科技小制作小牛顿科普器材diy手工沉与浮

小玩童科技小制作-

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2016-03-03 09:12

浮力原理是如何被发现的有这样一个故事:相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠但还在做好后,国王疑心做的金冠并非纯金,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重。工匠到底有没有私吞黄金呢?国王想检验金冠是否为纯金,但又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。经一大臣建议,国王请来阿基米德检验。最初阿基米德也是冥思苦想而却无计可施。后来有一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测固体在水中的排水量的办法,来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”(Eureka,意思是“找到了”。希腊文:ερηκα)。 他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了著名的阿基米德原理。物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量(即广为人知的排水量法)等。 虽然这些专业的术语对于中小学生来讲还不那么熟悉,但是我们可以通过一个简单的实验来证明这个原理的存在。沉与浮的变化,通过简单的实验器材,了解物体在水中的三种状态,漂浮、悬浮、下沉,让学生们自己动手,更加深刻的来了解体会,最后将这些知识运用到生活和学习当中。

1.在自备一个盛水的器具,加入适量的水。先把一块橡皮泥放入水中,我们会看到橡皮泥很快沉入水中,我们把两块或三块揉在一起,捏成碗型或者立方体,通过实验我们可以看出,球型和立方体都是下沉的,同一块橡皮泥,做成不同的形状,有的沉入水中,有的浮在水面上,这是什么原因呢?我们没有改变橡皮泥的轻重,只是改变了他的形状,却会得到不同的结果,这说明同种材料构成的物体,物体的沉与浮和物体的形状有关。

2.在塑料杯内倒入适量的水,把体积相同的6个立方体块放入水中,(3中颜色3种比重,绿的最轻,红的最重,黄的适中)可以看到有4粒沉入水中,2粒上浮(绿色),把2粒最轻的小立方体(绿色)分别用皮筋和最重(红色)适中(黄色)绑在一起。放入水中,会出现什么现象。

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3.取适量食盐放入水里搅拌,待食盐完全溶化后,我们会发现其中黄与绿组合漂浮在水上面了。绿与红组合也网上漂浮,成为悬浮状态。

4.如果我们把盐水换成油或其他液体又会怎么样呢?同学们也可用鸡蛋,马铃薯等材料,用油,糖水等液体,做一做你自己想做的实验,同时验证一下,不同的液体中,物体的沉与浮是不同的。

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