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小編的世界 優質文選 科學

一個科學實驗,為孩子揭示物理密度的秘密


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2020年11月04日 -
:       
 

爆炸實驗室

教育達人

每天一個小實驗,帶娃玩成科學家

敘拉古的國王

命人打造一個金皇冠

但懷疑工匠在皇冠裏摻了銀

於是找來科學家

阿基米德來鑒定真假

要求他不能破壞皇冠

阿基米德日思夜想

也找不出方法

一天洗澡時

他剛剛泡入浴缸

水溢了出來

他一下子找到了靈感

最終利用密度原理

測出皇冠真的摻了假

密度是什麼?

為什麼能夠幫助阿基米德

測皇冠的真假?

今天我們用一個實驗

帶孩子一起來了解密度

冷水x 1 / 熱水x 1 / 氣球x 2

-第一步-

先將小氣球灌滿冷水

再把氣球口紮緊

制成2個這樣的水球

-第二步-

將氣球的前部分剪去

-第三步-


兩個燒杯中

分別倒入冷水和熱水

把水球放入燒杯中

冷水中的水球會上浮

熱水中的水球會下沉

為什麼水球泡“冷水澡”和泡“熱水澡”會呈現不一樣的狀態?原來這一切都和密度有關!

在物理學中,把某種物質的質量與單位體積的比值叫做這種物質的密度
。人們往往感覺在同等體積下重的東西“實”一點,輕的東西“松”一點,這裏的“實”和“松”,實質上指的是物體密度的大與小。

本次實驗中,我們探究的是水的密度,可以從圖中看到冷水和熱水密度不同,冷水
相對密度
比熱水的密度
,所以水球在熱水中會下沉,在冷水中會上浮。

- 阿基米德巧測皇冠 -

阿基米德是如何利用密度測皇冠的呢?原來從盆子裏溢出來的水就等於人體進入水中的體積,如果在容器裏裝滿水,把金冠沉進去,根據溢出的水量,也就可以知道王冠的體積。

阿基米德將質量相等的金子、銀子和皇冠,分別放在水盆裏,金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而皇冠排出的水量比金塊排出的水量多。於是阿基米德對國王說:“皇冠摻了銀子!”故事中,阿基米德利用排開水的體積代替金子、銀子和皇冠的體積。根據密度的計算公式ρ=M/V
,質量相等的金子、銀子和皇冠,皇冠排出的水量比金塊排出的水量多,則皇冠的平均密度比金的密度小,所以就可以測出皇冠不是純金的。