实验总结汇报

小试管的自动上升实验探究

实验材料

盆子一个，小试管及大试管各一支（此处大试管是两端空的），清水，合适大小的塞子一个。

实验操作

1. 用塞子把大试管的一段塞住，另一端与空气相通；

2. 取两只大小粗细相差不大的试管，向大试管注入大半管清水。

3. 把小试管底朝下放到大试管口里，把这样装好的两支试管倒过来。如下图：

实验现象

大试管里得水徐徐流出，同时小试管自动上升到大试管里。

实验现象的探究

究竟是什么力使小试管自动上升到大试管里？

对小试管自动上升进行受力分析

设大气压强为P 0, 小试管插入水中的深度为h , 深为h 的水产生的压强为p=ρ小试管上方受到压强为P 0-p gh 故

小试管下方和上方受到压强之差为

P=ρ*g*h

小试管横截面积为为s , 则小试管受到的大气和水压力的合力为：

F=PS= =ρgh s

但这个力是不是就一定是浮力呢？

人们对此现象的解释及观点

主要观点可分为三种

压强说 根据是阿基米德原理：任何沉入液体中的物体都受到一个向上的浮力，这个浮力的大小等于物体所排开的液体的重量，这个力量可以认为是加于所排开的液体体积的重心。 小试管既不是全部沉入水中，也不是漂浮在水面；小试管是倒插入充满水的大试管中，其下方没有水，因而使小试管上升的力不可能是浮力，只能是大气压力与水对小试管压力之差。

浮力说

根据是阿基米德原理

把小试管插入水中的体积作为小试管排开水的体积，根据阿基米德原理的公式 F=PS= =ρgh s , 确定浮力的大小，否定大气压力的作用。

压强兼浮力说

既有浮力也有压强的作用

一：对浮力进行严格分析时不能忽略大气压力的作用，如：我们不可能在真空中做物体的沉浮实验，（大气压力-液体表面-物体表面，只不过由于在地面附近大气压为常数，作用于物体表面大气压力的合力为0）

二：深入研究阿基米德原理：浮力并不是与压力无关的力，浮力就是沉入液体中的物体所受液体压力和大气压力的合力，浮力与压力密切联系。

三：阿基米德原理形成的主要原因：

压强随深度的增加而增加，在同一高度，液体向各个方向的压强相等等……深度为h 处液体的压强为p=ρgh 液体中，深度差为*h的两点，液体压强差为

P=ρ*g*h因此，液体对其中物体上下面存在压力差。

四：对小试管进行严格分析时，应该考虑液体与大气压力的共同作用效果，小试管受到的力是下方大气压强P 0与上方水的压强P 0-p 共同作用的结果，小试管上下压强差为ρgh ，压力差为f=ρgh s,根据阿基米德原理，这就是小试管受到的浮力。 个人探究过程

我是先做完实验，知道了实验现象才开始思考及寻找其原理的。因此刚开始的时候走了不少弯路，比如说明明是研究实验中小试管自动上升的原因的，我却把小试管装上适量的水，探究浮力与重力的关系，从一开始就已经是方法的错误了。后来慢慢地探索，从而明确此实验的探究目的。

从一开始，浮上我脑中的是浮力是使小试管自动上升的原因。也因此，我尝试过做以下几个实验的对比：

1. 把大试管装大半管清水，把小试管底朝下放在大试管的管口，把这样装好的两试管倒过来，随即大试管的水徐徐流下来，同时小试管自动上升到大试管里。

2. 把大试管装大半管清水，把小试管底朝下放在大试管的管口，把这样装好的两试管倒过来，用手把大试管的管口用水堵住，同样看到小试管自动上升到大试管顶部。

3. 对比1和2的实验现象，同样的现象是小试管自动上升到大试管里，不同的是，1中小试管的上升速度明显比2中小试管的上升速度快得多，至于原因，当时我并不是太清楚，模模糊糊的知道一定有大气压力的影响。由于我的物理知识的模糊，满以为这样的对比实验可以证明使小试管上升的力主要是浮力，却忽略了小试管上升速度的差异受压强的影响。

4. 把大试管装上大半管水，横放，把空的小试管放在大试管管口。实验预想，若是小试管横向流动，说明小试管流动原因是压强，因为横着的实验，即使水对小试管有浮力的作用，也不会影响小试管的横向流动。但实验的真实现象是不流动，这就说明小试管上升是受浮力影响的。但这个实验，在汇报的时候忘了将它演示出来，说明了我的准备不充分。

5. 其实，需要研究的因素有很多很多，比如大小试管口径的差异，大试管口的闭与开……

等等。

实验反思

这些实验都是我们在日常生活中常见的现象，看似简单，实质运用的物理知识很多。有时候实验表面的现象容易造成人们理解的误区。就比如刚开始的时候我也觉得是浮力是小试管自动上升的主要原因，而忽略了大气压力的作用。

虽然我知道这实验之中有浮力的作用也有大气压力的作用，但我始终着重于强调浮力。知道上讲台汇报的时候，老师一连串的提问及提示，我才知道，我把原理理解的过于片面，原来，我没有把原理弄清楚。

仅仅是这一次的回报，是我深深地体会到，有些实验做起来或许很简单，很容易就能成功，但原理并不是你想象的那样简单，那样理所当然；而有些实验，要经过反反复复的实践才能成功，更有甚者不能成功，其中的原理或许很简单。但对于每一个实验，每一个原理，不论简单与否，我们都不能掉与轻心，严谨，细心的学习态度时时刻刻都是必须的。

其次，除了严谨细心的学习态度之外，虚心求教的精神也是必须的。实验期间，经常和某同学一起对此现象的探究，遇到不明白的问题向老师请教。最记得就是一次大家都不确定实验现象的原因，黄桦老师在外地出差，我们在网上和老师视频讨论，那一次真的很谢谢远在广西的老师给我们的指导。

另外，做探究实验的，最重要的还是要相信自己。我有一个很大的缺点，就是在做事期间不敢自己拿主意，总认为自己会犯错误。就拿这个实验来说吧，每次做完实验我都会在想，我这样做是不是对的？一遍遍的验证试验，一次次的怀疑自己，所以一次次的问别人自己这样的理解正不正确。

总之，从这次实验，学到不少东西，更看到自己的不足。的确需要我改正的地方真的很多很多。除了动手能力比较差，不自信等方面之外，更需要锻炼自己的胆量。