深海潜水员!它是如何工作的?空气比水重还是比水轻?

研究问题:

• 阿基米德原理是什么?
• 帕斯卡定律是什么?
• 上述两项与笛卡儿潜水员的行为有什么关系?

这个实验是为了让学生熟悉笛卡儿潜水器的基本原理。学生们发现，施加在水和空气上的压力作用不同:空气容易被压缩，而水则不易被压缩。在这个项目中，学生问了另一个问题:如果瓶子里既有空气又有水，会发生什么?笛卡尔潜水员登场了。

这个科学博览会的实验还有助于让学生熟悉科学的基本过程，如在需要时使用对照，识别因变量和自变量，选择足够大的受试者样本，收集准确和有组织的数据，展示数据，并能够对他们的发现的有效性做出更好的判断。

材料:

• 防护眼镜
• 米制尺子
• 水
• 有盖的大塑料瓶
• 吸管
• 绝缘钟线
• 记号笔

实验过程:

1. 准备材料:护目镜、米尺、水、带盖的大塑料瓶、吸管、绝缘铃线、记号笔。
2. 重现下一页提供的图表，这样你就可以很容易地记录你的观察。
3. 戴上安全护目镜。
4. 现在要构造驱动程序。带上绝缘电线和吸管。首先将电线缠绕在移液器的灯泡上。将线圈分开约5毫米，这样你就有了一个测量深度的刻度。
5. 把大塑料瓶装满水。在顶部留一个小空间。
6. 就像使用滴管一样，挤压移液管的球根，并将尖端放入水中。放开灯泡，把水吸进移液管。填满移液管。
7. 挤压移液器的灯泡，这样你就可以释放少量的水，并除去任何进入的气泡。
8. 将吸管放入大塑料瓶中，盖上瓶盖。
9. 在你的图表中，记录三个移液管的水位。
10. 现在用你的双手挤压瓶子。移液管到底了吗?是，继续。如果没有，挤一些水到移液管，把它放回瓶子，再挤一次。观察移液管中的水位。记录你的观察。
11. 现在试着让潜水员在瓶子中间停下来，在一半的地方。记录下你是怎么做的。
12. 现在去海底。记录下你是怎么做的。移液管里的水的高度是多少?
13. 回顾你的观察结果。你的结论是什么?
14. 写好你的报告。你可能想在不同的地方拍摄潜水员，比如起点、中间和海底。包括你的研究和参考书目。

下面是记录数据的图表

术语和概念:气压，空气阻力，浮力，阿基米德原理，帕斯卡定律

引用:

马歇尔，罗伯特和雅各布斯，唐纳德AGS物理科学圈松树MN, 1997