氣體浮力實驗 由物理網(wǎng)資料整理

關鍵詞：浮力;氣體密度;體積;簡易天平

液體對浸在其中的物體產(chǎn)生向上的浮力，這一點我們能夠感受到，也很容易驗證，因為液體的密度較大，產(chǎn)生的浮力也較大，而氣體對物體也同樣產(chǎn)生向上的浮力，但在通常情況下我們不易感受到，也不易來驗證，因為在通常情況下氣體的密度很小，對物體產(chǎn)生的浮力也很小，教材中也沒有關于這方面的實驗，針對這一情況，筆者制作了簡易的裝置，來驗證氣體對物體產(chǎn)生的浮力作用。

1 制作

1)取2個大號玻璃罐頭瓶，把瓶蓋旋下(密封膠墊不要丟掉)。

2)支架a的制作，用直徑為1.0 mm的鐵絲加工成圖1中a所示的形狀，用透明膠帶將其粘固在大號罐頭瓶中。

3)平衡桿b的制作，用直徑為1.0 mm的鐵絲，加工成圖1中b所示的形狀，用錫焊將其垂直焊接在刮臉刀片上，在刀片的一個側面焊接上一段鐵絲，作指針用。

4)用白紙板制作刻度盤，并用透明膠帶將其粘固在支架上，如圖1中d所示。

5)取1個乒乓球，把棉線的一端用透明膠帶粘在乒乓球上;另一端系在平衡桿的一端上，另取1個乒乓球，放在開水中燙軟后，用手將其按癟，用同樣的方法將癟乒乓球系在另一個平衡桿的一端上。

6)再取1個乒乓球，并從中間切開，做成2個盛小物塊的吊盤，將其用棉線分別系在2平衡桿的另一端。

7)按圖1將裝置組裝好后，在大號玻璃罐頭瓶中間位置穿人大號注射針頭，并將其焊接在瓶蓋上，如圖1中c所示，

8)把罐頭瓶水平放在桌面上，墊好使其不滾動，在吊盤中放人小物塊(小螺母或小鐵絲頭)，使平衡桿平衡，然后在瓶口處涂上少許凡士林油，并旋緊瓶蓋，將平衡桿密封在瓶中。

 

2 實 驗

1)驗證氣體對物體產(chǎn)生的浮力與氣體密度有關

用兩用打氣簡向單個瓶中打氣或抽氣，當向瓶中打氣時，即增大瓶中氣體的密度，可觀察到隨著瓶中氣體密度的增大，平衡桿發(fā)生傾斜，乒乓球一端逐漸上升(隨著氣體密度的變化，乒乓球與小物塊受到的浮力也發(fā)生變化，但乒乓球受到的浮力變化遠大于小物塊受到的浮力變化)，即氣體密度增大，對物體的浮力也增大。

當用氣筒從瓶中向外抽氣時，即減小瓶中氣體的密度，可觀察到隨著瓶中氣體密度的減小，平衡桿也發(fā)生傾斜，但這次乒乓球一端卻逐漸下降，即氣體密度減小，對物體的浮力也減小，這說明，氣體對物體產(chǎn)生的浮力與氣體的密度有關，當物體體積一定時，氣體密度大物體受到的浮力大，氣體密度小物體受到的浮力小。

2)驗證氣體對物體產(chǎn)生的浮力與物體的體積有關

用兩用氣筒通過三通向2個瓶中打氣或抽氣，也就是說2個瓶中氣體密度總是相等的，而2個瓶中，一個是完整球，一個是癟球，兩球體積不等，即在氣體密度相等，但物體的體積不等的情況下，來驗證氣體對物體產(chǎn)生的浮力與物體體積的關系。

當向兩瓶中打氣時，可觀察到完整球比癟球所在的平衡桿向上傾斜角度大。

當從兩瓶中向外抽氣時，可觀察到，完整球比癟球所在的平衡桿向下傾斜角度大，這說明，氣體對物體產(chǎn)生的浮力與物體的體積有關，當氣體密度一定時物體體積大則物體受到的浮力大，物體體積小則物體受到的浮力小。

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