浮力原理：水中的弹珠故事

物质、运动与能量；适用5～7岁儿童

活动任务

通过讲解和做实验帮助小朋友探究并理解什么是浮力以及浮力的作用。

活动目标

1.了解船的由来。

2.知道水有浮力，能说出浮力在生活中的应用。

3.促进合作精神、养成细致观察的学习习惯。

核心概念

物体在水中会受到浮力，浮力的大小等于该物体所排开水的重量。

活动准备

透明小瓶（将盖子钻洞）、弹珠×4颗、封口袋（小）、塑料盆、胶带

活动框架

活动过程

Step1：情境导入（10分钟）

师：古时候的交通工具是什么？

幼：马车、船……

师：古代的船是什么样子，你所看到的船又是怎么样的呢？

幼：古代的船有用好多竹子做成的，还有两头尖尖的那种木头做的船……

师：很早以前还没有船，古人从漂流在水上的木头找到了造船的灵感。他们收集浮木，借着浮木过河。后来，古人将竹子或树干扎成一排，发明了筏。一直到今天，我们仍然可以在旅游景点等地方看到筏。后来出现了独木舟，开始有了船的初步形状。开船需要动力，人们用木桨划船，用风帆推动，又发明了用机器推动的轮船。船在运输货物中十分重要，在飞机发明以前，世界各大洲之间的往来全靠船舶的运输。像渔船、客轮、货轮、军舰、油轮，它们各有各的专门用途，另外还有一些特殊用途的船，如海洋观测船、破冰船等。那钢铁做的船很重，为何能浮在水上呢？

Step2：希腊科学家的大发现——浮力原理（10分钟）

教师讲阿基米德发现浮力的故事。参考资料1然后问：大家知道什么是密度、浮力、重力吗？参照参考资料2，为幼儿讲解密度、浮力、重力。

Step3：浮在水中的弹珠（15分钟）

师：我先讲一个故事。有一天，弹珠四兄弟听说在疯狂岛上住过一位拥有魔法的疯狂女巫，女巫死后留下了一本魔法书！书上记载了各种咒语，还有一个可以找到宝藏的藏宝图。为了寻找魔法书与宝藏，四兄弟决定一起前往疯狂岛，但是只有一艘小船，他们如何渡海到达疯狂岛呢？我们来试试看吧。

【实验】 让弹珠浮起来

步骤1：塑料盆内装3/4满的水。(www.xing528.com)

步骤2：将1颗弹珠丢入水盆中，结果沉至盆底。

步骤3：拾起弹珠放入透明小瓶，再放入水中，发现瓶子浮在水面上。

步骤4：依序在透明小瓶内放入弹珠，一次一颗，观察瓶子在水中的水位变化。

步骤5：放入第四颗弹珠时，发现瓶子半沉半浮在水中。

步骤6：将弹珠拿出先擦干，将四颗弹珠分别放入两个封口袋中。利用胶带将封口袋粘于透明瓶的两边，发现瓶子比上一个步骤中浮得更高。

教师结合参考资料3进行讲解。

Step4：总结（5分钟）

师：小朋友，今天大家学习了什么呀？

幼：浮力！

师：浮力都有哪些用处呀？（引导小朋友认识水的浮力在生产、生活中的应用）小朋友在生活中感受过水的浮力吗？谁能举例说明水的浮力在生活中有哪些应用呀？

幼：造船、救生圈……

活动建议

1.老师将水盆放在桌子中间，提醒小朋友不要打翻。

2.老师可将玻璃瓶做好数字标记以免搞混。

参考资料

资料1　阿基米德的故事

很久以前一天，希腊科学家阿基米德去洗澡，泡进澡盆里时满满的一盆水溢出了一部分，突然间他想通了一个道理，高兴得从浴盆里跳起来，连衣服也忘了穿，一路上不停地叫着：“我知道啦！我知道啦！”原来是西那库斯王希洛埃把一块纯金交给一名金匠，命令他打造一顶金王冠。王冠打造好后，大家都传言金匠窃取了一部分黄金，而掺进了同等重量的白银。国王非常生气，就把这件事交给阿基米德去办，要他查清楚真相。这个问题实在很伤脑筋，阿基米德日夜苦思，终于在洗澡时想通了！黄金比同样大小的白银重，那么，同等重量的黄金和白银比较，白银的体积一定比较大！如果王冠里掺了白银，它的体积应该比原来的纯金大，放入浴盆里溢出的水，也应该比纯金溢出的水多。于是，他找了一块和王冠重量相同的金块，把金块和王冠分别放入装满水的两个盆子中。结果发现，放入纯金的盆子所排出的水量较少，表示王冠的体积，比同重量的纯金块大，这也证实金匠的确在王冠里掺了白银。他也因此导出了“浮力原理”，证明沉入液体中的物体所受的浮力，与它排出的液体重量相等。这也就是我们所说的阿基米德原理。

资料2　密度、浮力和重力

密度指的是物体单位体积所包含的质量。浮力指全部或部分浸入静止流体的物体所受流体给它的垂直向上的作用力。重力指物体由于地球的吸引而受到的力。在游泳池游泳时，我们会感觉自己好像变轻了，浸得越深，水溢出越多，同时身体感觉越轻，因为水已经帮我们减轻了一些重量。所以我们可以举个例子：如果有一盆满满的水，放进一块10公斤重的石头，那么石头在水中的重量并不是10公斤，如果只有8公斤，那另外的2公斤就是石头在水中被减轻的浮力，就是从盆子里溢出来的水的重量。

资料3

1.当弹珠直接丢入水中，因为弹珠密度比水的密度大，所以会沉至底部。

2.将弹珠放入透明小瓶中，瓶内含有空气，小瓶和弹珠的平均密度小于水的密度，所以浮在水面上。

3.放入第四颗弹珠时，小瓶和弹珠的平均密度达到甚至超过水的密度，所以要沉下去。弹珠绑在瓶子上，弹珠本身受到水的浮力，所以就会向上浮起来一些。