科普实验——柠檬历险记

亲爱的小朋友们，大家好！

相信很多小朋友们都听说过曹冲称象的故事吧，今天就让老师来给大家讲一下这个故事及其背后的科学原理吧！

有一次，吴国孙权送给曹操一只大象，曹操十分高兴。大象刚到的那一天，曹操带领文武百官和小儿子曹冲，一同去看。

北方的人很多都没有见过大象。这大象又高又大，腿足足有几十年的大树那么粗，个子大极了，和教室差不多高，人走过去，还没有它的肚子高。曹操突然想考校百官，就说：“这只大象真是大，可是到底有多重呢？你们哪个有办法称它一称？我必有重奖！” 这么大个家伙，可怎么称呢？大臣们都纷纷议论开了。

有一个大臣说：“只有造一杆顶大的秤来称。”

另一个马上进行反驳：“这可要造多大一杆秤呀！再说，大象是活的，乱动的它也没法称呀！我看只有把它杀了，切成块儿称。”

他的话刚说完，前一个大臣就说：“你这个办法可不行啊，为了称重量，就把大象活活地宰了，不可惜吗？”

大臣们在那里想了许多办法，但没有一个行得通。

这时，从人群里走出一个小孩，对曹操说：“父亲，我有个法儿，可以称大象。”

曹操一看是他最心爱的儿子曹冲，就笑着说：“你小小年纪，有什么法子？若真的可行，那些奖励我翻倍给你！”

曹冲立刻就大声把自己的想法说出来了。曹操和群臣一听连连叫好，吩咐左右立刻准备称象，然后对大臣们说：“走！咱们到河边看称象去！”

河里停着一只大船，曹冲叫人把象牵到船上，等船身稳定了，在船身上齐水面的地方，刻了一条痕迹。再叫人把象牵到岸上来，把大大小小的石头，一块一块地往船上装，船身就一点儿一点儿往下沉。等船身沉到刚才刻的那条道道和水面一样齐了，曹冲就叫人停止装石头。接着把船里的石头都称一下，把重量加起来，就知道象有多重了。

曹操自然更加高兴了。他眯起眼睛看着儿子，又得意洋洋地望望大臣们，好像在说：“你们这些所谓的智囊还不如我的这个小儿子聪明呢！”

那么这个故事背后的原理是什么呢？为什么石头的质量和大象的质量一样呢？

这就要提到我们的阿基米德原理了。

我们先准备一些材料，玻璃珠、两个小桶、一个水盆。

现在呢，我们假设这些玻璃珠是大象，假设这两个小桶是船，假设这个盆子是河，按照曹冲的做法呢，咱们先将大象赶到船上（把玻璃珠放进一个小桶），把船放进河里（把装着玻璃珠的小桶放进盆里），然后咱们学着曹冲，挨着水面这里，画一条线（在桶上画线）。大象这边的工作就做完了。接着取出这只桶，把玻璃珠放进另一只没画线的空桶里。接下来，咱们装石头，假设这些水就是石头。取出有画线的桶，放在盆里，一边往里注水，同时提醒同学们认真，一旦盆中水面接触到画线，立即停止注水。停止注水后，将带水的桶和带玻璃珠的桶放在天平两端，天平持平。这样我们就得出结论——船下沉相同高度，两个物体重量相同。这就是我们今天学习的阿基米德原理——水中物体所受的浮力与排开水的重力相等。