填写。 4、小组领实验器材,分工合作,进行实验观察,完成实
验记录表。 5、组织交流: 把我们的预测与实验结果相比较,预测正确的有哪些,预
1、物体在水中有沉有浮,判断物体沉浮有一定的标准 2ห้องสมุดไป่ตู้同种材料构成的物体,改变它的质量和体积,沉浮状
态不改变。
实验注意事项
悬浮现象
指导教师
科学实验报告单
班级
五六班
实验者
时间
实验名称 物体在水中是沉还是浮
实验器材 实验步骤 实验结论
水槽7个,大小相近的砖块、木块和塑料块各一,物体7种 (小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、
橡皮)
一、观察物体的沉浮: 1、谈话:物体在水中是沉还是浮?哪些物体在水中是下
沉的,哪些物体在水中是上浮的呢? 2、把砖块和木块分别轻轻放入水里,观察它们在水中的
沉浮情况。 3、把塑料块轻轻放入水里,观察它在水中是沉还是浮
二、观察更多物体在水中的沉浮: 1、教师从小袋子取出7种物体,分别是小石块、泡沫块、
回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮。 2、以小石块为例,讨论完成教材第2面表格的前面2行“ 预测”、“理由”的填写,并建议沉浮可用往上或往下的
箭头符 号来表示。 3、学生独立完成其他物体的“预测”、“理由”这2行表

水中烧蜡烛原理

水中烧蜡烛原理

水中烧蜡烛原理
1水中烧蜡烛原理
水中烧蜡烛,又称沉烛,是一种现成的常见物理实验,是指用蜡烛在拿铁杯或者玻璃杯中点燃,然后倒入水,最终蜡烛在水中熄灭,而杯子中烛圆状的水面却没有变形的实验。

做这个实验其实是子用到了剪切力和浮力的原理。

其实,通过解释水中烧蜡烛的原理,深入理解剪切力和浮力的作用,也可以帮助小朋友更好的理解这两个物理概念。

1.1蜡烛在水中的特殊情况
当蜡烛放在水中时,蜡烛的表面会有一层液体,这就使得空气层与水的抗拒性增大,从而保护蜡烛的火焰不被浇灭。

因此,蜡烛在水中可以烧得很久了。

1.2剪切力与浮力作用
当一个物体在一个流体中,存在一种称之为剪切力的现象,这种剪切力可以在一定程度上抵抗流动物体的移动,从而让物体保持停滞不动。

此外,还有一个叫做浮力的现象,这是一种物体自身的力量,可以抵消外部的重力。

这种浮力可以使得物体在液体中保持住他浮动的本来位置。

1.3烧蜡烛圆形水位变化原理
既然剪切力、浮力也起着重要作用,那么接下来就可以根据剪切力和浮力的作用,更加深入的来解释水中烧蜡烛由原来的火焰样式变为圆形水象形态的原理了。

在水中点燃蜡烛,蜡烛上部的热量会把液体上面的空气层推开,形成一个形状圆饼状的胶桶,在它的外层,空气的抗拒性较大,内层的抗拒性较小,使得蜡烛火焰可以一直维持在状态保持不变,这就是形成水中烧蜡烛圆形水位变化原理。

1.4由此可见
从所述,可以看出水中烧蜡烛是一个很有趣的物理实验,也是一个简单易行的实验,也可以让小朋友更好的理解剪切力、浮力的原理,增强对物理实验的表征能力,从而能更快的学习物理知识。

浅谈蜡烛的悬浮实验

浅谈蜡烛的悬浮实验

浅谈蜡烛的悬浮实验摘要:在初中物理课本上有一用“鸡蛋盐水”来研究物体悬浮的实验,但欲使该实验成功却不是件容易的事。

为什么难以成功,是否是悬浮液体的选择不当,还是悬浮子的选择不当,或者仅仅依靠调节盐水的浓度不足以使实验成功,要不就是该实验根本不符合悬浮实验成功的理论基础?这些值得我们去思考。

笔者在参考有关老师的研究成功基础上,另辟溪径,通过分析影响悬浮实验成功的各方面因素,重新设计方案,进而达到使该实验容易实现的目的。

关键词:悬浮实验,石蜡,重力,浮力,黏性阻力双向调节Shallowly discusses the candle the aerosol experiment Abstract: Physics textbook is gone up one usefulness “egg salt water”and is studied the body suspension experiment in junior middle school,but will make that the experiment success is not a very affair .Whether or not to be hard to why successfully like that ,and to be suspending that liquid is selected unsuitable(ly),it is unsuitable that the son still suspending selects,or only relies on consistency adjusting salt solutiong not to be enough to make the experiment success.Does not otherwise exactly this experiment fit to suspend theory foundation successfully at all? These are worth us going to think deeply .this thesis chiefly is the various objective reasons,which realized to being hard to under the regulation experiment method are analyzed ,and consulting the research essay of concerned teacher ,and by way of desiging the experiment again ,achiving the purpose that makes this experiment realize easily.Keywords: Suspension experiment Candle GravityBuoyancy Stickiness resistance Two-way(ly) adjust目录引言 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (3)实验原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -(4)实验分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (4-6)悬浮实验器材的制作- - - - - - - - - - - - - - - - - - -(6)实验设计与步骤- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -(6)实验调节分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -(7)结论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -(8)致谢- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -(9)参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -(10)引言在初中物理学课本上我们学习了浮力这一章,并且讲到了悬浮实验,我们根据理论知识可以知道悬浮实验成功的原理,并且初中教学也要求实验教学,这样能够使学生更加深刻的理解和掌握物体的沉浮条件,很多学者,教师,以及从事教学研究的同仁们对此实验都有过一定的研究和讨论,并且已有许多成功的例子。

第3节物体的浮沉条件

第3节物体的浮沉条件

第 3 节物体的浮沉条件【教学目标】1.能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况,并能描述物体的浮沉条件。

2.运用物体的浮沉条件,能解释生产生活中的现象.【教学重点】物体浮沉的分析与判断.【教学难点】物体处在上浮、漂浮、悬浮、下沉的不同状态下,浮力、重力、密度的比较.【教具准备】多媒体课件、鸡蛋、食盐、烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、不同浓度的盐水等.【教学课时】1 课时【新课引入】教师演示实验,请大家注意观察:(1)把鸡蛋放入盛水的烧杯中,观察到鸡蛋下沉;(2)向水中撒入少许食盐,并轻轻搅拌,发现鸡蛋慢慢上升,停止加盐,鸡蛋悬浮在水中;(3)再继续加入食盐,发现鸡蛋继续上升,最后露出水面,漂浮在水面. 师上述三种情况下,鸡蛋有几种状态?先下沉,接着开始上浮至悬浮(水中静止),后来又上浮至漂浮.这就是物体的浮沉现象,让我们一起来探究吧.【进行新课】知识点1 漂浮、上浮和下沉教师演示实验,学生观察、思考:(1)出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等.(2)将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手. 学生观察现象并回答:铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面.师浸没在水中的铁块、蜡块(松手前)各受到什么力?师铁块和蜡块受到的浮力相等吗?为什么?师既然铁块和蜡块受到的F 浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?学生思考,教师引导:前面我们学习了运动和力的关系,当物体受到的力为非平衡力时,物体的运动状态就要发生改变.由此可见,液体中,物体的浮沉取决于什么呢?生:重力、浮力的大小关系.师回答正确,很棒!我们来分析物体的浮沉条件:(1)分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮〉G蜡,所以蜡块上浮.当蜡块逐渐露出水面,V 排减小,浮力减小,当F 浮减小到与重力G 物相等时,即F浮=G蜡,蜡块最终漂浮在水面.即:F浮〉G物,物体上浮,最终漂浮,漂浮状态时,F浮=G蜡.(2)分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮v G铁,铁块下沉.到达容器底部后,铁块受到F 浮、G 铁和F 支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底.即:F浮v G物,物体下沉,最终沉底.板书:浮沉条件:浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系.(1)当F浮〉G物时,物体上浮,最终漂浮.(2)当物体处于漂浮状态时,F浮=G物.(3)当F浮v G物时,物体下沉,最终沉底.师我们比较一下蜡烛、水、铁块的密度大小关系. 生:蜡烛的密度小于水的密度;铁的密度大于水的密度.师刚才,我们向水中加入食盐,发现鸡蛋上浮.向水中加入食盐,水的密度变大,鸡蛋受到的浮力增大,大于鸡蛋的重力,所以鸡蛋就上浮.由此可见,当物体的密度小于液体的密度时,物体上浮;当物体的密度大于液体的密度时,物体下沉.板书:从密度的角度分析物体的浮沉条件:(1)当p液〉p物时,物体上浮;(2)当p液v p物时,物体下沉.师下面请大家一起观察“盐水选种”的实验,并说说如何判断哪种稻谷米粒最饱满,为什么?教师演示实验:将一把稻谷撒入盐水烧杯中,一部分稻谷米粒沉入水底, 部分稻谷米粒漂浮在水面上.学生思考并回答:沉入底部的稻谷米粒最饱满,因为密度最大的稻谷沉入水底下,受到的浮力小于重力;而浮在水面上的稻谷干瘪不合格,密度较小例题1 (用多媒体展示)如图所示,将两个小球放入水中,A球漂浮在水面上(部分露在水面以上),B球下沉至容器底(对容器底有压力)•已知A、B两球体积相等•则下列说法正确的是()A . A球所受浮力大于B球所受浮力B. A球密度大于B球密度C. A球的重力大于B球的重力D. A球所受浮力小于B球所受浮力例题2、例题3见课件知识点2悬浮教师演示实验:将配制好的三杯不同浓度的盐水放在讲台上,各放入一个鸡蛋,其中一个鸡蛋漂浮、一个鸡蛋悬浮、一个鸡蛋下沉•教师提出问题,让学生根据问题观察、思考:(1)所受浮力与重力的比较;(2)物体的密度与盐水的密度大小比较.教师引导学生分析,得出结论:(1)漂浮的鸡蛋,浮力等于重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度;(2)悬浮的鸡蛋,浮力等于重力,鸡蛋的密度等于盐水的密度;教师提示:若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中.即:F浮=G物,最终悬浮.悬浮时,物体排开液体的体积等于物体自身的体积•(3)下沉的鸡蛋,浮力小于重力,鸡蛋的密度大于盐水的密度•教师强调:漂浮、悬浮是平衡状态,上浮、下沉是非平衡状态,沉底是平衡状态,但受到重力、容器底的支持力和浮力•例题4 (用多媒体展示)质量相等的甲、乙、丙三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则()A.F甲v F乙v F丙B. p甲>卩乙>卩丙C.V甲v V乙v V丙D.G甲=G乙=G丙【课堂小结】通过这节课的学习,即浸在液体或气体中的物体是上浮、悬浮还是下沉,取决于物体所受的浮力与自身重力的关系•在现实生活、生产中,浮力得到了广泛的应用•【课后作业】完成本课时对应练习.【教学反思】1.通过加食盐改变水的密度实现鸡蛋由下沉变成上浮、悬浮,到漂浮在水面上这个演示实验来引入新课,激发学生的好奇心,调动了学生的学习兴趣.2.在探究物体的浮沉条件时,通过观察把体积相同的蜡块、铁块同时浸没在水中后松手,一个上浮,一个下沉•设问引导学生,将受力分析、运动和力的关系结合起来帮助学生突破了难点,理解了物体的浮沉条件•【板书设计】物体浮沉各种状态比较实心体张几<他处于动态(运动状态不断改变)■受非平衡力件用P液二恤氏卩厂入卩排<% 可以停留是"上浮” 在液体的过程的最任何深度处终状态上浮下沉悬浮漂浮沉底ft>G <(;是“下沉"过程的最终状态处于静态,受平衡力作用。

实验__水中燃烧的蜡烛

实验__水中燃烧的蜡烛

物理密度实验报告:在水面燃烧的蜡烛
报告人:许润来
初二(2)班
时间:2015年11月8日
一、操作原理
本实验与密度和温度有关,蜡烛周围靠近水的部分不会融化,而中间的蜡烛不断向下燃烧,熔化的液体浮在水面上,蜡烛周围由于水的冷却作用一直没有融化,构成了一层很薄的外壁,将水和火焰隔离开来,这样火焰没有遇到水就不会熄灭,而是继续燃烧。

二、制作方法
材料:准备一根蜡烛一个杯子一瓶凉水一个铁夹子
1在杯子中注入适量的水,用铁夹子将蜡烛固定在水中,将蜡烛点燃;(图1);
图1
2 随着燃烧,蜡烛熔化有部分流到水面上并漂浮着(图2);
图2
3 过一会儿发现,尽管水面上的蜡烛已经渐渐燃尽,蜡烛周围由于水的冷却作用一直没有融化,构成了一层很薄的外壁,将水和火焰隔离开来,这样火焰没有遇到水就不会熄灭,而是继续燃烧(图3)。

图3。

蜡烛放在水里漂浮的原理

蜡烛放在水里漂浮的原理

蜡烛放在水里漂浮的原理
蜡烛放在水中漂浮的原理可以解释为以下几点:
1. 浮力原理:蜡烛漂浮的主要原理是浮力。

根据阿基米德原理,当物体浸入液体中时,会受到上升的浮力,其大小等于物体所排开液体的重量。

当物体的密度小于液体时,它就能够漂浮在液体表面上。

2. 蜡烛的密度小于水:水的密度为1克/立方厘米,而蜡烛的密度通常小于1克/立方厘米,因此蜡烛在水中漂浮。

蜡烛的密度相对较小,因为它主要由石蜡或蜡状物质制成,这些物质通常比水轻。

3. 空气的存在:蜡烛在制造过程中通常含有一定量的空气。

空气的密度约为1.2克/立方厘米,比水稍小。

因此,当蜡烛浸入水中时,蜡烛内部的空气使得整个蜡烛的平均密度降低,从而使其能够漂浮。

4. 表面张力:表面张力是液体分子之间的力量,使得液体表面具有一定的弹力。

液体分子之间的吸引力使得液体表面形成“薄膜”,薄膜上的物体可以浮在液体表面。

当蜡烛放在水中时,水的表面张力使得薄膜在蜡烛周围形成,从而使蜡烛漂浮在水面上。

5. 形状和设计:蜡烛的形状和设计也可能影响其在水中的浮力。

例如,蜡烛底部的形状可能如船体一样设计,使得浮力更大,从而增加漂浮的能力。

需要注意的是,蜡烛漂浮在水中并不意味着它完全不受水的影响。

蜡烛会通过与水接触的部分逐渐被水软化并熔化,最终熄灭。

因此,尽管蜡烛可以在水中短暂地漂浮,但它并不是一个长期的漂浮物体。

总之,蜡烛漂浮在水中的原理可以归结为浮力、蜡烛的密度小于水、空气的存在、表面张力以及形状和设计的影响。

这些因素共同作用,使蜡烛能够在水中漂浮。

蜡烛水底燃烧实验报告(3篇)

蜡烛水底燃烧实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察蜡烛在水底燃烧的现象。

2. 分析蜡烛在水底燃烧的条件。

3. 探究蜡烛燃烧时产生的气体在水中的溶解情况。

二、实验原理蜡烛燃烧是一种化学反应,其反应物为蜡烛(主要成分是石蜡)和氧气,生成物为二氧化碳和水。

蜡烛燃烧时,需要满足以下条件:1. 有足够的氧气供应。

2. 蜡烛与氧气接触。

3. 蜡烛的温度达到其着火点。

在水底燃烧的蜡烛,由于水的阻隔,氧气供应相对较少,燃烧条件相对较差。

本实验通过观察蜡烛在水底燃烧的现象,分析燃烧条件,探究蜡烛燃烧时产生的气体在水中的溶解情况。

三、实验材料1. 新蜡烛一支2. 火柴一盒3. 烧杯一个4. 水槽一个5. 澄清石灰水一瓶6. 滤纸一张四、实验步骤1. 将蜡烛放置于烧杯底部,确保蜡烛底部与烧杯底部紧密接触。

2. 向烧杯中加入适量的水,使蜡烛部分浸入水中。

3. 点燃蜡烛,观察蜡烛在水底燃烧的现象。

4. 在蜡烛燃烧过程中,用滤纸轻轻接触蜡烛火焰,观察滤纸上的变化。

5. 待蜡烛燃烧完毕,取出烧杯,观察烧杯底部及周围的水质变化。

6. 将澄清石灰水倒入烧杯中,振荡,观察石灰水的变化。

五、实验现象1. 蜡烛在水底燃烧时,火焰较小,燃烧速度较慢。

2. 燃烧过程中,蜡烛周围的水质变浑浊,且有气泡产生。

3. 滤纸接触火焰后,滤纸变黑,表明蜡烛燃烧时产生了碳颗粒。

4. 烧杯底部有少量蜡烛残留物,周围水质变浑浊,说明燃烧过程中产生了二氧化碳。

5. 澄清石灰水加入烧杯后,石灰水变浑浊,说明燃烧过程中产生了二氧化碳。

六、实验结论1. 蜡烛在水底燃烧时,由于氧气供应不足,燃烧条件相对较差,火焰较小,燃烧速度较慢。

2. 燃烧过程中,蜡烛周围的水质变浑浊,且有气泡产生,说明燃烧时产生了气体。

3. 滤纸接触火焰后变黑,表明蜡烛燃烧时产生了碳颗粒。

4. 烧杯底部有少量蜡烛残留物,周围水质变浑浊,说明燃烧过程中产生了二氧化碳。

5. 澄清石灰水加入烧杯后变浑浊,进一步证实了燃烧过程中产生了二氧化碳。

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水面上蜡烛的沉浮分析
如图所示,一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水面上,露出长度为L,当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分()
A .还会重新露出水面
B .不会重新露出水面
C.以上两种可能都有D .无法判断是否会重新露出水面
答案:A。

误解C
误解分析:能够考虑到截掉后剩下部分的密度会变大,但是错误的认为水面以上的部分”截掉,理解为任意截掉一部分,导致错选。

正解思路:判断浮沉的方法是,假如物体浸没,分析物体受到的浮力和重力的关系。

本题中,蜡烛漂浮的状态是已知的,切掉上面的部分后,剩下的部分的放在水中的浮沉是未知的,根据第一次漂浮时的浮力和重力的关系,判断剩下部分浮力和重力的关系。

解答:由于蜡块处于漂浮状态,此时的浮力等于总重力,F浮=G总将蜡烛的重力分成三部分:铁钉重G铁、水面以下的蜡烛重G腊下、水面以上的蜡烛重G腊上,所以F浮=G铁+G腊下+G腊上
设浸入水中的体积为V1,则蜡烛漂浮时,F浮仁p水gV1=G铁+G 腊下+G 腊上
若切掉上面一块,剩下蜡烛的重力G=G铁+G腊下,把剩下的放到水中,假设剩下的蜡烛完全浸没,则浮力F浮2=p*gV仁F1 >G铁+G 腊下物体将上浮,所以物体不会被浸没,将有一部分露出水面
即假设切掉上面部分后,剩下的浸没在水中受到的浮力和第一次一
样,但是切掉后重力变小,浮力大于重力所以会上浮,还会露出水面。

【变题】
人们有时将点燃的蜡烛放在水中,来营造一种所需要的氛围:蜡烛底部粘一小铁块的目的是使蜡烛能直立在水中,其示意图如图所示。

请分析说明蜡烛在燃烧过程中,蜡烛的上端与水面的距离如何变化?
分析:从题中分析,蜡烛的上端与水面的距离如何变化”意味蜡烛燃烧过程中一直漂浮,这是一个动态平衡的过程,要分析出蜡烛前一刻的露出水面高度h露与后一刻露出水面的高度h露后的大小关系。

解答:蜡烛燃烧过程重力等于浮力。

蜡烛燃烧过程重力逐渐减小,浮力也逐渐减小;
重力减小量(烧掉的部分重力)等于浮力减小量(露出部分排开水的重力)即P蜡烛Sh烧g= p水Sh浮出g;
因为p蜡烛v p水,所以h烧〉h浮出
h露后=h露—h烧+ h浮出v h露,所以蜡烛上端与水面的距离逐渐变小。

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