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1、游泳时怎样才能浮在水面上海宁市实验小学404班董昊天每到夏天,我都会去游泳。记得小时候,我还不会游泳,我在水里还没扑腾几下,就会沉下去。现在,我可以仰躺在水面上,再也不怕水了。可是,我的心里总有好多问题:为什么现在的我,一动不动也能浮在水面上,而以前却不行?为什么每次潜泳,我都要吐口气才行?为了寻找答案,我做了以下的探究。以前读过“阿基米德测皇冠”的故事,给了我很多启发。我想,物体是沉在水中或浮在水面上可能与物体排开液体的质量有关。为此,我准备了以下实验材料:电子秤、鸡蛋、食盐、水杯、水(见图1)。并做了三个模拟实验来验证我的猜想。图1实验一:沉在水底的鸡蛋1、称出一个鸡蛋的质量:53.8克(
2、见图2);2、将清水倒入水杯中,并称出其质量为:326.5克(见图3);3、把鸡蛋放入水中,观察到鸡蛋沉入水底。在上升后的水面处做好标记(见图4);4、取出鸡蛋,加清水至标记处,并称出质量为:376.6克(见图5);5、计算出鸡蛋排开清水的质量为:376.6克一326.5克二50.1克,比一个鸡蛋的质量53.8克。6、实验结论:当物体下沉时,物体的质量大于物体排开液体的质量。实验二:上浮的鸡蛋1、配制一杯食盐水(见图6),使鸡蛋能浮在水面上(见图7),盐水和鸡蛋备用;2、往水杯中倒入部分食盐水,称出质量:306.5克(见图8);3、放入鸡蛋,鸡蛋浮在水面上。将鸡蛋用牙签压到水中(见图9),并在
3、水面处做好标记;4、取出鸡蛋,加入食盐水至标记处,称出质量为:369克(见图10);5、计算出鸡蛋排开盐水的质量为:369克一306.5克=62.3克,比一个鸡蛋的质量53.8克大。6、实验结论:当物体上浮时,物体的质量小于物体排开液体的质量。实验三:悬浮的鸡蛋1、往实验二的食盐水中缓缓加入清水,使鸡蛋恰好悬浮在水中(见图11),倒出新的盐水和鸡蛋备用;2、往水杯中倒入部分配制好的新食盐水,称出质量:354.5克(见图12);3、放入鸡蛋,鸡蛋悬浮在水中,在水面处做好标记(见图13);4、取出鸡蛋,加入新食盐水至标记处,称出质量为:408.7克(见图14);5、计算出鸡蛋排开新盐水的质量为:4
4、08.7克一354.5克二54.2克,和一个鸡蛋的质量53.8克几乎一样。6、实验结论:当物体悬浮时,物体的质量等于物体排开液体的质量。图11图12图13图14通过以上三个实验,我发现,物体的沉浮与物体排开液体的质量是有关系的。当物体的质量大于物体排开液体的质量时,物体下沉;当物体的质量小于物体排开液体的质量时,物体上浮;当物体的质量等于物体排开液体的质量时,物体悬浮。回想当我游泳浮在水面上时,我通常会不自觉地憋着一口气,而潜水下沉时,我又会吐出部分气。根据鸡蛋沉浮实验得到的结论,我想到,会不会是因为我在憋气或吐气时,排开水的质量不同,从而使我能够浮在水面或下沉。为此,我又做了以下实验。1、准
5、备一个大浴桶,并往浴桶中注水(见图15),两个可以测量体积的水壶(见图16);2、称出自己的重量为:47.4千克(见图17);3、测量自己的体积。由于浴桶不够大,无法让我全部浸没到水中,所以我分两次测量:我坐进大浴桶中,然后继续注水,直到水满出浴桶(见图18)。等待水面平静后,爬出大浴桶,观察到浴桶中只剩下半桶水。用水壶往大浴桶中注水(见图19),直到再次注满水,记下注水的体积大约为:42升;我把头伸入装满水的大浴桶中(见图20),一会后,抬起头,用水壶再次注满水,记下注水的体积大约为:5升;图18图19图204、计算我的总体积为:42升+5升=47升,换算后得到,我排开的水的质量为47千克。5、我再次坐进大浴桶中(见图21),通过深呼吸,观察浴桶中水位上升和下降的幅度,并做好标记(见图22)。让爸爸帮忙用水壶往大浴桶中注水,使水位从下面标记处上升至上面标记处,记下注水的体积大约为:1.5升。分析数据发现,我的重量47.4千克略大于我排开的水的质量47千克,所以不憋气的情况下,我在水中会下沉;而憋气后,我排开水的体积将增大15升,这样,我总的排开水的质量为48.5千克将大于我的体重47.4千克,所以我将可以浮在水面上。通过鸡蛋沉浮的实验和自己在浴桶中的实验,我终于知道了想要的答案。也让我感受到了科学一直存在于我们的生活中,需要我们用心去观察;实验则是我们研究科学问题最好的方法。