水袋上浮的原因是什么[2

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1、水袋在水中沉浮原因是什么——谈《给冷水加热》一课的教学策略湖州市德清县逸夫小学雷洪炳教科版小学科学五年级上册热单元第二课《给冷水加热》一课，教材的编排是这样的：首先让学生在密封的小塑料袋中装一些冷水，浸没在热水中，静静地观察冷水袋有什么变化。再把热水袋放在在冷水里观察，它是沉的还是浮的？实际教学中，学生观察到冷水袋在热水里是沉的，过一段时间后水袋就慢慢地从热水底部浮到水面上。热水袋放在在冷水里是浮的。这样引发学生提出问题——做出解释——设计实验研究。教科书通过提示框启发学生从影响物体沉浮的主要因素：重量和体积大小方面去思考促使水袋上浮

2、的可能性。经过设计实验证明，水在变热过程中小水袋重量没有发生改变，冷水受热后体积增大了，最后把问题聚焦到在水的重量不变的情况下，体积的变化引起了水袋的沉浮，而水的体积变化是由于水的温度变化决定的。一、究竟水袋在热水中上浮的原因是冷水受热后体积增大的缘故吗？1．浸没在水中的物体沉浮决定的因素是物体受到的重力和物体在水中受到的浮力大小的比较。F浮当F浮>G时上浮当F浮ρ

3、物则F浮>G物体在水中上浮同理:当ρ物>ρ水物体在水中下沉当ρ物=ρ水物体在水中悬浮42．冷水袋在热水中下沉，过一段时间后水袋开始慢慢上浮，水袋在水中为什么上浮，教科书有个提示框，“1、不在变热的过程中，如果重量发生了变化，它的沉浮也可能发生变化；2、水在变热的过程中，如果体积大小发生了变化，它的沉浮也可能发生变化。”“启发学生从影响物体沉浮的主要因素：重量的体积大小方面去思考促使水袋上浮的可能原因。”教材设计了一个“研究水在变热过程中的变化”活动，从实验得知，水在变热过程中小水袋重量没有发生改变，冷水受热后体积增大的现象。从而得出，

4、水在变热过程中重量没有发生改变，而是冷水受热后体积增大了。水袋中的冷水受热体积膨胀，排开的水量增大，冷水袋受到的浮力就增大,所以水袋在热水中上浮的原因。水袋在热水中上浮真是水袋中的冷水受热体积膨胀所造成的吗？冷水袋在热水中下沉是冷水袋受到的重力大于冷水袋受到热水的浮力。冷水袋浸入热水中,热水的热量传给了冷水,使冷水温度慢慢升高,体积膨胀，排开的水量增大，冷水袋受到的浮力在增大，当塑料袋中水的温度与热水的温度相同，热传递就停止了。如果水袋中水的压强与热水中的压强相等，则水袋中水的密度与热水的密度是相同的。这时水袋受到的浮力增大到水袋受到

5、水的浮力相同为止（塑料袋的重量和体积忽略不计），水袋受到浮力大于自身的重力是不可能的，所以，水袋在热水中上浮不是冷水受热体积膨胀所引起的。那么引起水袋在热水中上浮的原因是什么呢？原因一：当水袋中水的密度与热水的密度相等时，如果不考虑塑料袋的重量和体积，水袋应该是悬浮的。我们在塑料袋里装冷水时，塑料袋里的空气没有被排尽，当冷水袋放入热水中时，因为冷水的密度大于热水的密度，所以冷水袋一开始放入热水中是沉的。过一段时间，冷水受热体积增大，当水袋中水的密度与热水的密度相等时，塑料袋里有空气，而且空气受热膨胀，水袋多排开了水量，它的浮力就增加。

6、所以引起水袋在热水中上浮。原因二：塑料袋本身密度小于水的密度，浮在水面上，而且塑料袋受热后体积也在膨胀。所以引起水袋在热水中上浮。原因三：冷水袋在受热过程中，冷水受热膨胀，同时溶解在冷水中的空气从水中逸出，塑料袋内壁上慢慢地出现小气泡，水袋中的水随着温度的升高，气泡越来越多，并且越来越大。从4大气压下空气在水中的平衡溶解量我们得知，在1个大气压下，空气在水中的平衡溶解量随着温度的升高而降低。所以水中逸出的气体就越多，水袋膨胀，水袋排开的水量就越多，引起水袋在热水中上浮。一个大气压下空气在水中的平衡溶解量温度(0C)0510152025

7、30溶解量(mg/L)29.1825.6922.8420.5618.6817.0915.04冷水受热体积增大不是水袋在热水中上浮的真正原因，而是上述的原因直接造成的。如果没有上述分析的原因，水袋在热水中根本就不能上浮。教学参考用书上分析水袋在热水中上浮的原因是冷水受热后体积增大的缘故，显然这种说法是不科学的。3．我们进一步分析热水袋在冷水中是浮的原因分析一：重量相同的热水和冷水，热水体积比冷水体积大，根据密度公式，ρ=G/gV得知,冷水的密度比热水密度大。所以热水袋在冷水中浮的。分析二：在水中设一水柱，如图所示，F浮水柱悬浮在水中，F

8、浮=G。如果水柱体积膨胀增大，水柱排开的水量就增大，水柱·的重量不变，根据F浮=ρ水gV排水，水柱的浮力就增大，水柱在水中受到的浮力大于重力，G水柱在水中就浮的。分析三：冷水袋浸没在冷水中（塑料袋的重量和体积忽略不计），