給我一碗水，我可 以浮起一艘輪船

阿基米德曾經說過“給我一個支點，我可以撬動地球”，這是他在發現杠桿原理時的豪言壯語。在這里我也可以說“給我一碗水，我可以浮起一艘輪船”！

你可能會想，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。

生活中的浮力現象

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

這些現象，都說明了物體在水中或空氣中受到了向上的托力，這個托力使它們不會沉入水底或不會從空中掉下來。

阿基米德洗澡時的巨大發現

早在公元前200年左右，偉大的古希臘哲學家、百科式科學家、數學家、物理學家阿基米德（公元前287年—公元前212年），就發現了浮力原理。

一次，他在家中洗澡時，突然感覺自己被水托了起來，并且當他進入水中越多時，溢出的水越多，感覺水的托力越大。他又反復多次體驗，終于發現浮力的大小與排開水的多少有關。最后，經過他的計算與推導，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水的重力。后來，人們為了紀念他，將這個定律命名為“阿基米德原理”。

動手實驗，認識浮力

活動1 測量浮力的大小

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

器材：一個橡皮筋、細線、石塊兒（或其他物體）和木塊兒、一杯水。

實驗步驟：

1.用細線拴住物體，再用橡皮筋吊起重物，這時的橡皮筋被拉長了。

2.將物體放入水中，這時的橡皮筋縮短了。

3.將物體從水中提出來，橡皮筋又拉長了；若用手向上輕托物體，這時的橡皮筋又縮短了。

這個實驗說明：將物體放入水中時，物體會受到水向上的托力，這個托力就是浮力。

活動2 輪船為什么能浮在水面上

鐵塊兒和石塊兒投入水中會沉入水底，這是因為受到的浮力比物體自身的重力小，力量不足以將物體浮起，所以才會導致物體下沉。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？

通過觀察我們會發現：鐵塊兒是實心兒的，而輪船卻是空心兒的，體積也大了。將它們放在水中，實心兒鐵塊兒排開的水較少；做成空心兒的輪船，排開水的體積較大，從而產生了較大的浮力，使輪船漂浮在了水面上。因此，越是大的輪船，能產生的浮力會越大，裝載的貨物就越多。

活動3 氫氣球、孔明燈中的浮力現象

不僅放入液體中的物體會受到浮力作用，在空氣中的物體也會受到浮力作用。

我們的周圍都是空氣，那我們為什么沒有感受到呢？這是因為受到的浮力較小，我們感覺不明顯而已！

放入液體中，浮力等于物體排開的液體的重力大小；在空氣中，浮力等于物體排開的空氣的重力大小。但由于空氣較輕，產生的浮力相應也會小了。

在空氣中，要想讓物體能浮起來，就必須讓物體變得更輕。因此，向一個較輕的氣球里充入比空氣密度更小的氫氣，它就會飄向空中。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4 一碗水浮起輪船的模擬實驗

通過前面的學習，我們已經知道了浮力的大小就等于它排開的液體（氣體）受到的重力。無論是液體還是氣體，都會對放入其中的物體產生浮力，要想使較重的物體浮起來，就要做成空心兒的來增大體積。

在水中能隱形的潛水艇，就是通過吸水和排水的方法改變它自身受到的重力來實現上浮與下沉的。

“用一碗水浮起輪船”你能做到嗎？為了證明這個設想，你可以準備以下器材：兩個相同的、可以重疊在一起的盆子，一個碗，足量的水。

實驗方法：

1.先在一個盆里倒入一碗水。

2.再向另一個盆里倒入半盆水。

3.將盛有半盆水的盆子放入只有一碗水的盆里。

你會發現，上面的盆子可以自由地轉動，沒有沉下去。繼續向上面的盆子里加水，直到接近加滿水，當你轉動上面的盆子時，它仍然可以自由地轉動，這說明上面的盆子還是被浮了起來！

為什么一碗水真能浮起這么一大盆水呢？這是因為它排開了更多的水，受到了足夠大的浮力！而這一碗水，只是剩下了的。

因此，如果我們選用一個外形和船體相同的容器，將船體放進去，只要加入一碗水，就足以將船浮起來了！

浮力在生活中普遍存在，只要留意觀察，你一定會有更多收獲！