文档介绍：四川省华蓥职业技术学校谌巨龙联系电话:**********邮编:638600摘要:物体在液体中的四种状态:上浮、下沉、漂浮和悬浮。其中悬浮状态,在实验时很难得到良好的效果关键词:悬浮实验改进空气柱长度在物理《物体的沉与浮》一节中,老师通常要演示一下物体在液体中的四种状态:上浮、下沉、漂浮和悬浮。其中悬浮状态,在实验时很难得到良好的效果,因为物体在液体中悬浮的条件非常高,如下图:如果要使物体悬浮必须满足,F浮=ρ液gv排=G物=m物g=ρ物gv物既:ρ液=ρ物因此只要液体密度与物体密度一样大就可以了!问题是,我们很难找到两种密度一样大,便于试验的物体。在以往做实验时,采用的方法是向玻璃瓶内注水,来改变整体的质量,达到悬浮的目的。然而,这样的试验十有八九是失败的。怎样才能轻松实现物体的悬浮且能让物体停留在液体中任意深度呢?我翻阅了很多相关的资料,这些实验改进中,不外乎都是围绕怎样增减物体的质量或改变液体的密度来进行。虽然比教材介绍的方法效果要好一点,但依然很费时费工,且不能使物体随意停留在液体中的任意深度,实验效果也很不理想,学生也不能很好理解物体的沉浮条件与物体本身密度的关系。一次在饮茶的时候,当我用玻璃杯冲好茶时,由于泡茶的水温度不够高,我就用一边用手掌盖住杯口,让茶闷一会儿,一边欣赏起嫩绿的茶叶在水中起浮的姿态。当我看见一片茶叶由杯底随着发涨的过程逐渐慢慢浮起来的时候,我捂在杯口的手掌不经意地向下压了压,突然发现这片茶叶又慢慢由上浮状态变成下沉状态,我感到很惊奇,于是又轻轻松了松手掌,发现茶叶随着手掌的放松又开始向上浮起来。看到这种现象,我又把捂杯口的手掌反复压紧、放松,果然,这片茶叶就在我的指挥下一会儿上浮,一会儿下沉,一会儿停留在茶水里的任意深度。我猛然想到,茶叶之所以能在我的控制下上浮下沉,是由于杯子里的气压变化导致的,当时我心中一阵狂喜,这不正是一个让物体实现悬浮的很好装置吗?在实验室中,我根据我的发现,设计了以下装置,通过本装置,很轻松地就能实现物体在液体中的四种状态:漂浮,悬浮,上浮,下沉。器材准备:一端开口的大玻璃管1只、小试管1只、大号注射器1只、橡胶塞。装置安装:如图1所示进行安装。⑴、水用红墨水染成红色。⑵、将小试管浸入水中,灌一部分水进入试管(注意不要灌满),倒立放入水中,调节小试管里面的水量,使小试管底部露出水面约1cm左右,这时,小试管里有一小段空气柱,整个小试管在水中成漂浮状态。塞紧橡皮塞。注射器活塞如图1所示停留在注射器管身一半处。演示过程:(1)漂浮。装置的初始状态,如图1所示,即为漂浮状态。(2)下沉。如图2所示,将注射器活塞向下压,小试管内空气柱变短,随着活塞下压,小试管慢慢开始下沉。(3)悬浮。如图3所示,继续向下压活塞,小试管内空气柱继续变短,小试管下沉到液体内至浸没。此时,停止活塞运动,则小试管也立即停止下沉,悬浮在液体里。如要控制小试管的悬浮位置,则调节注射器活塞运动,就可以让小试管随意停留在水中任意位置。(4)上浮。在小试管悬浮状态下,向上拉注射器活塞,小试管内空气柱长度增大,则小试管就慢慢上浮,直到浮出水面。装置原理说明:本装置为一密封装置,大玻璃管和小试管中各留有一部分空气。将小试管及其中的空气视作一个整体,这个整体的质量在整个实验过程中不发生改变。通过注射器活塞的运动,可以控制大玻璃管空气的压力