浸在水中的物体会受到向上的浮力。物体是沉还是浮,取决于它和同体积水的轻重比较:比同体积的水轻就浮,重就沉。所以钢铁做的船能浮起来——它把里面做成空心的,整体比同体积的水轻。
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沉浮是孩子最爱做的实验之一。但要讲清楚,必须破除一个直觉:「重的就沉」是错的。
答案是:不能只比自身的重量,要比「和同体积的水相比谁更重」。铁钉实心,比同体积的水重得多,所以沉;船是空心的,整体(包括里面的空气)比同体积的水轻,所以浮。
还可以试试:把同样大小的木块和石头放进水里,感受一下往下按木块时那股向上的顶力——那就是浮力。它一直存在,只是有时候不够大。
1. 为什么钢铁做的轮船能浮在水上?
因为船做成空心的,整体(包括内部空气)比同体积的水轻,所以能浮。关键不是自身多重,而是和同体积的水比谁重。
2. 一团橡皮泥搓成球会沉,怎样让它浮起来?
捏成碗状或船状。材料和重量都没变,但形状改变让它排开了更多水,整体比同体积水轻,就能浮。
3. 沉在水底的石头受浮力吗?
受。任何浸在水中的物体都受到向上的浮力,只是石头受到的浮力小于它的重量,所以还是沉下去了。
4. 往下按一个漂浮的木块,手会有什么感觉?说明什么?
感到向上的顶力,这就是浮力。按得越深顶力越大,说明排开的水越多,浮力越大。
| 学科年级 | 小学科学 · 五年级下册 |
|---|---|
| 单元 | 沉和浮 |
| 主要教材 | 教科版五年级下册「沉和浮」单元;苏教版、粤教版在四至五年级 |
| 学完要会 | 知道浮力存在;理解沉浮取决于与同体积水的比较;能通过改变形状改变沉浮 |
| 后面会学到 | 初中物理的阿基米德原理与浮力计算——小学先建立定性认识 |
因为不能只比自身重量,要比「和同体积的水相比谁重」。铁钉是实心的,比同体积的水重很多,所以沉;船是空心的,算上里面的空气,整体比同体积的水轻,所以浮。这个对比最能打破「重的就沉」的直觉。
橡皮泥实验最经典:一团橡皮泥搓成球放进水里会沉,捏成小碗或小船的形状就能浮起来。材料和重量完全没变,只改了形状——孩子往往会很惊讶,这时候再讲道理他就听得进去了。
受。只要浸在水里,就一定受到向上的浮力。石头沉底只是因为它受到的浮力小于自身重量。可以让孩子在水里托着一块石头,会觉得比在空气中轻一些——那部分「变轻」的就是浮力。