【一等奖】探究　1kg　水能否浮起　2kg　的木头　　

江北区重庆市徐悲鸿中学 戴嘉懿　　

指导教师: 黄鑫　　

关键词：阿基米德定理、浮力　　

摘要：通过进行实验来探究1kg水能否浮起2kg的木头，再以实验的依据，用阿基米德定理解释。　　

前几日在网上看见一道有趣的物理题——1kg水能否浮起2kg的木头？我仔细思索后并未得到答案，便决定通过实验来得出答案。　　

实验器材：量杯和量筒各1个、水、质量为100g的木块2个、电子称　　

1：对木块进行切割，打磨，直到用电子称称出木块质量为　100g　停止切割，制作两个形状相同的木块；如图A ：     　　

2：测量量杯、量筒质量再分别注入水，直到水的质量为　50g　停止；如图B、C　　

3：将　100g　的木块缓慢放入装着　50g　水的量杯中，观察木块的沉浮；如图D：

4：将另外一块　100g　的木块缓慢放入装着　50g　水的量筒中，观察木块的沉浮。如图E：    　　

 现象：　　

由于量杯直径较大，木块会接触到容器底，所以不能将木块浮起；而量筒直径较小，木块能浮起。　　

结论：　50g　水能浮起　100g　的木块　　

由此可推论：1kg水能浮起2kg的木头　　

猜想原因：　　

木块能否浮起却取决于木块浸入水中的体积的大小，与木块本身质量和水的质量无关。　　

拓展延伸（理想实验）：　　

1：用电子称称量出一根质量为　100g　的细木棍；　　

2：用电子称称量出　25g　的水：　　

3：将细木棍缓慢放入装着　25g　水的细量筒中（使木棍不与量筒壁接触），观察木棍的沉浮。　　

理想现象：　　

木棍浮起。　　

理想结论：25g水能浮起100g的细木棍　　

计算思考：F（浮）=ρ（水）V（排）g 　　

假设木块密度为0.8kg/m³，那么处于漂浮状态的木块，露出水面的部分为高度的1/5，浸没的为4/5，因此只要提供深度达到4/5木块高度的水，就可以把木块浮起来。　　

考虑一个横截面积仅仅比木块大一点的容器，由于木块占据了大部分体积，只需要很少的水，就能够达到木块高度的4/5，木块就浮起来。在这个推理过程中，没有出现对水的质量的要求，甚至可以仅仅需要很少很少的水。但对容器是有要求的。　　

通过以上思考和实验，我明白了物理的学习是建立在实验的基础的，所以以后我会多进行实验来帮助我学习物理。　　

评语：由一道题引发的思考。遇到生活中不知的问题，尝试用科学的方法实验验证，认真思考加以分析论证，是个有科学素养的孩子。　　

评委评语：通过实验和计算研究一个有趣的浮力现象，体现了较高的科学素养。