双向调节法在悬浮实验中的成功应用*①
2012-01-23刘浩徐灿周轩锐拾景忠
物理通报 2012年4期
刘浩徐灿周轩锐拾景忠
(徐州师范大学物理与电子工程学院 江苏 徐州 221116)
《物理通报》2001年第6期发表的《悬浮实验成功的奥秘》[1]较好地从理论上对悬浮实验的成败进行了分析研究.之后一些文章对悬浮实验做出了很好的探讨并且成功的完成了该实验[2,3].这些方法有一个共同的特点就是选用了黏性系数较大的液体.本文打破传统的方法,采用很难做成悬浮实验的盐水,运用双向调节法,成功完成了悬浮实验.
1 悬浮实验
1.1 双向调节法
所谓双向调节法就是在调节悬浮子重力的同时还改变悬浮子所受的浮力.文献[1]提出,当悬浮子平衡时,满足

若依靠单一改变重力或浮力很难对其进行平衡调整.由F=ρ液gV排和G=mg可知,当改变悬浮子的质量m时,悬浮子的体积V也变化,使得悬浮子的重力和浮力同时增大或减小,并且增大或减小的程度不同.调节的方法有两种:
(1)通过减小悬浮子的质量;
(2)通过增加悬浮子的质量.从实验操作的简单性出发,我们选择第一种方法.
1.2 液体的选择
实验时,文献[1]选取了黏性系数较大的液体甘油;有些实验选择的是胶水或洗洁精.这些均符合理论要求.但是在实际操作的过程中,必须对悬浮子进行调节,手上会沾满粘糊糊的液体,在课堂教学时,对教师的授课以及板书都会产生影响,并且成本也高.所以,我们选择盐水作为悬浮实验的液体,运用双向调节的方法,使|G-F|≤f,从而满足悬浮条件.
1.3 悬浮子的选择与制作
由于实验采用的……
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