如图为我们课堂上利用红磷测定空气中氧气含量的实验，实验设计如下：

⑴先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号；

⑵夹紧止水夹，燃烧匙内加入足量的红磷并点燃，立即塞紧瓶塞，集气瓶内红磷燃烧，产生大量白烟；

⑶等火焰熄灭后，振荡集气瓶，等冷却至室温后，打开导管上的止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶内，停止时水位大致上升了1等份。请结合已有的知识对上述实验原理和设计目的进行阐述。