活动设计 4期

打捞沉船最常见的办法是在沉船上绑上很多浮桶，就像给它穿上一件救生衣，使沉船更容易被打捞上来。你可能没想到，小小的葡萄干在碳酸饮料中也能像沉船一样漂起来。今天我们就来研究漂浮的葡萄干这一奇妙的现象。

实验器材

塑料杯

葡萄干

大米

黄豆

干净透明的、有大量气泡的碳酸饮料200mL（图1）

实验步骤

1.将碳酸饮料倒入塑料杯中，然后，拿起一粒葡萄干，

放到饮料中（图2）。

想一想葡萄干会一直沉入水中吗？

我发现：___________。

2.比较葡萄干在杯底和漂浮上来后葡萄干周围气泡 分布情况。

沉底时气泡分布情况；多少

漂浮时气泡分布情况：多少

3.用其他材料（比如黄豆、大米、或者纽扣）重复做这个实验，观察会有什么现象发生。我发现_______________。

实验现象

葡萄干放进饮料杯后，先是下沉的（图3），随着周围气泡的增多又会上浮（图4）。葡萄干到达饮料表面后，一部分气泡相继破裂了，葡萄干又会下沉，这样往复运动。

实验原理

碳酸饮料中溶解了大量的二氧化碳，这些二氧化碳是不稳定的，遇到搅动或加热就会变成气泡从液体中释放出来。葡萄干在下落的过程中搅动了周围的碳酸饮料，当它下沉到杯子底部以后，周围的二氧化碳形成了气泡，附着在葡萄干上，像给它套上了救生圈，葡萄干就浮了上来。葡萄干漂浮在饮料表面的时候，在表面以上的气泡会破裂，它就又重新开始下沉了。当葡萄干沉入到杯底以后，重新集聚了气泡后又漂起来了。

背景知识

1.浮力：物体在液体中受到的使物体上浮的力，称为浮力。物体的体积和周围液体的密度越大，浮力越大。有些物体在水中上浮是因为浮力大于重力，比如木块；有些物体在水中下沉是因为浮力小于重力，比如铁块。

2.重力：地面上的物体受到地球的吸引力，称为重力。质量越大，物体受到的重力越大。

引发思考

1.怎样才能让更多的二氧化碳包裹住放入的物体，使其能够更轻松地漂浮起来呢？

2.图5是葡萄干上浮的过程图，相邻的图片时间间隔为0.2秒，试分析葡萄干在上浮过程中速度的变化规律。

指过留痕

适合年级：小学高年级和初中低年级

水的表面究竟是什么样子？今天我们通过实验来揭示这个秘密。

实验器材

清水200mL

塑料杯

黑芝麻5g（可用粉笔灰等能浮在水面上的粉末代替）

肥皂

清洁布（图1）

实验步骤

1.取一杯清水，在杯子的边缘附近放几粒黑芝麻，观察黑芝麻的运动情况：

A 滑向边缘 B 滑向杯子中心 C 静止不动

2.在一杯清水中倒入黑芝麻，使黑芝麻能够覆盖水面，用手指慢慢在水面划过一道线，猜一猜手指能划开水面吗？

我猜想：______。

等待5秒钟，看看黑芝麻是否被手指分成两部分？

我发现：______。（见图2）

3.在手指上蘸一些肥皂，再用手指划过水面，猜一猜这次手指能划开水面么？

我猜想：_______。

等待5秒钟，看看黑芝麻是否会分开。

我发现：________。

实验现象

把黑芝麻放在杯子边缘附近，黑芝麻会向边缘移动，用手指无法划开水面上的黑芝麻。而涂有肥皂的手指可以将黑芝麻划开，等待一段时间后，黑芝麻不会重新合拢。

实验原理

水表面的水分子就像一张拉紧的橡皮膜，它有一定的弹性，也能够承受一定的重量。杯子边缘的黑芝麻靠近边缘一侧的表面张力大，所以黑芝麻向杯子边缘滑动。用擦有肥皂的手指划水时，因为肥皂有削弱表面张力的作用，黑芝麻在肥皂一侧受到的表面张力比在水一侧的表面张力小，所以黑芝麻会向靠水的一侧移动。这样黑芝麻就被分开了。

背景知识

表面张力：在水体的表面，有一个使水面收缩的力，使水的表面积尽量保持最小，这个力称为表面张力。

分子：保持物质性质的最小微粒，称为分子。

引发思考

在火柴的一端抹上一些肥皂，然后把它放在水面上，看看会发生什么奇妙的现象？