水发生什么变化了?

思考与怀疑

在前面的几课中你已经看到了水是怎样向上推动船以及鱼球使其漂浮在水面上的。但是,此时的水发生了什么变化呢?今天,你要亲自研究一下。

 

 

材料

为你准备的:

1本科学笔记本

 

为你和你的搭档准备的:

1个弹簧秤上的夹子;

1个塑料试管;

1把尺子;

分别用铝、丙烯酸衍生物、木头以及聚乙烯制成的大小不一的圆柱体;

1个黏土小球;

1个塑料盘子;一卷纸巾;

1张遮蔽胶带

 

 

自我发现

1.你能想到用哪些办法来测量鱼球的大小呢?与班里的其他同学讨论你的想法

2.与你的同伴合作,试着把黏土球捏成圆柱体的形状,形状以及尺寸与大的圆柱体一样。同时,也要做一个与小的圆柱体的形状以及尺寸一样的黏土圆柱体。这些黏土圆柱体将成为你的研究对象。

3.现在,你需要制作一个测量工具,用来测量当把被测物品放入水中的时候,水发生的变化。沿着试管的一侧把胶带纸贴在试管上。用尺子以厘米为单位在标签带上标示出来。

 

4.往试管里加水,直到水深为10厘米。

5.在你把圆柱体放入水中之前,先试着回答以下的问题:

     当把较大的圆柱体压到水面下的时候,你认为水会有什么变化?

     当把较小的圆柱体压到水面下的时候,你认为水会有什么变化?

把你的预测结果写在你的笔记本上。

6.现在,把每一个圆柱体分别套在钩子上。然后,把它们分别压到水面底下,每次只实验一个。把放入圆柱体之前与之后的水位分别记录在你的笔记本上。

 

7.当你对水位的变化测量完毕以后,把所用过的材料送回到储存区去。

8.当你分别把不同的圆柱体压到水之下时,有什么现象发生呢?对你所观察到的现象你能想到用哪些原因来解释呢?把你的想法与其他同学讨论一下。

 

 

思维拓展

1.阅读课后的阅读材料“找到了!阿基米德(Archimedes)的发现故事”,在这篇阅读材料中,将会讲述阿基米德如何利用水的变化解决了一个疑难问题。以下的问题将会帮助你有目的的阅读:你认为,当阿基米德进入浴池的时候,他注意到水位发生了什么变化?

2.对其他物品做实验,同样利用本课中所用过的试管或者类似的容器,通过把被测物品压到水面下,你能测出物品的大小吗?试着对不同的物品进行测试。把你的研究发现记录在你的笔记本上。

 

阅读材料

找到了!阿基米德(Archimedes)的发现故事

 

阿基米德(Archimedes)生活在两千多年前的希腊。他是一个以奇思怪想而闻名于世的数学家和发明家。阿基米德是一名非常有天赋的科学家,他甚至能够揭穿骗子的把戏。下面就是事情发生的经过。

 

一个国王给了金匠一些纯金并让他制作一顶皇冠。但是当国王拿到这顶皇冠时,他听到了一些谣言说金匠偷了一些纯金而加了一点银子作为替代品。为了解除国王的疑虑,金匠保证说这顶金银皇冠的重量与国王给他的纯金重量是一样的。即便如此,国王知道肯定有什么地方不对劲。只是他没有办法证明。

 

于是,国王向阿基米德求助。他请阿基米德想一种方法在不毁坏皇冠的情况下,验证皇冠到底是不是纯金的。阿基米德绞尽脑汁思考这个问题,但是却始终想不出解决的办法。

 

有一天,当阿基米德坐在他的浴缸中时,他注意到他的身体越往水里沉,浴缸中的水位就越高。这个现象使阿基米德想到了一个办法来验证皇冠是否是纯金的。他跳出浴缸跑到了镇子上,边跑边喊:“找到了!找到了!”,意思就是说“我找到答案了!我找到答案了!”他是那么地兴奋以致于竟然忘记了穿上衣服。

 

阿基米德想出了一个绝妙的计划。他知道金子比相同数量的银子要重,就象铝要比相同数量的黏土重一样。他想,如果一件银制的东西,例如皇冠,与一件金制的东西一样重,那么这件银制的东西就应该大一些;它就会占更大的空间。他知道,如果将两件东西分别放入水桶中,银制品就应该可以使水位比金制品升得更高。这个实验对金银混合物制成的皇冠也同样适用。

 

阿基米德用皇冠称量出等量纯金条。然后他将这些纯金条沉入水桶中并在水位升高到的地方做了一个标记。如果这顶皇冠是用纯金制成的,那么它就应该可以使水位达到相同的高度。但是,当把皇冠沉入水中后,水位却比纯金条使水上升的高度还要高。这就意味着在制作皇冠的过程中,肯定是在纯金中掺入了一些银。也就是说,金匠欺骗了国王,而且确实偷了一些金子。

 

阿基米德解开了这个谜团