空塑料瓶 / 小玻璃瓶 / 吸管
— 第一步 —
在小玻璃瓶內放入適量的紅墨水,並在瓶口插入截取的一小段吸管。 使玻璃瓶放置在水中時整體露出極少部分體積。
—第二步—
在空塑料瓶內放入水,讓小玻璃瓶倒置在塑料瓶內,且塑料瓶內上方 留有部分空氣,並蓋緊瓶蓋。
—第三步—
用力擠壓塑料瓶,觀察到小玻璃瓶下沉;放手,觀察到小玻璃瓶上浮; 用力得當,可使玻璃瓶停留在水中任意位置。
當手用力擠壓塑料瓶時,液體上方氣壓增大,水被壓入瓶體中,將瓶體中的空氣壓縮,這時玻璃瓶裡進入一些水,玻璃瓶所受的重力大於它受到的浮力,於是下沉。
手放開塑料瓶,瓶內水面上方的空氣體積增大,壓強減小,玻璃瓶裡面被壓縮的空氣把水壓出來,浮沉子的重力小於它所受的浮力,因此它就向上浮。
「浮沉子」,」又名「浮沉玩偶」、「潛水娃娃」」。它是法國科學家笛卡爾(1596—1650)所創造。它是玻璃制的小瓶體,其下端開有小孔,水可通過小孔進出瓶體。把它放入高貯水筒中,並使之浮在水面上。用薄橡皮膜把筒口蒙住並紮緊,用手按橡皮膜,筒內的水和空氣是在密閉的容器內。
浮沉子實驗形式多樣,款式多種。一般都是通過外部壓強的變化,改變浮沉子內部氣體的體積,從而達到控制其沉浮的目的。製作浮沉子要掌握兩個要點:第一,浮沉子內部必須有一定量的氣體(因固體、液體的體積不易隨壓強的變化而變化);第二,要控制好整個浮沉子的平均密度,使外界壓強較小時,整個浮沉子的平均密度稍稍小於周圍液體的密度。
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