上浮下沉的小水球，为孩子揭示物理密度的秘密

这是爆炸实验室为孩子们推送的第 319 个实验

叙拉古的国王命人打造一个金制的皇冠

但怀疑工匠在皇冠里掺了银

于是找来科学家阿基米德来鉴定真假

要求他不能破坏皇冠

阿基米德日思夜想也找不出方法

一天洗澡时，他刚刚泡入浴缸

水溢了出来

他一下子找到了灵感

最终利用密度原理

测出皇冠真的掺了假

密度是什么？

为什么能够帮助阿基米德测皇冠的真假？

今天我们用一个水球泡澡实验

带孩子一起来了解密度的原理

-沉浮小水球-

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材

料

冷水/热水/气球

步骤

-第一步-

将小气球灌满冷水，把气球口扎紧

制成2个这样的水球

-第二步-

将气球的前部分剪去

-第三步-

两个烧杯中分别倒入冷水和热水

把水球一一放入烧杯中

冷水中的水球会上浮，热水中的水球会下沉

原理

为什么水球泡“冷水澡”和泡“热水澡”会呈现不一样的状态？原来这一切都和密度有关！

在物理学中，把某种物质的质量与单位体积的比值叫做这种物质的密度。人们往往感觉在同等体积下重的东西“实”一点，轻的东西“松”一点，这里的“实”和“松”，实质上指的是物体密度的大与小。

本次实验中，我们探究的是水的密度，可以从图中看到冷水和热水密度不同，冷水的相对密度比热水的密度大，所以冷水球在热水中会下沉，在冷水中会上浮。

-阿基米德巧测皇冠-

阿基米德是如何利用密度测皇冠的呢？原来从盆子里溢出来的水就等于人体进入水中的体积，如果在容器里装满水，把金冠沉进去，根据溢出的水量，也就可以知道王冠的体积。

阿基米德将质量相等的金子、银子和皇冠，分别放在水盆里，金块排出的水量比银块排出的水量少，而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。于是阿基米德对国王说：“皇冠掺了银子！”故事中，阿基米德利用排开水的体积代替金子、银子和皇冠的体积。根据密度的计算公式ρ=M/V，质量相等的金子、银子和皇冠，皇冠排出的水量比金块排出的水量多，则皇冠的平均密度比金的密度小，所以就可以测出皇冠不是纯金的。

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