当塑料瓶受到挤压,小药瓶瓶口所受压强增大,使更多的水进入小药瓶(瓶内空气压强也增大)。此时,小药瓶和其中的水的总重量大于浮力,因此下沉。当松开手,小药瓶受到的压强变小,瓶内空气将部分水排出来,此时浮力大于小药瓶及其中的水的总重量,所以就上浮
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,排水体积不变,所受的重力大于它受到的浮力,于是向下沉。松开瓶子,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,此时排水体积增大,浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的排水体积来实现的。浮沉子实验形式多样。一般都是通过外部压强的变化,改变浮沉子内部气体的体积,从而达到控制其沉浮的目的。
扩展资料
操作前浮沉子能竖直浮在水面,由阿基米德原理可知,此时浮沉子所受的浮力和重力二力平衡。用手挤压瓶子时,大瓶上部被封闭的空气体积减小,在温度不变的情况下,这些气体的压强增大,这增大的压强传递给水,将水压入小瓶中。
浮沉子里进入一些水后,重力增大,大于它受到的浮力,它就会下沉。一旦松手,不挤压瓶子时,大瓶中被封闭的气体恢复到原来的体积,气体的压强减小,而原来小瓶中被封闭的空气就将水从小瓶中压出去。流出一些水后的浮沉子重力减少,小于它受到的浮力,浮沉子就向上浮。
浮沉子实验是演示浮力做功的装置,浮沉子做功是外部能量提供的,做功的大小取决于外部输入的能量,而被浮沉子排开的水做功与外部能量的大小无关,把浮沉子实验放在无重力场的外太空去做,浮沉子不会做功,显然这是两个能量传递系统。
根据浮沉子存在两个能量传递系统的,利用外部能量守恒为技术条件实现了从重力场获取能量,并且是把重力转换为mgh,这是标准的反重力现象。
参考资料来源;
物理浮沉子实验原理及浮沉子的制作过程
浮沉子是由倒置的小瓶构成,下端开口与大瓶内水相通,小瓶内上方有一小段空气, 看以谁为研究对象, 若“小瓶子”为对象,则重力不变,改变浮力; 挤压大瓶时瓶内气压增大,使小瓶内空气体积减小,受到浮力减小从而下沉,反之松手后小瓶子上浮。 若“小瓶子和瓶中水”为对象,则改变重力,与潜水艇原理相同