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文:科学奶爸 | 视频:科学奶爸

BGM:Summer(久石让)

小朋友及大朋友们,晚上好!又到了今天的【科学大发现】时间了,我们的口号是“小实验大科学”。现在,你们准备好和我一起探索神秘的科学世界了吗?让我们变身科学小侦探,开启今天的科学任务吧!

领取任务卡

【今日任务】探索杯口悬硬币不掉落的背后原因。

【问题分析】初步分析,物体保持静止需受力平衡。卡片能在杯口保持平衡,一端受硬币重力影响,另一端必然需要有另外一个力,以便保持两端受力平衡。我们通过实验来分析。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力。

实验所需材料

水杯1个、硬卡片(或扑克牌)1张

不同面值硬币数枚

实验操作步骤

1. 将卡片直接放在杯口,并往末端放硬币。

2.将水杯装满水,水面略高于杯沿。

3.卡片放在杯口,一端接触水面,另一端持续加硬币,观察硬币及卡片的现象。

现象及原理分析

通过实验我们发现,当水杯没有水时,往卡片末端放硬币后,卡片连同硬币一起掉落。当往水杯装满水后,将卡片放在杯沿,一端接触水面,此时放多枚硬币后仍然能保持平衡。

结合此前学过的力学原理,物体保持平衡必然受力平衡。我们可以分析卡片的受力情况。当卡片放在杯沿时,卡片受到杯沿向上的支撑力,该力与卡片自身重力大小相等方向相反。当往卡片末端放硬币后,力的平衡被打破,卡片连同硬币都掉落下来。当杯子盛满水后,卡片与水面接触,此时卡片受到向下的水的表面张力所形成的拉力,该力与另一端硬币所产生的重力相等,因此卡片仍然处于两端受力平衡,因此硬币和卡片都能稳稳地保持静止不掉落。

实验注意事项

实验过程需大人全程陪伴,不能让孩子单独操作,确保安全。

免责申明:科学实验含一定的操作风险,请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项,实验过程中发生的任何安全事故,与魔力科学小实验公众号无关。

今日互动及思维创新

如果往水中滴入少量洗洁精,对实验结果产生什么影响?为什么?文章底部留言探讨吧

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