相信大家已经看了许多施老师介绍的小实验和小制作了,这一期我们做个改变,请陈玮韬同学给我们介绍他的小制作。小陈同学将要利用阿基米德原理自制潜水艇。关于阿基米德原理的相关内容,之前施老师在“看到《海王》里的BUG,阿基米德笑了”)这篇里面有具体介绍,如果忘记了的同学可以先了解一下相关的知识储备。下面就是陈玮韬给大家带来的分享:
物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。——普朗克
我是九(5)班的陈玮韬。学会自我探究,才能学好物理。
很多人问物理怎么那么难,其实我觉得物理是最简单也是最有趣的学科。其实要学好物理,不仅是掌握课本知识,更是实际地应用物理知识,从而培养探究精神,并产生对物理学习的兴趣。
学过物理的同学对阿基米德应该都不陌生,阿基米德就是发现了浮力定律的科学狂人。
一、阿基米德定律的故事
关于浮力的发现有个故事。相传,叙拉古国王让工匠替他做了一顶纯金的*。但是在做好后,国王疑心工匠做的金冠并非纯金,但这顶金冠却与当初交给金匠的纯金一样重。这个问题难倒了国王和诸位大臣。经一大臣建议,国王请来阿基米德来检验皇冠,并不能破坏皇冠。
最初,阿基米德对这个问题无计可施。有一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,突然想到可以用排水法来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡盆,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”(意思是“找到了”。)
然而,这次实验对物理学影响巨大,阿基米德从中发现了物体在液体中所受的浮力等于它所排开液体的重力。由此,他发现了著名的阿基米德定律:
并在?浮体论?记载了这个定律。
二、阿基米德定律的应用——潜水艇
潜水艇为什么可以自如地在水中沉浮呢?物体的运动状态与受力情况有关。根据沉浮条件,当浮力大于物体重力时,潜水艇会持续上浮,直至漂浮。
当浮力等于重力时,潜水艇会静止在某一深度,处于悬浮状态。
当浮力小于重力时,潜水艇会持续下沉,直至沉底。
那么潜水艇是怎么做到上下浮动的呢?
如图,潜水艇是通过自带水舱的重力来改变自身重力从而控制在水中的沉浮。当水舱用压缩气体将水排出时,重力减小,潜水艇上浮。当水舱充水时,重力变大,潜水艇下沉。
三、探究——自制潜水艇
对物理的学习,学会灵活运用知识是很重要的一点。学习完阿基米德原理后,我在物理老师的指导下对潜水艇的原理产生了兴趣。为了更好的理解浮力的相关知识,物理金老师鼓励同学们实际运用浮力的知识。于是,我制作了如下的潜水艇。这个装置的灵感主要来源于注射器。在国庆长假中,在一家药店里看见了一支在角落里的注射器,然后猛然想到了可以通过注射器实现潜水艇的排进水。
制作器材:40cm橡胶管×2,四个注射器,胶布,重物,美工刀
制作步骤:
1、拿两个注射器,沿痕迹处剪断
2、剪出两段橡胶管
3、用橡胶管按如图方式连接注射器
连接完成后,就可以像这样通过拉或推一个注射器,来控制另一个注射器的进水或排水了。
4、组装潜水艇,并放上重物,这样可以使其沉底
5、最后,用胶布固定,组装完毕
制作原理:通过注射器,控制潜水艇的排水量从而增大或减小它的重力。
做完后的效果就是这样:
今天的分享就到这里,谢谢大家!
如果你也有兴趣动手制作自己的作品的话,别忘记告诉施老师!说不定下期“施物招领”就是你的分享啦!
指导教师:金胜昔、施恺珉
施你长技,格物致知!
好看、新奇、好玩的物理尽在“施物招领”~
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