《沉与浮》实验案例

1.实验准备：

石块放入水中，沉下去了；木块放入水中，浮起来了。物体的沉浮现象与什么有关呢？哪些物体在水中是下沉的，哪些物体在水中是上浮的呢？我们通过实验来了解沉与浮的现象和原理。

2.实验项目：

用于物体的沉与浮实验

3.配置材料：

小木块1个，泡沫塑料块1个，螺母一个，橡皮泥2块，橡皮管1根，食盐1袋，小气球1个，小玻璃瓶1个，注射器1个，塑料小船1个，透明吸管2根，小竹签1个，橡皮筋1个，塑料小立方体3个。

4.实验步骤：

实验（一）判断物体的沉与浮

①自备一个盛水的器具，加入适量的水。先预测下各个材料在水中是沉还是浮，想想预测的理由。分别把螺母、橡皮泥、小木块、泡沫塑料块放入水中，观察哪些物体下沉，哪些物体浮在水面。我们会看到螺母和橡皮泥很快沉入水中，而小木块和泡沫塑料块是浮在水面上的。这时我们回想下，之前估计哪些物体是沉，哪些物体是浮，是否与现在的结果相符。

②同过以上实验，然后联系生活，我们可以得出以下结论:不同物体的沉与浮，和物体的材质有关。

实验（二）改变物体在水中的沉浮

①通过前面的实验，我们知道橡皮泥放入水中，很快就会下沉。如果我们把它捏成碗型或船型放在水面上，会发现它能浮在水上了。如果我们把它捏成其它形状呢？捏成球型或者立方体呢？通过实验我们可以看出，球型和立方体都是下沉的。同一块橡皮泥，做成不同的形状，有的沉入水中，有的浮在水面上，这是什么原因呢？我们没有改变橡皮泥的轻重，只是改变了它的形状，却会得到不同的结果，这说明同种材料构成的物体，物体的沉与浮和物体的形状有关。

②同学们可以在家中取个玻璃瓶，把盖上盖子的玻璃瓶放入水中，它是漂在水面上的。我们给他里面加点沙子（其它东西也可以）看能不能改变他的沉浮。通过我们加入沙子的量逐渐增多，瓶子最终会沉入水中。去掉瓶盖盛满水，它就沉下去了。同种材料构成的物体，改变它们的轻与重，可以改变他们的沉与浮。

③取一个透明的玻璃杯子，倒入适量的水，把体积相同的小立方体放入水中，可以看到有2粒沉入水中，然后取适量食盐放入水里搅拌，待食盐完全溶化后，我们会发现其中1粒漂浮在水面上了。如果我们把盐水换成油或者其它液体又会怎么样呢？同学们也可以用鸡蛋、马铃薯等材料，用油、糖水等液体，做一做你自己想做的实验，同时验证一下，不同液体中，物体的沉与浮是不同的。

④同学们还可以利用家中日常生活用品来完善这个实验，取我们学习中用的橡皮，回形针，家中常用的蔬菜——胡萝卜，以及常用的小木块和胶带。同样取适量的水，把材料依次放入水中，我们会发现橡皮、回形针和胡萝卜都沉到水中，只有小木块是浮在水面上的。如果把橡皮切成一半大小，还会沉吗？再切成四分之一、八分之一或者更小呢？同样被切成很小的胡萝卜，是沉入水中，还是已经浮在水面上了？通过以上试验，我们是否认为：改变物体体积的大小，可以改变物体的沉与浮？事实上同种材料构成的物体，进行切割，组合，改变他的重量和体积，沉浮状况不改变。有些问题，留给同学们在以后的学习中去探索。

⑤改变物体的体积，材料，轻重，形状以及水的密度（不同的各种液体）等，都可以改变物体的沉与浮。

实验（三）打捞沉船实验

①生活中我们可以看到各种各样的船，在水上忙忙碌碌的工作。我们把一只小船放入水中，船也能在水面上来回行走。我们在小船里装入塑料小立方体、小木块、橡皮泥等，看看小船能装多少东西。如果加入太多的东西，小船就会超重沉入水中，发生沉船事故。当然生活中的沉船事故还有很多其它的原因，当船沉入水底，打捞工人是怎么把它打捞上来的呢？

②把玻璃瓶用软管，注射器连接起来，放入水中把注射器内的空气注射到玻璃瓶内，玻璃瓶就浮上水面；抽掉玻璃瓶内的空气，玻璃瓶又沉如水中。想一想，这个实验与潜水艇有什么关联？（潜水艇是利用水舱注水和排水过程来改变自身重量，实现沉浮的）

③小船沉入水中，把软管，注射器和玻璃瓶与上实验一样连接起来，然后用橡皮筋在水里和小船扎在一起，然后推动注射器把空气注入到玻璃瓶内，这时我们会看到小船会随着玻璃瓶慢慢浮上来。

5.实验思考：

①通过实验，我们已经了解了物体在水中的沉浮与构成它们的材料和液体的性质有关。

Ⅰ.比同体积的液体重的物体，在液体中下沉。比同体积的液体轻的物体，在液体中上浮。

Ⅱ.同种材料构成的物体，改变它的重量和体积，沉浮状况不改变。

Ⅲ.不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果重量相同，体积小的物体容易沉。

Ⅳ.物体在水中都收到浮力作用，物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。

Ⅴ.当物体在水中受到的浮力大于物体受到的重力时就上浮，小于重力时就下沉。浮在水面上的物体浮力等于重力。

②日常生活中，物体沉和浮的性质被广泛应用，铁块在水中是沉的，钢铁造的大轮船却能浮在水面上，还能装载货物。从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多。游泳时，带着救生圈人就不容易沉下去了。钓鱼的时候浮在水面的鱼漂等等，试着收集生活中还有哪些利用了物体的沉和浮。

③我们在语文课本中学到的曹冲称象的故事，就是利用的物体沉浮的原理。在约旦与巴勒斯坦之间，有一个名叫死海的咸水湖。含盐量比普通的海水高出六七倍，人能在死海的湖面上漂浮。现在通过我们的实验，是否可以解释以上现象了呢？

④现代打捞沉船作业，不仅仅用到了沉浮原理，它还用到了力和气压。而且方法也不是如此单一，有封舱抽水打捞法、船舶抬撬打捞法、浮筒打捞法和全内浮力打捞法等，同学们可以通过网络和书本多了解。