浮沉子蕴含的科学原理
趣味科技校本课程课件-奇妙浮沉子

相反,鱼要上浮时,通过摄取水中的气体 来充满鱼鳔,使身体的总体平均密度变得比 水小。
葡萄干浮沉子来了——
伽利略浮沉子
自主小作业:
老师给每个同 学发一个小药瓶, 看看谁下次课能 带来一个小药瓶 浮沉子。
谢谢 大 家
大家重新开始制作吧
思考:这些浮沉子的共同原理是什么?
铅笔浮沉子 火柴浮沉子 闭口浮沉子
物体浮沉的秘密:从两个桔子的命运说起
你觉得什么改变了呢?
原来,与ห้องสมุดไป่ตู้度有关
没剥皮的橘子:橘皮松软,密度 比水小,加上其内部中心有空气, 因此整体密度比水小,所以会浮 在水面上。
剥了皮的橘子,桔瓣内大部分是 糖水,小部分固体物,整体密度 比水稍大,所以会沉到水里。
吸管浮沉子
大家一起来做小 侦探,探究真相!
观察、讨论、发言
卫生部长领一个瓶子,小组成员共同观察与讨论
原理解释:当不挤压瓶子时
空气
吸管
吸管中 的水面
F浮 =F重力
方向相反
F浮
F重力
受力平衡 静止不动
挤压瓶子
F浮
空气 吸管
F重力
水面
F浮 <F重力
方向相反
受力不平衡 开始下沉
松开瓶子后
F浮
F浮 >F重力
密度——
密度是指某种物质的致密程度(单 位体积的质量)。
相同大小(体积),物体密度越大, 就越重。如:铁块与木块。
物体的密度PK水的密度
当物体密度比水的密度大时,物 体在水中下沉; 当物体密度与水的密度相等时, 物体在水中悬浮; 当物体密度比水的密度小时,物 体在水中上浮。
吸管浮沉子的原理及制作

吸管浮沉子的原理及制作宝子们,今天我要给你们分享一个超级好玩的小制作——吸管浮沉子。
这小玩意可有意思啦,就像一个小小的魔法道具呢。
咱先来说说这吸管浮沉子的原理哈。
其实呢,这里面主要是和气压有关。
你看啊,当我们挤压装着浮沉子的瓶子的时候,瓶子里的气压就变大啦。
这个时候呢,吸管浮沉子里的空气就被压缩了,它受到的压力就增加了,就像被人捏了一把似的。
于是呢,浮沉子就会下沉。
为啥呢?因为它整体的密度变大了呀。
就好比一个本来很轻很飘的东西,突然被压得实实的,就沉下去了。
反过来呢,当我们松开手,瓶子里的气压又恢复正常了,吸管浮沉子里的空气又可以舒舒服服地“伸展开来”,它的体积就变大了,整体的密度又变小了。
这就像一个气球,本来被压扁了,现在又鼓起来了,于是浮沉子就又浮起来了。
是不是很神奇呀?就像它能听懂我们的话,我们让它沉它就沉,让它浮它就浮呢。
接下来咱就说说这吸管浮沉子怎么制作吧。
这制作过程也特别简单,就像做个小游戏一样。
材料呢,咱们只需要一个塑料瓶,最好是那种透明的,这样我们就能清楚地看到浮沉子的活动啦。
然后呢,再找一根吸管,就是喝饮料的那种普通吸管就行。
对了,还需要一把小剪刀。
首先啊,我们把吸管剪成一小段,大概3 - 5厘米就可以啦。
这小段吸管就是我们的浮沉子啦。
然后呢,我们把这个小吸管放到塑料瓶里,再往塑料瓶里装上水,注意哦,水不要装得太满,大概装到瓶子的三分之二就差不多了。
这时候你可能会想,就这样就完了?还没有呢。
我们要让这个浮沉子能在水里听话地浮沉呀。
这个时候呢,我们可以稍微调整一下小吸管里的空气量。
如果小吸管里空气太多,它可能就一直浮在水面上,下不去了。
我们可以轻轻挤压瓶子,让小吸管里进去一点水,这样它就会更容易下沉了。
当我们把这些都做好了,就可以开始玩这个吸管浮沉子啦。
你轻轻捏一下瓶子,就像在跟浮沉子说“下去吧”,然后你就会看到小吸管慢慢地沉下去了。
再松开手,就像在说“上来吧”,小吸管又会晃晃悠悠地浮起来了。
浮沉子的实验原理

浮沉子的实验原理
浮沉子,是物理实验室中常用的一种测量物体密度的仪器。
其实验原理是基于阿基米德定律,即浮力等于排出液体的重量,用来确定物体密度的。
具体实验步骤如下:
1. 准备一个密度已知的液体,如水或酒精。
2. 用天平称量待测物体的质量,记录下来。
3. 将待测物体轻轻地放入浮沉子中,使其悬浮在液体中,浮沉子要注意不要碰到容器底部或壁。
4. 利用浮沉子的读数,测定待测物体在液体中的重量。
5. 根据阿基米德定律,物体受到的浮力等于排出液体的重量,计算出待测物体的体积。
6. 计算出待测物体的密度,即密度=质量÷体积。
使用浮沉子进行密度测量时,要注意不同的液体的密度也会影响测量结果。
因此,需要使用密度已知的液体进行校正,或者在实验中进行温度和压力的调整,以保证实验结果的准确性。
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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。
浮沉子的原理

浮沉子的原理
原理:
浮沉子(又叫笛卡兒潛水艇)的沉浮原理,便是控制壓力的變化,利用浮沉子和水「密度」的差異,造成或沉或浮的效果。
◆浮沉子露出水面的體積小,操作起來比較不費力;浮沉子的內部空間
愈大、瓶內水裝的越滿,則越容易操控。
其他也可以利用溫度變化、化
學反應來造成壓力變化。
◆浮沈子的浮沈涉及浮力原理、液壓傳達、氣體定律、流體密度、力的
平衡、恢復力矩及能量轉移等多項概念(含帕斯卡原理、波以耳定律),甚至可討論溫度的影響及水蒸氣分壓的存在,既能作定性討論,又可行
定量探究。
用手指輕輕擠壓瓶子的寬邊部分時,手所施的壓力使浮沉玩偶內部空氣的體積受到壓縮,瓶內少許的水進入浮沉玩偶中,所以下沉。
浮沉玩偶沉入瓶底後,水所造成的壓力取代手所施的壓力,浮沉玩偶內部空氣的壓力不足以將水排出,因此即使手不再擠壓瓶子,浮沉玩偶依然會沉於瓶底而不上浮。
此時,若用手指輕輕擠壓瓶子的窄邊部分,瓶內水面上方空氣柱的體積略增,則壓力略減,浮沉玩偶內部空氣的壓力會將水排出,浮沉玩偶
的重量減輕,浮沉玩偶反而會上浮。
۞相關資訊和圖解說明:
心得感想:
做浮沉子的時候,我好期待喔!但我做第一次時竟然失敗了,我也不知道是什麼原因,所以我就去問老師,老師就跟我說浮沉子的重量不夠太輕了,我就趕快跑去改,改完後老師說妳做對了,我就很開心的跑回去試,結果真的成功了!希望下次能再做到這嘛好玩的實驗,希望一樣也能成功,也謝謝老是讓我們做這
麼好玩的實驗,謝謝。
浮沉子的制作原理

浮沉子的制作原理浮沉子是一种用来测量船只涉水线和重心位置的设备。
它主要由浮标、铅球、浮沉杆和液压装置组成。
浮沉子的制作原理涉及到浮力、浮力定理和压力等相关物理知识。
首先,浮沉子利用浮力定理来测量船只的重心位置。
浮力定理是指当物体浸入液体中时,所受到的浮力等于所排开液体的重量。
根据此定理,浮沉子的测量原理可以简化为,在船的浮起状态下,通过测量浮沉子的浸入深度与所受到的浮力之间的关系,来确定船只的重心位置。
具体来说,浮沉子通过测量铅球的重量和悬挂在浮沉杆上的绳索的张力来确定浮沉子的浸入深度。
当船只浮起时,浮沉子悬挂在船只上方,绳索处于松弛状态。
通过调节液压装置,将浮沉子逐渐沉入水中,当浸入到一定深度时,绳索开始被拉紧,这时绳索的张力就可以测量出来。
在浮沉子完全沉入水中时,铅球受到的浮力等于铅球自身的重量,即浮力等于重力。
根据浮力定理,浮沉子所受到的浮力等于所排开的水的重量。
通过将浮沉子的浸入深度与所受到的浮力联系起来,可以得出船只涉水线以下所排开水的体积和重量。
由于浮沉子在船只上方悬挂,所以上升力和下沉力之差就是船只所受的重力,也就是船只的重心位置。
浮沉子的制作过程中关键的一步是确定浮沉子的秤杆长度。
秤杆的长度决定了浸入水中的深度,从而影响到浮沉子的测量精度。
一般来说,浸入水中的深度应该在船只的涉水线以上,同时不能过深,否则可能导致浮沉子不稳定。
而秤杆的长度则通过实验的方式进行调整和优化,以实现更准确地测量。
此外,浮沉子还可以通过校准来提高测量精度。
校准主要包括两个方面,一是校准秤杆的长度以确保浸入深度的准确性,二是校准液压装置的压力传感器以确保测量的准确性和可靠性。
综上所述,浮沉子的制作原理主要基于浮力定理和相关物理原理。
通过测量浮沉子的浸入深度和所受到的浮力,可以确定船只涉水线以下的所排开水的体积和船只的重心位置。
这种测量原理可以通过调节浸入深度和校准来提高测量精度,从而为船只的设计和调整提供准确的数据支持。
浮沉子实验原理

浮沉子实验原理
很多初中生朋友们甚至在小学时代就看到过这种“浮沉子”物理实验,其实浮沉子有很多种类,网络上关于浮沉子的视频有很多,文中这个画面就是其中最常见的一种,当我们把两个“浮沉子”放在一起后,然后近距离仔细观察,就能发现其中的秘密,相应的物理原理也就迎刃而解!
其实,任何形式的“浮沉子”所利用的物理原理都是同一种:“物体的浮沉条件”!
就本文中的这种浮沉子而言,通常有两种解释。
我们说其中的一种更易理解的物理解释:
要使物体上浮或者下沉,要么改变物体的重力,要么改变物体所受到的浮力,比如说大多数鱼类都是依靠改变自身体积,从而改变自己所受到的浮力,来实现浮沉的。
而水下的各类艇,都是依靠改变自身重力,从而实现浮沉的。
本文中的浮沉子呢,我们以小瓶和内部的气体、水,三者整体为一个研究对象,则此研究对象是在变化的。
当我们用力捏大瓶时,内部气体被压缩,气体压强变大,导致一部分水被压入浮沉子中,从而使研究对象重力变大,大于浮力后就会下沉!
松开手后,内部气体体积变大,气体压强变小,一部分水会流出浮沉子,从而使研究对象重力变小,小于浮力后就会上浮!(注意,浮沉子的下面小孔是内外相通的!)。
探究 科学 物理 教具 有趣 浮沉子详细 原理

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。
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浮沉子蕴含的科学原理
浮沉子是一种常见的玩具,它的科学原理主要涉及浮力和重力,下面我们来具体探讨一下。
一、浮力的原理
浮力是指物体在液体中受到的向上的力,它的大小与物体排挤的液体的体积有关。
根据阿基米德原理,当一个物体浸入液体中时,它会受到的浮力等于所排除液体的重量。
浮沉子中的空气被压缩在塑料薄膜的内部,当浮沉子浸入水中时,塑料薄膜能够阻止水分子进入,形成一个封闭的空气囊。
这个空气囊具有一定的体积,排挤掉了相应体积的水,从而产生了浮力。
浮力的大小取决于空气囊的体积,体积越大,浮力越大,浮沉子就越能浮起来。
二、重力的作用
重力是指地球对物体的吸引力,它是一种万有引力。
根据牛顿第二定律,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比。
在浮沉子中,重力是指浮沉子所受的向下的力,它的大小取决于浮沉子的质量。
当浮沉子的质量增大时,重力也会增大,使浮沉子更容易下沉。
三、浮沉子的平衡状态
在水中,浮沉子受到的浮力和重力相互作用,决定了它的平衡状态。
当浮力和重力相等时,浮沉子处于平衡状态,即悬浮在水中不动。
当浮力大于重力时,浮沉子会浮起来;当重力大于浮力时,浮沉子会下沉。
这种平衡状态是由浮力和重力之间的相互作用决定的。
四、浮沉子的运动
当我们在水中扔入一个浮沉子时,它会出现上下浮动的运动。
这是因为浮沉子受到的浮力和重力不断变化,导致浮沉子的平衡状态发生变化。
当浮沉子下沉时,它受到的浮力减小,重力增大,导致浮沉子继续下沉;当浮沉子上浮时,它受到的浮力增大,重力减小,导致浮沉子继续上浮。
通过这种上下浮动的运动,浮沉子能够在水中快速地浮起和下沉,给人带来一种有趣的视觉效果。
五、浮沉子的应用
浮沉子不仅仅是一种玩具,它还有一些实际的应用。
例如,在航海中,浮沉子可以用来检测船只的稳定性。
通过观察浮沉子在水中的浮沉情况,船员可以判断船只是否处于稳定状态,及时采取措施避免船只倾覆。
此外,在物理实验中,浮沉子也是一个常用的实验器材,可以用来研究浮力和重力的作用关系,以及其他与浮力有关的现象。
总结起来,浮沉子作为一种玩具,其科学原理主要涉及浮力和重力的相互作用。
浮沉子能够浮起和下沉,是由于浮力和重力的平衡状态不断变化所导致的。
浮沉子不仅具有娱乐性,还有一些实际的应用价值。
通过对浮沉子的研究,我们可以更深入地了解浮力和重力
的原理,丰富我们对物理学的认识。