物体的浮沉条件

2019-11-06 11:14:17

v

  认识物体的浮沉取决于它受到的浮力和它所受的重力的大小这两个因素。

  【仪器和器材】

  量筒,浓盐水,清水,鲜鸡蛋,烧杯两个。

  【实验方法】

  1.物体的浮沉与自身所受重力大小的关系

  将量筒内盛水,记下水面位置。将细沙加在小瓶里,塞紧瓶盖。放到量筒里,使小瓶恰好能悬浮于水内任何位置(图1.42-2)。记下量筒里水面位置,算出小瓶排开水的体积、小瓶排开的水重和小瓶所受浮力的大小。取出小瓶用布抹干,放在天平上秤出小瓶和细沙的质量,算出它们的总重,得出浸没在水中的物体,所受到的浮力等于物重时,物体就可以悬浮在水中任何深度的地方。

  将小瓶内细沙倒出一些,再放入量筒里重复实验,观察小瓶上浮,得出浸没在水中的物体,所受到的浮力大于物重,物体就上浮。

  将较多的细沙加入小瓶,放入量筒里实验,观察小瓶下沉,得出浸没在水中的物体,所受到的浮力小于物重,物体就下沉。

  2.物体的浮沉与浸入液体密度大小的关系

  在量筒里倒入大半筒准备好的浓盐水,将鲜鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋漂浮在水面上(图1.42-3)。用细棒将鸡蛋压入水面下,一放手,鸡蛋又上浮。将清水缓缓注入盐水中,用细棒轻轻搅拌盐水,同时注意鸡蛋浸没深度的变化。当鸡蛋刚要全部浸入水平时,停止注入清水,有意用细棒将鸡蛋浸没在不同深度的地方,观察鸡蛋悬浮现象。继续注入清水,鸡蛋下沉到水底。用细棒将鸡蛋提起一些,一放手,鸡蛋又下沉。从鸡蛋的“浮、悬、沉”现象,得出物体的浮沉与浸入液体的密度有关。

  3.物体的浮沉与排开液体的体积大小的关系

  观察所受的重力相同而体积不同的两支牙膏壳,浸入同一液体中出现的下沉、漂浮现象,得出物体的浮沉与排开液体的体积有关。

  这一实验还能演示“密度大于水的材料,能够制成浮在水面的物体”,将几颗粉笔头轻轻加入漂浮的牙膏壳内,物重增加,浸没的体积也相应增加,进而讲解船的排水线、载重等知识。

  【注意事项】

  1.演示浮沉条件的方法很多,教师要尽可能多做一些实验,加深学生对浮沉条件的认识。

  2.实验的成败,取决于教师课前的准备。鸡蛋应选新鲜的,放在清水中要能下沉;如不新鲜,在清水中也不会下沉。带塞小瓶中的装沙量,课前要称好、核准。盐水的浓度要根据鸡蛋的新鲜程度决定,只要鸡蛋放入盐水中有一小部分露出水面就可以了,量筒里装的盐水多少也要合适,否则,注入清水,鸡蛋不会下沉。

  【参考资料】

  1.不用鸡蛋,可以采用蜡制小球(中药丸壳)成密闭小瓶,内塞适量重物,使其密度略大于1即可,它比鸡蛋更便于使用和保存。

  2.“物体的浮沉与排开液体的体积大小的关系”的其他演示方法:用杯子侧放入水中,下沉,正放于水中,漂浮;用橡皮泥或油灰,捏成船状放入水中,漂浮,捏成一团放入水中,下沉;注射器,当活塞推至顶端时将它放入水中,下沉,当活塞拉出大部分时将它放入水中,漂浮。

  编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。  【目的和要求】

  认识物体的浮沉取决于它受到的浮力和它所受的重力的大小这两个因素。

  【仪器和器材】

  量筒,浓盐水,清水,鲜鸡蛋,烧杯两个。

  【实验方法】

  1.物体的浮沉与自身所受重力大小的关系

  将量筒内盛水,记下水面位置。将细沙加在小瓶里,塞紧瓶盖。放到量筒里,使小瓶恰好能悬浮于水内任何位置(图1.42-2)。记下量筒里水面位置,算出小瓶排开水的体积、小瓶排开的水重和小瓶所受浮力的大小。取出小瓶用布抹干,放在天平上秤出小瓶和细沙的质量,算出它们的总重,得出浸没在水中的物体,所受到的浮力等于物重时,物体就可以悬浮在水中任何深度的地方。

  将小瓶内细沙倒出一些,再放入量筒里重复实验,观察小瓶上浮,得出浸没在水中的物体,所受到的浮力大于物重,物体就上浮。

  将较多的细沙加入小瓶,放入量筒里实验,观察小瓶下沉,得出浸没在水中的物体,所受到的浮力小于物重,物体就下沉。

  2.物体的浮沉与浸入液体密度大小的关系

  在量筒里倒入大半筒准备好的浓盐水,将鲜鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋漂浮在水面上(图1.42-3)。用细棒将鸡蛋压入水面下,一放手,鸡蛋又上浮。将清水缓缓注入盐水中,用细棒轻轻搅拌盐水,同时注意鸡蛋浸没深度的变化。当鸡蛋刚要全部浸入水平时,停止注入清水,有意用细棒将鸡蛋浸没在不同深度的地方,观察鸡蛋悬浮现象。继续注入清水,鸡蛋下沉到水底。用细棒将鸡蛋提起一些,一放手,鸡蛋又下沉。从鸡蛋的“浮、悬、沉”现象,得出物体的浮沉与浸入液体的密度有关。

  3.物体的浮沉与排开液体的体积大小的关系

  观察所受的重力相同而体积不同的两支牙膏壳,浸入同一液体中出现的下沉、漂浮现象,得出物体的浮沉与排开液体的体积有关。

  这一实验还能演示“密度大于水的材料,能够制成浮在水面的物体”,将几颗粉笔头轻轻加入漂浮的牙膏壳内,物重增加,浸没的体积也相应增加,进而讲解船的排水线、载重等知识。

  【注意事项】

  1.演示浮沉条件的方法很多,教师要尽可能多做一些实验,加深学生对浮沉条件的认识。

  2.实验的成败,取决于教师课前的准备。鸡蛋应选新鲜的,放在清水中要能下沉;如不新鲜,在清水中也不会下沉。带塞小瓶中的装沙量,课前要称好、核准。盐水的浓度要根据鸡蛋的新鲜程度决定,只要鸡蛋放入盐水中有一小部分露出水面就可以了,量筒里装的盐水多少也要合适,否则,注入清水,鸡蛋不会下沉。

  【参考资料】

  1.不用鸡蛋,可以采用蜡制小球(中药丸壳)成密闭小瓶,内塞适量重物,使其密度略大于1即可,它比鸡蛋更便于使用和保存。

  2.“物体的浮沉与排开液体的体积大小的关系”的其他演示方法:用杯子侧放入水中,下沉,正放于水中,漂浮;用橡皮泥或油灰,捏成船状放入水中,漂浮,捏成一团放入水中,下沉;注射器,当活塞推至顶端时将它放入水中,下沉,当活塞拉出大部分时将它放入水中,漂浮。

  编者提示:本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。