浮沉子实验报告文档格式.docx
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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（能放入大瓶中）皆可制作；
扎丝一段（细铁丝、细铜丝、细铅丝皆可）。
制作方法：
1、在小瓶开口端缠绕几圈细铁丝，倒置放入水中，如果小瓶下沉，则可逐渐减少缠绕铁丝的圈数。
再将小瓶中装适量的水后倒扣（开口朝下）在大瓶的水中，小瓶中的水量需仔细调节到小瓶能竖直浮在水中，且使之底部刚浮出水面，接近全部浸没在水中的程度为宜。
（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会越大）。
这样浮沉子就做好了。
2、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，拧紧瓶盖。
做好了，那就一起来动手做实验吧！
-1-
你用力挤压瓶子，就可以看到浮沉子下沉（如图3所示）；
一松手，就看到浮沉子又浮起来了（如图2所示）。
相信这个好玩的玩具一定会让你爱不释手的。
好玩的同时，聪明的你一定会思考，其中到底隐藏了怎样的奥秘呢让我们一起来研究一下吧。
让我们仔细观察一下浮沉子（如图1所示），一个普通的小瓶，开口端缠绕细铜丝，内装适量的水。
小瓶瓶口绕制一点漆包线是作为配重，降低重心，使它能开口向下竖直浮在水中。
另外它下端开有开口，水可通过开口端进出瓶体。
当水流入瓶中时，浮沉子的重力（瓶和瓶中水总重）增加；
当水流出瓶中时，浮沉子的重力减少。
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，这样大瓶的上部就被封闭了一段空气。
接下来，当用手挤压瓶子时，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，压强增大（波以耳定律）。
这增大的压强传递给水，将水压入小瓶中（原理如图4所示），小瓶中的空气被压缩（帕斯卡原理）。
而一旦松手，不挤压瓶子时，大瓶恢复原来的容积，瓶内压强减小，原来小瓶中被封闭的空气压强较大，体积会膨胀，将水从小瓶中压出去。
流出一些水后
-2-
的浮沉子，重力减少。
当浮沉子的重力小于它受到的浮力，就向上浮。
现在你知道是怎么一回事了吗那么请你用身边的材料也快来做个浮沉子吧！
-3-篇三：
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。
原理一：
1、手压瓶身，压强传递给水，水被压入试管中，将试管中的空气压缩，这时试管里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。
2、把手松开，瓶中水的压强减小，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。
3、压力适当时，浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。
浮沉子重力等于所受浮力。
原理二：
物体受到的浮力等于其排开液重。
1、手压瓶子，水压增加，试管内空气受到压缩，体积变小，排水量变小，所受浮力变小，无法提供试管足够浮力，试管下沉。
2、把手松开，瓶内水压减小，试管内的水被压出，气体积变大，排水量增大，所受浮力变大，浮力大于重力，上浮。
在本次实验中给出了两种不同角度的原理解释实际上是根据参考对象的不同来思考的。
若以“试管”为对象，则重力不变，改变浮力；
若以“试管和试管中水”为对象，则改变重力。
温度浮沉子中根据物理学气温与压强的公式：
pv=nrt（其中p表示压强，v表示体积，n是单位体积的气体分子数，r是个常数，t表示温度。
）
当v、n、r固定不变的时候，压强p和温度t是对应的关系——气温越高，气压也越高。
所以温度浮沉子受热，使试管内的水压强变大，水被压入浮沉子中，浮沉子和其里面的水重力变大或者说浮沉子内的气体被压缩，排水量变小，受到的浮力变小，下沉。
三、理论分析
（1）浮沉子完全进入水中之前
浮沉子处于漂浮状态，设水面下的浮沉子外壳体积为v，水面下
的浮沉子内的空气体积为v，浮沉子外壳及内部空气总重力为g，由f=g可得：
gvvg
挤压外瓶使水面上方空气压强增大，从而进入浮沉子内水增加，于是v减小，原有平衡被打破，浮沉子下沉，同时v增大。
显然当v的变化量相等时，浮沉子可以在水面上不同的位置处于新的平衡位置，即可以通过控制大瓶受到的挤压程度不同使浮沉子在水面上方不同位置处于漂浮状态。
（2）浮沉子完全进入水中后
在浮沉子下沉到一定深度后减小对外瓶的压力使浮沉子处于悬浮状态，设浮沉子内水面到大瓶水面舰的距离为h，浮沉子内空气压强为p，大瓶水面上方气体压强为p，在该平衡位置：
ppgh
显然在水下浮沉子位置的改变不会引起其外壳体积的变化，这样水下其他位置平衡使v也不变，对应玻意耳定律可知浮沉子内气体压强p也不变。
由于浮沉子在水下所处的悬浮位置越低，h越大，水面上方气体压强p越小，则当平衡位置足够低时，水面上方的气压可以减小到大瓶末受挤压时的大小。
则此位置就是浮沉子漂浮于水面相对应的水下平衡位置，也是浮沉子在水下能所达到的平衡位置。
四、实验价值及生活应用
浮沉子实验选用日常生活废弃的饮料瓶、小玻璃药瓶等或者吸管、回形针材料组合而成。
材料易得不花钱；
组装容易；
且能进行多
种实验。
实验现象新奇明显，趣味性强，实验效果良好。
适用于初高中学生进行自制。
可以用于演示探究多种物理现象：
1、演示气体压强与体积关系：
当用力压塑料瓶时，瓶内气体体积变小压强变大，进入小瓶中的水增多，说明瓶内气体压强变大体积变小；
松手后，小瓶内水量变少，说明了瓶内气体体积变大压强变小。
2、演示决定物体沉浮的条件：
物体自身的重力和在液体中受到的浮力。
3、演示光的折射现象：
当小瓶在塑料瓶的外侧时，会看到小瓶明显变大，或将塑料瓶放在字上，会看到瓶下的字变大且位置变高；
小瓶在下沉时，先变大变长再变小。
在实际生活中的应用：
潜水艇。
探究潜水艇的浮沉原理：
潜水艇有蓄水仓，通过排出和注入水，改变潜水艇的重量来改变浮沉。
参考文献：
【2】杨波.浮沉子实验中的反常现象研究[j].物理教师,2010,（18）.篇四：
探究性小实验
——奇异的浮沉子与小试管上升
奇异的浮沉子与小试管上升
本实验只要通过制作浮沉子，改变浮沉子的初始深度，观察浮沉子的运动趋势并
寻找浮沉子的浮沉临界点，从而建立并验证小试管所受合力与深度的数学关系式。
浮沉子、临界点
一、实验原理
设浮沉子漂浮于水面时，浮沉子管内空气压强为p0，体积为v0；
v在深度x处，管内空气压强为p气，体积为v气。
浮沉子的体积为壳，
质量为m壳。
则浮沉子在水中的合力为：
fgf浮m气gg（v壳v气）
根据理想气体的玻意耳定律得：
cp0v0p气v气可得
v气
c
p气
，而管中气体的压强p气p0gx，故浮沉子的合力：
fm壳gg（v壳）
p0gx
临界状态时，xx0，合力f0，即mg壳g（v壳
）0，
p0c
可得x0。
（m壳v壳）gg
由此可知：
浮沉子在临界状态x0位置与浮沉子的重量和浮沉子初始管内气体的体积有关。
当xx0时，f&
gt;
0即合力向下，松开气球膜后浮沉子下沉；
当xx0时，即f&
lt;
0即合力向上，松开气球膜后浮沉子上浮；
而xx0时，合力为零，浮沉子受力平衡。
二、实验器材
长玻璃管、注射器、气球、刻度尺、水杯、锡条丝（增加注射器的重量）三、实验内容及步骤
（一）奇异的浮沉子
1、用锡条丝绕几圈注射器，以增加注射器的重量。
在长玻璃管内装近满水，把注射器倒置在玻璃管内，调节注射器中水的高度，使其顶部有一定量的空气，旋紧注射器盖子。
用气球封住玻璃管开口（用橡皮筋绑住，使不漏气）。
2、用手指向下压气球膜使注射器下沉，至深度x将手指松开,观察浮沉子的状态。
改变x的大小，观察浮沉子的浮沉状况。
3、寻找浮沉子的浮沉临界点，即注射器处于悬浮状态的深度x0，建立注射器所受合力与深度的数学关系式并用图像表述。
（二）小试管上升
在一端封闭的玻璃管内注满水，再把一只小试管底朝下插入水中。
然后把长玻璃管倒转过来，观察实验现象。
四、实验数据记录及处理
注射器质量m
壳
=，体积v壳=
105pa
开始时，注射器中气体：
v0=，p0临界点处，注射器中气体：
v1、注射器质量g=m
气
=，x0=
-
g=×
10-3×
=×
102n
浮
注射器所受浮力：
f
=pg（v
+v
）=1×
103×
×
10-6+2.
63×
10-6）=×
故g≈f
浮，可验证在临界点处，注射器所受合力为
0.
2、计算c的值：
c=p0v0=×
105×
10-6n=、作f合f=m
-x关系图
g－pg（v壳+c/（p0+pgx））
102－103×
10-6+=×
102－
做f合
-x关系图如下所示
曲线与x轴交于点（202，0），即理论上临界点为x0=202mm
4、分析实验误差来源
实验相对误差e=/202=19%
由于测量x0时，玻璃管的稍微抖动容易导致浮沉子受力失去平衡，所以在临界点处只能快速读数，故测量误差主要来源于测量原点和临界点把握不准确和读数的误差。
由实验观察可知，小试管非但不会下落，而且将一直上升到顶端。
这是由于小试管所受浮力总大于重力，所以才上升至顶端。
五、实验总结1、操作难点
根据我们制作的浮沉子，有三种情况：
①浮沉子不会下沉，始终停留在玻璃管口。
②浮沉子一直下沉，不压气球膜还是在下沉。
③初始浮沉子漂浮在玻璃管内，在深度较小时，撤去压力后，浮沉子上浮；
用力压使浮沉子逐次增大深度，撤去压力后，浮沉子可能上浮，也可能会逐渐下沉到水底。
在寻找临界点时，由于深度的稍微过大，浮沉子便立刻下沉到水底，导致我们还没来得及测量临界点的位置，只能重复进行多次实验，浪费了不少时间和精力。
2、经验总结
（1）制作浮沉子要掌握两个要点：
第一，浮沉子内部必须有适量的气体；
第二要控制好整个浮沉子的重量，太轻只会漂浮，而太重则只会下沉。
（2）寻找临界状态过程中，观察到浮沉子来回摆动，测量高度时要保持玻璃管竖直不动，因为一旦有某种干扰，平衡即被破坏，浮沉子可能会下沉或上浮。
六、参考文献
[1]李明亮.浮沉子的巧妙制作及原理[j].学苑教育,2011,（第19期）.
[2]常建,丁智勇.“浮沉子”水下平衡的定量探究[j].物理教学探讨,2011,（第9期）.[3]刘炳昇.探究浮沉子撤压后浮与沉的规律[j].物理教学,2011,（第2期）.[4]杨波.浮沉子实验中的反常现象研究[j].考试周刊,2010,（第15期）.篇五：
三年级科学实验报告
1课、吹泡泡液体的配制
方法一：
用泡好的热茶水滤掉茶叶后加入一些白砂糖，搅匀之后滴入一些洗洁精，搅匀后冷却。
这种水用来吹泡泡非常好，因为白砂糖能增加泡泡的张力，所以泡泡能吹得很大，而且对学生的刺激也会小一些。
方法二：
吹泡泡的最佳配方为：
2份洗涤剂、6份水、1——4份甘油。
因为，泡泡破了是由于水分的蒸发，因此要在溶液中加入具有吸水性的吸湿剂，防止水的蒸发，甘油就是这种物质。
2课、观察和识别植物的方法
观察项目：
主要是观察植物的六大器官，即根、茎、叶、花、果实和种子。
观察要点：
1.根：
根的形状，直根系、须根系。
2.茎：
直立茎、缠绕茎、攀援茎、匍匐茎；
茎的形状；
（圆形、方形、三棱形）
3.叶：
形状、边缘、叶脉、颜色等。
4.花：
颜色、花瓣数量、雄蕊、雌蕊。
5.果实：
形状、有无果实、味道、颜色等。
6.种子：
大小、形状、颜色、味道等、
3课用一个手指能否阻止坐在椅子上的同学站起来
实验要求：
一名同学端坐在椅子上，双脚前放。
另一个同学用手指抵在他的额头前，不让他的身子前倾，试一试，这位同学能站起来吗
实验结果：
坐在凳子上的同学无法站起来。
实验分析：
因为人坐着的时候，身体的重心在脊椎下方，如果想保持上身直立而从椅子上站起来，必须把身体重心移到小腿上。
人从椅子上起立的那一瞬间，必须克服体重的巨大阻力才能站起来，在重心没有前移的情况下，人的大腿肌肉没有这么大的力量做到这一点。
因此，人好比粘到椅子上一样，无法站起来。
吹蜡烛实验
桌上有蜡烛、火柴、瓶子、木块，隔着这些形状不同的物体吹点燃的蜡烛，能把蜡烛吹灭吗
隔着瓶子能吹灭蜡烛，隔着木块、文具盒、书本等吹不灭蜡烛。
实验材料：
1根蜡烛、火柴、1个小漏斗。
实验步骤：
1.点燃蜡烛，并固定在桌上。
2.使漏斗的宽口对着蜡烛的火焰，从漏斗的小口用力吹。
蜡烛能被吹灭吗
用漏斗的宽口对着火焰，吹气时，火苗将邪恶、斜向漏斗的宽口端，并不容易被吹灭。
3.使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的宽口用力吹气。
蜡烛能被吹灭吗实验结果：
蜡烛将很容易被吹灭。
筷子的神力
把一根筷子插入装着米的杯子中，然后将筷子上提，筷子会把米和杯子提起吗实验材料：
塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根。
1.将米倒满塑料杯。
2.用手将杯子里的米按一按。
3.用后按住米，从手指缝间插入筷子。
4.用手轻轻提起筷子，杯子和米被提起来了。
用吸管吸水的实验
杯子、水、两根吸管。
口含两根吸管，一根插到一只装有汽水的杯子里，另一根露在杯子外面，你能从吸管中喝到水吗
按照上面的方法喝水，你就是使出九牛二虎之力，也无法喝到一滴汽水。
4课用感官辨别液体
观察目的：
指导学生学习认识物体的方法。
观察材料：
几个杯子，分别装有等量的矿泉水、酱油、白醋、盐水、白糖水白酒，并标上记号。
观察步骤：
第一，用眼睛观察，辨别出酱油。
第二，用鼻子闻，可以辨别出白酒、白醋。
第三，用舌头尝，可以辨别出白糖水、矿泉水、盐水。
观察结论：
辨别物体特征时要遵循一看、二闻、三尝的观察顺序。
观察比较植物的相同和不同
1.用眼睛看：
植物的外形和高度。
叶、花、茎、根、果实。
2.用手摸：
树皮、叶片、茎。
3.用鼻子闻：
味道。
4.用嘴尝一尝。
6课温度计的使用方法
估：
在测量之前要先估计被测液体的温度。
选：
根据估计的温度选用量程合适的温度计。
没：
温度计的玻璃泡要全部浸没在待测液体中，但不要碰到容器底和容器壁。
侯：
玻璃泡全部浸没在待测液体中要稍后一会儿。
稳：
等它的示数稳定后在读数。
留：
读数时，玻璃泡要继续留在被测量液体中。
平：
视线要与温度计中液柱的上表面相平。
7课热水温度变化的实验
实验目的：
探究常温下一杯热水温度的变化规律。
铁架台、烧杯、水温计、计时器。
1.将温度计悬吊在铁架台上。
2.在烧杯内倒上温度大约80摄氏度的半杯热水，并调整烧杯与温度计的位置，使温度计的液泡完全浸入倒热水中，不要接触到杯壁和杯底。
3.等温度计的液柱上升到最高点时，读出此时的温度，并将读数填写到表格的0分钟格内。
从此时起每隔两分钟记录一次，持续观察15——20分钟。
容器对热水温度变化影响的实验
探究不同材料的容器对热水温度变化的影响。
钢化保温杯、玻璃杯、磁杯、纸杯、水温计。
（1）在钢化保温杯、玻璃杯、磁杯、纸杯里同时倒上相同温度（50~80摄氏度）、等量的热水。
（2）每隔三分钟观察一次水温，作好记录。
热水的温度随着时间的推移而不断下降，温度降低的速度从快到慢依次为玻璃杯、陶瓷杯、纸杯、保温杯。
实验结论：
不同结构、材料的容器保温效果不相同。
外部环境的温度对水温变化的影响
探究外部环境对热水降温过程的影响。
两个水槽、三个烧杯、三只水温计、三个铁架台。
1.在一个水槽里倒上一半温水（40度左右），一个水槽里倒上一半冷水。
2.在三个烧杯里同时倒上相同温度（50~80度）、等量的热水。
3.将两个杯子分别放入水槽里，另一个放到常态下，分别用铁架台悬吊一支温度计，调整水温计液泡与烧杯中水的位置，使液泡均悬浮于水中。
4.仔细观察三杯水中水温的变化，并做好记录。
温水水槽中热水降温速度最慢，冷水水槽中热水降温速度最快，常态下的热水降温速度居中。
外部环境的温度影响热水降温的速度。
加快热水降温的实验
探究快速降温的方法。
烧杯、筷子、扇子、冷水、热水、水槽等。
1.把五个烧杯分别编上号，倒上等量同温度的热水。
2.在1号杯子上方用扇子扇，2号杯子用筷子搅，3号杯子放进盛冷水的水槽中，4号杯子往另一个杯子来回倒，5号杯静放在桌面上。
3.半分钟后，同时测量五杯水的温度。
4.继续按照原来的方法实验，一分钟后再次测量五杯水的温度。
1~4号杯中热水的降温速度都比5号杯中的热水降温速度快。
用扇子扇、筷子搅、放冷水中、两杯子倒都可以加快热水降温的速度。
其中降温最快的方法是用两个杯子互倒，静置状态降温最慢。
8课量筒使用方法操作要诀
“量液体，筒平稳；
口挨口，免外流；
改滴加，至刻度；
读数时，视线平；
看凹处，读得准”。
若不慎加入液体的量超过刻度，应手持量筒倒出少量于指定容器中，再用滴管滴至刻度处。
胶头滴管的使用方法；
胶头滴管用于吸取和滴加少量的液体。
1。
使用前先捏紧胶头，再放入液体中吸取液体。
2.取液后应注意使滴管竖直，保持橡胶乳头在上，不要平放和倒置。
3.滴液时，把它悬空放在容器上方，不要接触容器壁。
4.用后立即洗净，再去吸取其他药品。
9课制作不倒翁
制作材料：
米、碗、筷子、卫生纸、鸡蛋。
制作过程：
1.用筷子在鸡蛋的顶端戳一个洞，用筷子搅乱蛋清与蛋黄，让蛋黄和蛋清流进碗里去，用水冲洗、用卫生纸擦干。
2.往鸡蛋刚戳破的小洞里倒进一些米，再倒点胶水，让米固定在鸡蛋里面的一端。
3.用彩纸做一顶圆圆的小帽子。
4.把小帽子粘到鸡蛋顶端的洞口上。
5.给不倒翁画上眼睛、鼻子、嘴巴。
11课下沉物体是否受到水的浮力实验
钩码、橡皮筋、尺子、水槽、水。
1.把钩码挂在橡皮筋上，提起，用尺子测量橡皮筋的长。
2.再把其放入水中，测量橡皮筋的长度。
3.比较两次橡皮筋的长度，有什么发现
同一个砝码，在水中提起比在空气中提起，橡皮筋要短。
下沉的砝码，由于也受到了水的浮力，所以使得钩码重量变轻了，提起时所用的力小了，所以橡皮筋比较短。
说明下沉的物体也受到水的浮力。
12课改变浮和沉的实验
带盖的空牙
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