生活上的科學現象 沉浮子 班級 : 四動二 A 學號 :4970T087 姓名 : 周育綺

1. 生活上的科學現象沉浮子班級:四動二A學號:4970T087姓名:周育綺生活上的科學現象沉浮子班級:四動二A學號:4970T087姓名:周育綺 文字摘要 沉浮子浮在水面時，其重量與沉浮子內部的空氣所提供的浮力互相平衡，壓寶特瓶時，因為水的壓力增加，水會進入沉浮子而減少其內部空氣的體積（空氣的粒子數沒有減少），浮力因而降低，沉浮子就會沉下去。反之，放鬆寶特瓶，水的壓力降低時，沉浮子內部空氣的相對壓力較大，會將水擠出，使沉浮子空氣體積增加，浮力也增加了。

2. 簡介 • 【步驟】 • 準備兩支容量為1 mL塑膠製的點滴吸管，將細管部分剪掉，約留1㎝，如圖A所示。 • 取一支點滴吸管，從點滴吸管頭部下方插入3~5根不易生銹的銅釘，如圖B所示，一個「浮沉子」就完成了，如果再用油性筆在點滴吸管頭部畫上一個娃娃臉，就變成更可愛的『浮沉玩偶』了。 • 將做好的浮沉子放置於裝水的燒杯中，調整浮沉子的浮沉程度，使浮沉子在水中露出一點點頭部，如圖C所示。調整方法如下：用手指捏住浮沉子，並在水中擠壓浮沉子，當手指輕輕一放，水就進入浮沉子中，因此浮沉子的重量增加，則在水中會稍為下沉。若浮沉子沉入水中，則取出浮沉子，用手指輕輕擠壓浮沉子，水就會滴出，則可減輕浮沉子的重量。如此反覆數次，就可以調整浮沉子的浮沉程度了。 • 取另一支點滴吸管，先用打火機加熱點滴吸管口，當受熱部分變成透明狀，放在桌上以打火機的底部壓一下，封閉點滴吸管口，如圖D所示。重複步驟2，再用別針在兩銅釘間刺一小孔，如圖E所示。然後，按照步驟3所述的方法，調整浮沉子的浮沉程度。 • 保特瓶內裝水近滿，將做好的兩個浮沉玩偶放入瓶中，蓋緊瓶蓋，瓶內水面上方留有少許空氣柱。以一手握住保特瓶，然後用手指輕輕壓放保特瓶，你就會看到浮沉玩偶，隨你的指揮上上下下的浮沉了。

3. 結論 • 物體在水中的浮沉，與物體的重量和物體沉入水中的體積有關。當物體的重量大於浮力時，物體就會下沉，反之，則浮至水面上。對於外形固定的浮沉玩偶而言，如能改變浮沉玩偶的重量，就可以輕鬆地操控浮沉玩偶的浮沉了。 • 當用手指輕輕擠壓保特瓶瓶壁時，手所施的壓力會經由水傳至瓶內各部分，此時浮沉玩偶內部空氣的體積受到壓縮，瓶內少許的水（也許只有一滴的水量）進入浮沉玩偶中，浮沉玩偶的重量增加，所以浮沉玩偶下沉。當手指稍微放鬆時，浮沉玩偶內部空氣的壓力又會將水排出，浮沉玩偶的重量減輕，因此又浮至水面上。由於兩個浮沉玩偶的進水孔大小不同，運用手指擠壓、放鬆瓶壁的技巧，就可以控制水量進出小孔的快慢，進而改變兩個浮沉玩偶的浮沉次序。 • 準備一個扁、寬形狀的透明塑膠瓶（像裝洗髮精、清潔劑類的瓶子），並在塑膠瓶內裝水近滿。調整浮沉玩偶的浮沉程度，使其在水中只稍微露出一點點頭部，然後將浮沉玩偶放入塑膠瓶中，蓋緊瓶蓋，瓶內水面上方留有少許空氣柱。當用手指輕輕擠壓瓶子的寬邊部分時，浮沉玩偶會沉入水中，待浮沉玩偶下沉後，即使手不再擠壓瓶壁，浮沉玩偶依然會沉入瓶底而不上浮。此時若用手指輕輕擠壓瓶子的窄邊部分時，浮沉玩偶反而會浮至水面上。 • 用手指輕輕擠壓瓶子的寬邊部分時，手所施的壓力使浮沉玩偶內部空氣的體積受到壓縮，瓶內少許的水進入浮沉玩偶中，所以下沉。浮沉玩偶沉入瓶底後，水所造成的壓力取代手所施的壓力，浮沉玩偶內部空氣的壓力不足以將水排出，因此即使手不再擠壓瓶子，浮沉玩偶依然會沉於瓶底而不上浮。此時，若用手指輕輕擠壓瓶子的窄邊部分，瓶內水面上方空氣柱的體積略增，則壓力略減，浮沉玩偶內部空氣的壓力會將水排出，浮沉玩偶的重量減輕，浮沉玩偶反而會上浮。

4. 參考資料 • 1.科學遊戲實驗室/水的遊戲 http://scigame.ntcu.edu.tw/Site1/Game_water1.html • 2. 蕭次融，民84，遠哲科學趣味競賽手冊，6~9頁。 http://awk.caes.tpc.edu.tw/%AC%EC%BE%C7%B9%EA%C5%E7/%AFB%A8I%AA%B1%B0%B8.htm