給我一碗水，我可 以浮起一艘輪船

阿基米德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球”，這是他在發(fā)現(xiàn)杠桿原理時(shí)的豪言壯語(yǔ)。在這里我也可以說(shuō)“給我一碗水，我可以浮起一艘輪船”！

你可能會(huì)想，這怎么可能？這么少的水怎么能浮起巨大的輪船呢？要想知道其中的道理，還要從浮力談起。

生活中的浮力現(xiàn)象

生活中，我們會(huì)看到木塊兒投入水中后，會(huì)浮起來(lái)；乒乓球投入水中，也會(huì)漂浮在水面上；煮熟的面條、湯圓、餃子都會(huì)浮到水面上來(lái)。節(jié)日慶典時(shí)，氫氣球飄向空中；孔明燈點(diǎn)燃后升向高空；更有熱氣球載人升空觀光。

這些現(xiàn)象，都說(shuō)明了物體在水中或空氣中受到了向上的托力，這個(gè)托力使它們不會(huì)沉入水底或不會(huì)從空中掉下來(lái)。

阿基米德洗澡時(shí)的巨大發(fā)現(xiàn)

早在公元前200年左右，偉大的古希臘哲學(xué)家、百科式科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿基米德（公元前287年—公元前212年），就發(fā)現(xiàn)了浮力原理。

一次，他在家中洗澡時(shí)，突然感覺(jué)自己被水托了起來(lái)，并且當(dāng)他進(jìn)入水中越多時(shí)，溢出的水越多，感覺(jué)水的托力越大。他又反復(fù)多次體驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)浮力的大小與排開(kāi)水的多少有關(guān)。最后，經(jīng)過(guò)他的計(jì)算與推導(dǎo)，得到了浮力定律：浸入水中的物體受到的浮力大小等于排開(kāi)水的重力。后來(lái)，人們?yōu)榱思o(jì)念他，將這個(gè)定律命名為“阿基米德原理”。

動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)浮力

活動(dòng)1 測(cè)量浮力的大小

將乒乓球投入水中，由于受浮力的作用會(huì)漂起來(lái)。將石塊兒（鐵塊兒）投入水中，它們會(huì)沉入水底，這時(shí)的石塊兒還受浮力的作用嗎 ？

器材：一個(gè)橡皮筋、細(xì)線、石塊兒（或其他物體）和木塊兒、一杯水。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.用細(xì)線拴住物體，再用橡皮筋吊起重物，這時(shí)的橡皮筋被拉長(zhǎng)了。

2.將物體放入水中，這時(shí)的橡皮筋縮短了。

3.將物體從水中提出來(lái)，橡皮筋又拉長(zhǎng)了；若用手向上輕托物體，這時(shí)的橡皮筋又縮短了。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：將物體放入水中時(shí)，物體會(huì)受到水向上的托力，這個(gè)托力就是浮力。

活動(dòng)2 輪船為什么能浮在水面上

鐵塊兒和石塊兒投入水中會(huì)沉入水底，這是因?yàn)槭艿降母×Ρ任矬w自身的重力小，力量不足以將物體浮起，所以才會(huì)導(dǎo)致物體下沉。但是，輪船也是由鋼鐵或水泥制成的，它為什么能浮在水面上呢？

通過(guò)觀察我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：鐵塊兒是實(shí)心兒的，而輪船卻是空心兒的，體積也大了。將它們放在水中，實(shí)心兒鐵塊兒排開(kāi)的水較少；做成空心兒的輪船，排開(kāi)水的體積較大，從而產(chǎn)生了較大的浮力，使輪船漂浮在了水面上。因此，越是大的輪船，能產(chǎn)生的浮力會(huì)越大，裝載的貨物就越多。

活動(dòng)3 氫氣球、孔明燈中的浮力現(xiàn)象

不僅放入液體中的物體會(huì)受到浮力作用，在空氣中的物體也會(huì)受到浮力作用。

我們的周圍都是空氣，那我們?yōu)槭裁礇](méi)有感受到呢？這是因?yàn)槭艿降母×^小，我們感覺(jué)不明顯而已！

放入液體中，浮力等于物體排開(kāi)的液體的重力大小；在空氣中，浮力等于物體排開(kāi)的空氣的重力大小。但由于空氣較輕，產(chǎn)生的浮力相應(yīng)也會(huì)小了。

在空氣中，要想讓物體能浮起來(lái)，就必須讓物體變得更輕。因此，向一個(gè)較輕的氣球里充入比空氣密度更小的氫氣，它就會(huì)飄向空中。若將體積做得再大一些，利用熱脹冷縮的原理，向其中噴入高溫火焰，使里面的空氣變輕，還可以做成大型的熱氣球，裝載著游客去觀光！

活動(dòng)4 一碗水浮起輪船的模擬實(shí)驗(yàn)

通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了浮力的大小就等于它排開(kāi)的液體（氣體）受到的重力。無(wú)論是液體還是氣體，都會(huì)對(duì)放入其中的物體產(chǎn)生浮力，要想使較重的物體浮起來(lái)，就要做成空心兒的來(lái)增大體積。

在水中能隱形的潛水艇，就是通過(guò)吸水和排水的方法改變它自身受到的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮與下沉的。

“用一碗水浮起輪船”你能做到嗎？為了證明這個(gè)設(shè)想，你可以準(zhǔn)備以下器材：兩個(gè)相同的、可以重疊在一起的盆子，一個(gè)碗，足量的水。

實(shí)驗(yàn)方法：

1.先在一個(gè)盆里倒入一碗水。

2.再向另一個(gè)盆里倒入半盆水。

3.將盛有半盆水的盆子放入只有一碗水的盆里。

你會(huì)發(fā)現(xiàn)，上面的盆子可以自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，沒(méi)有沉下去。繼續(xù)向上面的盆子里加水，直到接近加滿水，當(dāng)你轉(zhuǎn)動(dòng)上面的盆子時(shí)，它仍然可以自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，這說(shuō)明上面的盆子還是被浮了起來(lái)！

為什么一碗水真能浮起這么一大盆水呢？這是因?yàn)樗砰_(kāi)了更多的水，受到了足夠大的浮力！而這一碗水，只是剩下了的。

因此，如果我們選用一個(gè)外形和船體相同的容器，將船體放進(jìn)去，只要加入一碗水，就足以將船浮起來(lái)了！

浮力在生活中普遍存在，只要留意觀察，你一定會(huì)有更多收獲！