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夏天就想玩水，親子邊玩水邊發現科學。『媽媽，妳要不要拍照？』小朋友拉著我：『我們發現好玩的東西喔！』小朋友已經知道，媽媽愛拍照~愛拍他們在『玩科學』！
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把一根白色塑膠管放入裝糖果的塑膠罐，接著~慢慢加水...塑膠管會慢慢浮起
越浮越高~，上面加個重物，還能夠表演推開重物。如果水加得快，白色塑膠管還會衝出水面掉到地上呢！
『用手壓下塑膠管再放開，塑膠管就會跳出來~』小朋友還自製一個嚇人一跳的魔術罐，白色塑膠管藏在裝滿水的糖果罐中，蓋上蓋子……
『阿嬤~您打開！』
不知情的阿嬤掀開蓋子，就被衝出來的白色物體嚇一跳呢！(其實最震撼的是......阿嬤的衣服濕了！)
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『媽媽~要不要一起玩？』這個小小的塑膠管，究竟有什麼浮力大學問？
小朋友的新發現，跟浮力有關，塑膠管裡面是空氣，體積大重量輕(平均密度很小)，因此在水中會浮起來。這個小發現當然又成為浮力教學中的生活例子！
來個小題大作~結合幾個喜歡讓學生思考的題目，整理分享如下：
(1)在罐中加水的過程中，塑膠管所受的浮力變化，是越來越大嗎？
塑膠罐加水的過程中，浮力的變化可分成二階段討論，完全浮起前後是不一樣的。
假設完全浮起時，塑膠管在水面下的深度為H，加入罐中的水位高度為h
完全浮起前，h＜H時，水加的越多，塑膠管在水面下的體積也越大，受的浮力也變大，此時浮力與加入的水位高成正比。
完全浮起後，h＞H時，塑膠管在水面下的體積固定，即使水量增加，水位越高，浮力維持定值。
用圖形來表示：
(2)量筒是用來測量液體體積，能不能用量筒來測塑膠管的『重量』？
器材：量筒、水、塑膠管
參考方法：
量筒中取定量的水體積為V1，放入會浮起的塑膠管後，體積變為V2，則塑膠管的重量就是V2-V1。(想想看~為什麼?)
說明~塑膠管是浮體，量筒顯示的體積差（V2-V1）即塑膠管在水下的體積（這是排水法測體積）
浮體合力為0，塑膠管的重量W=在水中受的浮力B，
根據公式B=V(液面下體積)×D(液體)，
水的密度為1，塑膠管的重量就是（V2-V1）
(3)如何用量筒與塑膠管來測未知液體的密度？
器材：量筒、水、塑膠管、未知液體(塑膠管要能浮在液體中，如：鹽水)
參考方法：
量筒中取定量的水，放入會浮起的塑膠管，用量筒測得水的體積變化為△V水(塑膠管在水下體積)。
再改取定量的未知液體，測量放入塑膠管後體積變化為△V液 (即塑膠管在未知液體下的體積)。
塑膠管是浮體，塑膠管的重量W=水的浮力B水=液體的浮力B液，
根據公式B=V(液面下體積)×D(液體)， B=V水 × D水 = V液 × D液，
水的密度為1，液體的密度 D液 = △V水 ÷△V液
如果沒有量筒，用圓柱管也行（管徑要一致），用尺測量液面高度差，液體的密度
D液 =△h水 ÷△h液
後面的二個實驗操作題，讓我回憶起當年在高雄，和惠玲、郁文指導學生參與科學實驗競賽的點點滴滴，在實驗器材的限制下，理論與實際結合，應用所學習的理化觀念，透過操作~解決問題！
分類：親子科學樂 2009/07/31 20:48
