猜謎語:什么東西越洗越臟?
答案是水。
? ? ? ? ? ? 一、水的形態
水有液體、固體和氣體三種形態。
說說看:水的三種形態是如何轉化的?
水還有靜態(靜止的水)與動態(流動的水)兩種狀態。
水有沒有顏色、氣味和形狀?
水是種很奇特的東西,盛到哪里就呈現怎樣的形狀。水是有體積的,普及一下面積個體積的概念。
數學測試:觀察下列杯子中的水,哪個杯子中的水最多(體積最大)?哪個最少?
? ? ? ? ? ? 二、水的流動
1.成語故事:刻舟求劍
(建議網上下載看動畫片觀看)
提問:在船上刻線的那人錯在哪里?如果船一直在原地不動,能否根據這條線下水找到劍?
關鍵問題:船是在動的,水也是在動的。
2.水為什么會流動?
有句話這么講:人往高處走,水往低處流。水的流動是因為有落差。從中國地形圖來看,西高東低,所以才會出現‘’百川東到海‘’的情形。
當然,地球上的所有東西都會受到重力(地心引力)的作用,水也不例外。從大的角度講,水的下落會產生壯觀的瀑布。
唐朝詩人李白寫過一首著名的瀑布詩。
? ? ? ? ? ? ? ? ? 《望廬山瀑布》
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 唐.李白
日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川。
飛流直下三千尺,疑是銀河落九天。
從小的角度講,水滴的降落也是很美麗的現象。
利用水往下流的特點,人們發明了吊針。
吊瓶必須高于輸液點,不然會怎樣?
3.‘’流水‘’的漢字和拼音學習
注意,‘’流‘’字右邊像不像瀑布啊?
復習音調標注規則:
有ɑ不放過,無ɑ找oe;沒有aoe,就標iuü;iu并列標在后(這里用到了),單個韻母不用說。
學習韻母iu、ui:
連貫熟讀:ai? ei ui? ao? ou? iu
整體拼讀:
duì? tuī? guǐ? huì shuǐ suì? ruì
diū? niú? liú? jiū? qiú? xiū
4.智力測試(也適合成人做)
一般人都會認為是4。
而恰恰會忽視這些細節。
? ? ? ? ? ? ? 三、水的力量?
1.重力
上文講到,地球上的一切物體都要受到重力的影響,水的重力所產生的力量是驚人的。
大到水電站
小到‘’水滴石穿‘’
人們利用水滴自然降落的規律,研制出了沙漏與水鐘。
觀察沙漏,記錄時間。
實驗一:水鐘的制作與測試
水鐘有兩種形式:受水型和泄水型,區別在于是在盛水容器還是漏水容器上劃刻度。我這里采用受水型。
材料:空飲料瓶一個,透明玻璃杯一個,支架一個,秒表一個(手機自帶)。
在玻璃杯(我用的是燒杯)貼上一張白紙條,用于做刻度。
在飲料瓶底部戳一個小孔,瓶蓋處戳一個稍大的口(也可以不要瓶蓋,但不能將瓶蓋密封,否則無法滴水極慢),將瓶子上架,讓水柱自然流出,每隔一分鐘在杯子上劃個刻度,最后如下圖:
然后將杯中的水倒回瓶子里,重復一次,檢驗下水鐘的效果。
結果可能有一定誤差,但基本上是準確的。這就是古人的計時工具之一。
說說看:古人還用哪些方法計時?
疑惑:為什么每分鐘的刻度間距越來越小?為什么水的流速越來越慢?這個問題與水的壓力有關。
2.壓力
水的內部是有壓力的,我們稱為水壓,即來自四周的水的擠壓。水越深,壓力越大,以魚兒為例,越往深處游,感覺身體越被擠壓得難受(這種感覺就像騎車高速行駛沒有擋風玻璃一樣),我們用實驗證明。
實驗二:水壓的大小實驗
三個高低不同的孔會形成三條射線,射的最遠表明這個深度所受的壓力越大。
所以深海的海底,幾乎是沒有魚兒生活的。
那么潛水艇是如何做到潛水入深海的呢?
你看,首先潛水艇是用堅硬的鋼鐵打造的,外表的鋼板非常厚,不會被水擠扁。那么,它是怎么實現在海里沉浮自如的?我們還是用實驗來說明。
實驗三:模擬潛水艇實驗
本實驗為我的原創。
實驗器材:塑料飲料瓶一個(密封性好),小玻璃瓶一個(醫用肌注藥瓶,也可以是其它小瓶子),未充氣的小氣球一個。
將小氣球套在小玻璃瓶口上,投入接近滿瓶的飲料瓶中,此時瓶子是浮在水上的。
用力捏飲料瓶,發現玻璃瓶口的氣球往里形成一個小鼓包,玻璃瓶下沉了一些。
再用力地捏飲料瓶,發現里面的鼓包變大了,整個瓶子幾乎都要被水淹沒了。如果松手,小瓶子又浮了起來。
實驗原理解釋:
當我們用力握飲料瓶子的時候,瓶子內的壓力增大,因為飲料瓶里的液體不能壓縮,所以壓力都傳到小玻璃瓶里的空氣上。玻璃瓶內空氣無法對抗來自水的壓力,氣球就起包鼓了起來。
這樣小玻璃瓶里的空氣就會被壓縮導致體積變小,從而使得密度加大、浮力減小,小玻璃瓶就會沉下去。
松開手后,壓力恢復到原來的大小,玻璃瓶的空氣沒有被壓縮,就又浮起來了。
如果將實驗中的小玻璃瓶比作潛水艇,剛好可以用于解釋潛水艇的沉浮。
那么,我們有沒有辦法讓水克服重力,往高處流?當然能做到!也是運用壓力原理。
實驗四:‘’水往高處流‘’實驗
這個能用來解釋自來水廠的水池只有一層樓高,卻能為十幾層甚至幾十層的高樓提供源源不斷的流水。原因是利用氣壓不斷給水試壓,讓水只能找個縫鉆進入。
我們平時在醫院里打肌注針,用的也差不多是這個原理。
實驗五:會主動喝水的杯子
這個實驗剛好可以和上一節的燃燒課完美銜接。要用到的材料是一個較大的玻璃瓶,一根蠟燭,一個盤子。
將蠟燭放在盤子中心點燃,倒入有色液體(可以用繪畫顏料),然后迅速將玻璃瓶倒扣在上面。
在蠟燭完全熄滅后,盤子里的液體有一部分被玻璃瓶吸了進入。
雖然不是很明顯,但還是看得出液面的高低。
如何解釋這一現象?和上面的實驗一樣,也是氣壓在搞鬼。燃燒改變了瓶子里的空氣成分和壓力,造成瓶內氣壓低于瓶外氣壓(冷空氣的氣壓比熱空氣的氣壓大),瓶外氣壓將水擠壓到瓶子里面。
3.浮力
所有物體在水中都有浮力(水把物體托起來的力量),為何會下沉?密度的關系。
與浮力有關,有兩個經典的故事。一個是阿基米德測皇冠,測試的是皇冠是否由純金打造,同時設計密度、重力、體積、浮力等概念,雖然很有趣,但對于孩子來說還難以理解,還是講發生在中國古代的‘’曹沖稱象‘’故事為好。
曹沖稱象。曹沖是誰?曹操的小兒子,他還有兩個哥哥,曹丕和曹植,就是寫那個《七步詩》的曹植。
當然,也可以我們可以做一做模擬曹沖稱象的實驗。
日本人還用用實驗驗證過曹沖稱象的準確性。效果令人驚嘆!掃描下方二維碼觀看視頻。
4.表面張力
第一課的硬幣投水杯實驗就是證明了液體表面的張力,這個小朋友不容易理解,不提也罷。
? ? ? ? ? ? 四、選做實驗
以下實驗其科學道理小孩子不容易懂,可以作為魔術表演而不做解釋。
實驗六:虹吸現象(推薦做)
準備一根軟管,兩個容器。其中一個容器放慢水,將軟管一頭插入水中,另一頭垂直向下,確保在插入水一頭的下面(C點低于B點),吸一口氣將水引出來后,用另一個容器接水,水就能源源不斷的流出。我們可以用這個原理將酒壇子里的酒從里面引到酒壺里。
實驗七:倒不出的水(推薦做)
實驗器材很簡單,只需要一個水杯,一張平滑的紙即可。
把杯子灌滿水。
把紙覆蓋在杯子上。
迅速將杯子翻過來,杯口朝下。
神奇的現象發生了,水居然沒有漏出來!
這個實驗我做了兩次,第一次失敗,第二次成功的(拍照不易,故選用網上照片)。需要注意一定要將水倒滿,紙張貼上去時確保沒有縫隙。
紙張也可以用孔很細的紗網來代替,實驗結果一樣!
實驗八:紙橋‘’飲水‘’
取透明玻璃杯五個。在其中三個杯子裝上不同顏色的水(盛三分之二以上),并排擺放如下:
取較厚紙巾,折疊成麻花狀紙橋四座,放入杯中如下圖:
接下來就只要等待時間的作用了。
最后會怎么樣呢?猜猜看吧。
實驗九:水火箭(有條件做)
水火箭是一種常見的青少年科技比賽,觀賞性和競技性俱佳。只是制作起來有點麻煩,可在網上查找詳細流程。示意圖如下:
做好后用打氣筒給注了水后的塑料瓶子充氣,到一定程度‘’火箭‘’就能一飛沖天。
實驗十:肥皂船(可以做,但成功率不高)
取錫紙一小塊,在上面用針戳幾個洞,在上面放一小塊肥皂,漂在水上,據說錫紙船就可能自己開動。
但我試了幾次都不成功,可能是肥皂的關系吧。其原理是因為肥皂在溶解過程中破壞了水表面的張力所致。
關于水的實驗還有很多很多,甚至可以借鑒某些實驗原理再發明出新的玩法,其樂無窮哦!
*本文部分拼音圖片翻拍自《小太陽幼兒潛能開發有聲課程.拼音課堂》北方婦女兒童出版社2014年版