登录
制作浮沉子
材料:塑料瓶1个、小药瓶1个。
操作:1.向塑料瓶中灌入约$\frac{9}{10}$瓶水。
2.向小药瓶中灌入约$\frac{2}{3}$瓶水。
3.将小药瓶倒立投入塑料瓶中。
4.将塑料瓶盖上瓶盖。
5.反复挤压、放松塑料瓶,观察小药瓶的状态。
思考:小药瓶为什么能上浮和下沉呢?
讲解:
小药瓶是玻璃制的浮沉子,其下端开有小孔,水可通过进出。把它放入高贮水塑料瓶中,并使之浮在水面上,盖上塑料瓶盖,瓶内的水和空气在密闭的容器内。当塑料瓶中空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入浮沉子中,浮沉子所受的重力它受到的浮力,于是向下沉。手松开塑料瓶,瓶内水面上的空气体积增大,压强,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,浮沉子的重力它所受到的浮力,因此它就向上浮。当手对塑料瓶施加的压力适当时,浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。
注意:
1.浮沉子内部必须有一定量的气体(因为固体、液体的体积不易随压强的变化而变化)。
2.要控制好整个浮沉子的平均密度,使外界压强较小时,整个浮沉子的平均密度稍稍小于周围液体的密度。
创造活动:
你能制作一个简易的"潜水艇"吗?
材料:。
操作:
。
材料:塑料瓶1个、小药瓶1个。
操作:1.向塑料瓶中灌入约$\frac{9}{10}$瓶水。
2.向小药瓶中灌入约$\frac{2}{3}$瓶水。
3.将小药瓶倒立投入塑料瓶中。
4.将塑料瓶盖上瓶盖。
5.反复挤压、放松塑料瓶,观察小药瓶的状态。
思考:小药瓶为什么能上浮和下沉呢?
讲解:
小药瓶是玻璃制的浮沉子,其下端开有小孔,水可通过进出。把它放入高贮水塑料瓶中,并使之浮在水面上,盖上塑料瓶盖,瓶内的水和空气在密闭的容器内。当塑料瓶中空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入浮沉子中,浮沉子所受的重力它受到的浮力,于是向下沉。手松开塑料瓶,瓶内水面上的空气体积增大,压强,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,浮沉子的重力它所受到的浮力,因此它就向上浮。当手对塑料瓶施加的压力适当时,浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。
注意:
1.浮沉子内部必须有一定量的气体(因为固体、液体的体积不易随压强的变化而变化)。
2.要控制好整个浮沉子的平均密度,使外界压强较小时,整个浮沉子的平均密度稍稍小于周围液体的密度。
创造活动:
你能制作一个简易的"潜水艇"吗?
材料:。
操作:
。
答案
解：
小孔
大于
减小
小于
材料：空塑料瓶1个、两根细玻璃管、橡胶软管1根、水槽、水、密封胶
操作：1. 在塑料瓶侧壁钻两个大小合适的小孔，将两根细玻璃管分别插入小孔，用密封胶密封接口缝隙，其中一根玻璃管外侧连接橡胶软管，另一根玻璃管末端伸入瓶内底部。2. 向水槽中加入足量水，将组装好的塑料瓶放入水槽，调整瓶内初始水量，使塑料瓶可以漂浮在水面上。3. 通过橡胶软管向瓶内吹气，瓶内的水从玻璃管排出，瓶总重力减小，当重力小于浮力时简易潜水艇上浮；通过橡胶软管从瓶内吸气，水槽中的水进入瓶内，瓶总重力增大，当重力大于浮力时简易潜水艇下沉，即可模拟潜水艇的浮沉过程。
小孔
大于
减小
小于
材料：空塑料瓶1个、两根细玻璃管、橡胶软管1根、水槽、水、密封胶
操作：1. 在塑料瓶侧壁钻两个大小合适的小孔，将两根细玻璃管分别插入小孔，用密封胶密封接口缝隙，其中一根玻璃管外侧连接橡胶软管，另一根玻璃管末端伸入瓶内底部。2. 向水槽中加入足量水，将组装好的塑料瓶放入水槽，调整瓶内初始水量，使塑料瓶可以漂浮在水面上。3. 通过橡胶软管向瓶内吹气，瓶内的水从玻璃管排出，瓶总重力减小，当重力小于浮力时简易潜水艇上浮；通过橡胶软管从瓶内吸气，水槽中的水进入瓶内，瓶总重力增大，当重力大于浮力时简易潜水艇下沉，即可模拟潜水艇的浮沉过程。
解析
【分析】
要解决本题，需结合物体的浮沉条件和大气压的原理分析浮沉子的工作过程：浮沉子通过改变自身重力实现浮沉，挤压塑料瓶时，瓶内气压增大，水进入小药瓶，小药瓶重力增大，大于浮力就下沉；松开手时，瓶内气压减小，小药瓶内的水排出，重力减小，小于浮力就上浮。对于简易潜水艇，需利用类似原理，通过改变自身重力实现浮沉，结合材料和操作步骤完成。
【解析】
1. 浮沉子的填空分析：
小药瓶下端开有小孔，水可通过小孔进出，这是水进入和排出的通道；
当塑料瓶中空气被压缩，压强传递给水，水进入浮沉子，浮沉子重力增加，当重力大于浮力时，就向下沉；
手松开塑料瓶，瓶内空气体积增大，压强减小，浮沉子内的空气将水压出，浮沉子重力减小；
此时浮沉子的重力小于所受浮力，因此向上浮。
2. 简易潜水艇的制作：
材料：空塑料瓶1个、两根细玻璃管、橡胶软管1根、水槽、水、密封胶；
操作：①在塑料瓶侧壁钻两个大小合适的小孔，将两根细玻璃管分别插入小孔，用密封胶密封接口缝隙，其中一根玻璃管外侧连接橡胶软管，另一根玻璃管末端伸入瓶内底部；②向水槽中加入足量水，将组装好的塑料瓶放入水槽，调整瓶内初始水量，使塑料瓶可以漂浮在水面上；③通过橡胶软管向瓶内吹气，瓶内的水从玻璃管排出，瓶总重力减小，当重力小于浮力时简易潜水艇上浮；通过橡胶软管从瓶内吸气，水槽中的水进入瓶内，瓶总重力增大，当重力大于浮力时简易潜水艇下沉，模拟潜水艇的浮沉过程。
【答案】
小孔；大于；减小；小于；材料：空塑料瓶1个、两根细玻璃管、橡胶软管1根、水槽、水、密封胶；操作：1. 在塑料瓶侧壁钻两个大小合适的小孔，将两根细玻璃管分别插入小孔，用密封胶密封接口缝隙，其中一根玻璃管外侧连接橡胶软管，另一根玻璃管末端伸入瓶内底部。2. 向水槽中加入足量水，将组装好的塑料瓶放入水槽，调整瓶内初始水量，使塑料瓶可以漂浮在水面上。3. 通过橡胶软管向瓶内吹气，瓶内的水从玻璃管排出，瓶总重力减小，当重力小于浮力时简易潜水艇上浮；通过橡胶软管从瓶内吸气，水槽中的水进入瓶内，瓶总重力增大，当重力大于浮力时简易潜水艇下沉，即可模拟潜水艇的浮沉过程。
【知识点】
物体的浮沉条件、大气压的应用
【点评】
本题结合浮沉子和简易潜水艇的制作，考查了物体浮沉条件和大气压的实际应用，既需要理解相关物理原理，又能动手实践，体现了物理知识与生活的联系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合物体的浮沉条件和大气压的原理分析浮沉子的工作过程：浮沉子通过改变自身重力实现浮沉，挤压塑料瓶时，瓶内气压增大，水进入小药瓶，小药瓶重力增大，大于浮力就下沉；松开手时，瓶内气压减小，小药瓶内的水排出，重力减小，小于浮力就上浮。对于简易潜水艇，需利用类似原理，通过改变自身重力实现浮沉，结合材料和操作步骤完成。
【解析】
1. 浮沉子的填空分析：
小药瓶下端开有小孔，水可通过小孔进出，这是水进入和排出的通道；
当塑料瓶中空气被压缩，压强传递给水，水进入浮沉子，浮沉子重力增加，当重力大于浮力时，就向下沉；
手松开塑料瓶，瓶内空气体积增大，压强减小，浮沉子内的空气将水压出，浮沉子重力减小；
此时浮沉子的重力小于所受浮力，因此向上浮。
2. 简易潜水艇的制作：
材料：空塑料瓶1个、两根细玻璃管、橡胶软管1根、水槽、水、密封胶；
操作：①在塑料瓶侧壁钻两个大小合适的小孔，将两根细玻璃管分别插入小孔，用密封胶密封接口缝隙，其中一根玻璃管外侧连接橡胶软管，另一根玻璃管末端伸入瓶内底部；②向水槽中加入足量水，将组装好的塑料瓶放入水槽，调整瓶内初始水量，使塑料瓶可以漂浮在水面上；③通过橡胶软管向瓶内吹气，瓶内的水从玻璃管排出，瓶总重力减小，当重力小于浮力时简易潜水艇上浮；通过橡胶软管从瓶内吸气，水槽中的水进入瓶内，瓶总重力增大，当重力大于浮力时简易潜水艇下沉，模拟潜水艇的浮沉过程。
【答案】
小孔；大于；减小；小于；材料：空塑料瓶1个、两根细玻璃管、橡胶软管1根、水槽、水、密封胶；操作：1. 在塑料瓶侧壁钻两个大小合适的小孔，将两根细玻璃管分别插入小孔，用密封胶密封接口缝隙，其中一根玻璃管外侧连接橡胶软管，另一根玻璃管末端伸入瓶内底部。2. 向水槽中加入足量水，将组装好的塑料瓶放入水槽，调整瓶内初始水量，使塑料瓶可以漂浮在水面上。3. 通过橡胶软管向瓶内吹气，瓶内的水从玻璃管排出，瓶总重力减小，当重力小于浮力时简易潜水艇上浮；通过橡胶软管从瓶内吸气，水槽中的水进入瓶内，瓶总重力增大，当重力大于浮力时简易潜水艇下沉，即可模拟潜水艇的浮沉过程。
【知识点】
物体的浮沉条件、大气压的应用
【点评】
本题结合浮沉子和简易潜水艇的制作，考查了物体浮沉条件和大气压的实际应用，既需要理解相关物理原理，又能动手实践，体现了物理知识与生活的联系，难度适中。
【难度系数】
0.5
