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文|魔力科學小實驗,本文為原創,歡迎關注及轉載分享。
家長朋友們,大家好!今天給大家分享
第405個
家庭科學小實驗。
關於影響浮力大小的因素,之前帶大家做過不少:
·
不會游泳的氣球(同樣的氣球放入不同溫度的水杯裡,一個下沉一個上浮)
·
懸浮的雞蛋(透過往水裡加鹽和色素,讓雞蛋能在杯中保持懸浮)
·
油水中的冰塊(在色素水中加油後,杯中的冰塊遊走在油和水之間)
想必大家也看出來了,
這浮沉的效果,是透過改變杯中液體的密度實現的
,水的溫度越高,密度越小,冰塊的密度介於油和水之間,加鹽則會讓密度變大。
關於阿基米德的浮力原理,還有一個非常有趣的實驗“
盆水舉缸
”,一盆水能夠浮起質量比它大的缸,聽起來似乎很不可思議?質量比水大的物體不是會沉到底部麼。
為了探究這一可能性,我設計瞭如下的實驗,供家長朋友給娃普及知識點時做參考。
01
給孩子提問
:物體在水中的浮力除了受密度影響,還受什麼影響?
接著,讓
孩子提出自己的觀點假設
。
然後,順著孩子的假設,透過設計下面這組
實驗來進行檢驗
。
實驗材料:
等量清水兩瓶,小塑膠罐,塑膠盆,玻璃瓶,色素,量杯。
實驗步驟:
01·
首先,用量杯取100ml的清水,並滴入少量色素。
02·
將色素水倒入玻璃瓶中。
03·
將大瓶清水全部倒入塑膠盆中,會發現裝有色素水的玻璃瓶紋絲不動,安穩的立在盆底。
04·
接下來將容器換成塑膠罐,將另一個塑膠瓶的清水倒入,會發現水還沒倒完的時候,玻璃瓶就懸浮起來了。
透過分析實驗,我們得出這樣的結論:玻璃瓶沉入塑膠罐液體中的部分要比塑膠盆中的要多,根據阿基米德原理可知,物體的排水體積越大,浮力越大。
實驗具體的操作步驟,請參考下方的實驗影片↓
02
透過這個實驗,娃就能明白物體的浮力大小是受排水體積所影響的。
實驗做完後,家長有必要給孩子做如下知識鋪墊,
有助於和課堂知識相結合
。
實驗中的“
體積
”這個概念在數學,物理中都會涉及到,大部分孩子對體積的認識基本上有兩點:一是知道“體積”這個名字;二是能直觀地辨認比較明顯的兩個物體大小。
這意味著娃的認知還
而今天實驗中的
排水法
,
就是將物體的“大小”與所佔“空間”非常直觀地建立了聯絡
。
03
曹衝稱象
的故事想必大家都耳熟能詳了吧!吳國的孫權送給魏國領袖曹操一隻大象,從來沒有看過這種龐然大物的曹操,好奇地想知道這個大怪物的體重到底有多重。
在群臣束手無策的時候,他7歲的兒子曹衝想出了一個聰明的辦法:將大象趕到船上,將船身的下沉幅度做好記號,然後把一筐筐的石頭搬上船去,直到船下沉到做標記的地方為止,接著將石頭逐一秤過,全部加起來就是大象的重量了!
追本溯源,曹衝使用船稱象的本質就是
浮力原理
。
物體在水中所受浮力等於它所排開的水的重量,象站在船上和船上放石頭時,船的吃水線相同,也就是兩種情況下,船排開水的體積相同。
曹衝生活在東漢末年,即公元200年左右,阿基米德生活在公元前200多年,也就是說,曹衝稱象時,實際上阿基米德已經發現了浮力原理400年,只是由於那個時代通訊不發達,東漢時代的國人不知道而已。
好了,今天要分享的實驗就告一段落了!
最後提個問,曹衝為什麼沒有將物體受到的浮力和排開的水的重量聯絡到一起呢?
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