沉浮子的制作与原理

论沉浮子的制作与原理

作者：高二五班

KingBack小组全员(黄克朝马彪张沙沙王婷侯艳玉张婷) 沉浮子又名“沉浮玩偶”“潜水娃娃”国内首见与《教育月刊》132期（1990年9月）Richard Frazier以A PHILOSOPHICAITOY为篇，认为沉浮子是法国科学家笛卡尔所创造。根据帕斯卡定律①与阿基米德定律②。沉浮子的形式多种多样，但原理基本相同。

沉浮子通过外部压强的变化，改变沉浮子内部气体的体积，从而控制它的沉浮。

程夫子的制作方法：将准备好的材料（550ML的塑料瓶一个，塑料吸管一根，回形针若干）检查无破损后。将吸管对折下端用回形针夹住。将吸管开口朝下，放入水中、观察，若露出水面部分超过0.3CM则应加回形针或者剪短吸管，反之则因将换为长一点的吸管或者取下几个回形针（至少有一个夹在上面），调整好吸管后，盖紧瓶盖（吸管内应有空气）。

沉浮子的原理是，当挤压瓶壁是，瓶中的空气和水受到压力同时吸管中的空气也受到压力，空气受到压力被压缩，体积变小，则空气的排开水体积减小，由阿基米德定律可知V排减小，而ρ、g不变，所以F浮减小，当吸管所受的浮力小于自身重力式吸管下沉，当松手后，气体体积和水压恢复，F浮变大，则吸管上浮。

制作沉浮子要点：一、沉浮子内（吸管）一定要有气体。

二、要控制好沉浮子的平均密度，使得外界的压强轻小时，整个沉浮子的平均密度稍稍小于周围液体的密度。

以下图解

←沉浮子

↑口服液改成吸管。↑有压力沉浮子下沉通过本次实验制作，我们很好地了解并运用了阿基米德定律与帕斯卡定律；让我们提高了动手的能力，提高了对科学探索的兴趣，让

我们认识到科学的力量。

本次试验非常成功，我们会再接再厉的！！

①：帕斯卡定律是流体静力学的一条定律，它指出，不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后，此压力增值瞬时间

传至静止流体各点。表达式：p=p0+ρgh

②浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力等于该物体排开的流体重力，方向竖直向上。这个合力称为浮力。数学表达式F浮=G排=ρ液（气）·g·V排

高二五班

KingBack全体成员

2016年5月21日