愛伊米

魔力科學小實驗,物理界著名的盆水舉缸實驗,今天親自驗證了一把

每天1個科學小影片,培養孩子科學素養!

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)

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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)

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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)

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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。

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實驗步驟:

01·

首先,用量杯取100ml的清水,並滴入少量色素。

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02·

將色素水倒入玻璃瓶中。

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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。

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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。

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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

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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

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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!

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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。

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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?

歡迎底部留言區探討交流~

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我是一名理工碩士奶爸,愛生活、愛科學,陪娃做了300多個科學小實驗,全部收錄在公眾號【魔力科學小實驗】(ID:kexuebb),影片號也同名哦。關注我,每天3分鐘,陪孩子在家做個小實驗,培養孩子科學素養!