气球沉浮实验 原理

鱼鳔有什么作用呢?我们可以亲手做一个实验来说明.我们先准备一个气球、一些细沙、一只鱼缸和足够多的水.首先把少量细沙灌入气球中,吹大后用绳子绑住口,然后把水倒入鱼缸,再把气球放入水中,发现气球漂浮在水面上.接着把气球中的气体放出一半,只留少量气体在气球中,再把气球放入水中,发现气球悬浮在水中.最后,把气球中的气体全部放出.放入水中,发现气球沉入缸底.
如果气球足够大,那么一开始它会浮在水面上；随着气体的放出,气球体积减小了,于是,按照“F浮=G排”的道理,气球就开始慢慢下沉.
有关“F浮=G排”：物体在液体中受到的浮力,等于物体在液体中排开的那些液体的重力.
物体在漂浮或悬浮状态下,重力与浮力相等.物体重力可以认为不变,现在又知道浮力与物体在水中的体积有关,因此现在气球需要浸在水里的部分就是不变的；然而,当气球越来越小时,即使气球全浸在水里,其浮力也小于气球重力.此时,气球下沉.
总的来说,鱼鳔最重要的功能,是通过充气和放气来调节鱼的体积大小,从而调节鱼体受到的浮力大小.这样,它们在游动时,只需要很少的力量,就能在水中保持悬浮的稳定状态.当鱼想下降的深水层时,会从鱼鳔中排出一部分气体,使鱼的体积变小,下潜就容易多了.