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小玩童儿童科学实验教具小玩具拼装科技小制作幼儿园实验水的浮力

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发表于 2015-12-9 13:25:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
    从前有个聪明的孩子叫文彦博,有一天,他与小伙伴在树下踢球,不知谁一脚把球踢进了树洞里,小伙伴们有的伸进手去拿,有的用棍子拨,可树洞是曲里拐弯的又非常深,怎么也拿不出来。好好的一个球,白白扔掉多可惜呀!大家有什么好办法从树洞中取出球么?


实验重点:科学启蒙教育感知物体在水中会受到水的浮力作用


实验目的:1.简单测量物体受到水的浮力大小  2. 培养学生分析概括能力、解决问题能力与动手操作能力。


实验认知:浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体表面上。液体具有流动性,在重力的作用,便向容壁、容器底流动而产生压力。由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。它们大小相等、方向相反,并与深度成正比,同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。因为液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液压的改变,都会形成压强差,从而引起相邻液压的改变。


实验步骤:1.实验准备:认识实验器材:测力器、大塑料杯、螺母、小塑料杯、铜丝。2. 用铜丝穿过小塑料杯的小孔两头拧住,做成一只小桶,把两个螺母放入(再找一些配重物),用测力器测量此时桶的重量并记录。另外再找其他重物做测量也做好记录。


3. 在大塑料杯内倒上水(约7 -8成满),(如图所示)把提有重物的测力器,移到水杯上,把重物慢慢浸入水中,仔细观察测力器指针会发生什么变化?


提示:测力器是有一定的测重范围,不能超过50克,以免影响实验效果。


     知识拓展:公元前245年,赫农王命令阿基米德(Archimedes)鉴定一个皇冠。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。这似乎是件不可能的事情。然而他在一次洗澡过程中突然发现其中的奥秘,然后他把差不多一样大的石块和木块同时放入浴盆,浸入水中。石块下沉到水里,但是他能感觉到石块变轻了。而且,他必须要向下按着木块才能把它完全浸到水中。这表明浮力与物体的排水量(物体体积)有关,而不与物体重量有关。物体在水中感觉有多重一定与它的密度(物体单位体积的质量)有关。阿基米德因此找到了解决国王问题的方法,问题关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。


最重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即水对物体的浮力等于物体所排出水的重量。


物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力。即F浮=G液排=ρ液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)   
你知道吗?如果铁块和船的重量一致,那么铁块会沉入水中,船却可以浮在水面上。它们都同样是由铁制作的,因为船的中间是空的,船身的铁很薄,体积也大。想比之下,铁块所排开的水的重量(浮力)要比铁块本身的重量小,而船所排开的水的重量(浮力)却比本身重量大。所以,船可以浮在水面上。


实验报告:通过本次科学启蒙教育实验,了解浮力的原理和定义,会运用简单的浮力计算公式。
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