科技小論文 科技小論文範文

1、在研究物體的浮沉條件時，有個同學無意中發現了一個有趣的現象：把一塑料尺子豎放(或側放)在水面時，發現尺子迅速下沉了；而當他把尺子平放在水面時，即可發現尺子漂在水面上。

2、豎放(或側放)尺子在水面上時，尺子下沉，是由於尺子所受的浮力小於它自身的重力而引起的；那又為什麼在平放尺子時，它卻是漂浮在水面上，若按物體的浮沉條件，物體漂浮時浮力可是等於重力的呀。這兩者豈不自相矛盾了嗎?問題癥結在哪裏呢?

3、在高中物理教材第一冊“固體和液體的性質”一章中，有一個小實驗：要求學生用棉紙把縫衣針墊起放在水面上，當棉紙被水浸濕下沉後，觀察現象並説明原因，很多同學認為縫衣針浮在水面是由於液體表面張力作用的原因，以為針受重力、浮力和液體表面張力三者相平衡而使針能漂在水錶面上。

4、那麼就讓我們先來認識一下液體表面張力吧。什麼是液體的表面張力呢?

5、液體表面附近的分子由平衡位置向外運動時，因為外部空氣和蒸氣分子對它的斥力很小。不起顯著作用。它只受到內部分子的吸引力，因此使它恢復到平衡位置的作用力就沒有在液體內部時大，使得表面層裏的分子振動的振幅要比液體內部分子的振幅大，一些動能大的分予就可能衝出吸力範圍，成為蒸氣分子，結果形成表面層裏的分子分佈比液體內部的分子分佈稀疏，分子之間的距離就比較大(r>r0)、正是由於液麪分子分佈較內部稀疏，分子間距r>r0，分子間引力佔優勢而產生了液體表面張力，由此可知，液體表面的張力實質是分子間相互作用的合力，它指向液體內部，可見托起硬幣的力不可能是液體表面張力。

6、那麼讓我們再來看看浮力吧。先讓我們先做一個實驗：

7、在一盛有水的燒杯的水面平放一張濾紙，把一枚面值一角的硬幣平放在濾紙上，待濾紙被浸濕而下沉後，發現硬幣仍漂在水面上。注意觀察硬幣周圍會發現水面向下凹陷，而硬幣並未浸入水中，只是漂在水錶面上。由此可見，此時硬幣並未受到浮力作用。那是什麼力與重力相平衡而使硬幣漂在水面上呢?

8、由上一實驗現象可知，水面向下凹陷，發生了形變，從而產生了一個與形變方向相反的彈力——支持力，這就如在一個吹氣的氣球上放上一個物體，由於物體的重力而使氣球形變(向下凹陷)，而產生了豎直向上的支持力一樣。是這個與重力大小相等、方向相反的支持力使硬幣漂在水錶面上。( 上面幾個實驗中的塑料尺子、縫衣針漂在水面上與此相同 )

9、為什麼側放或豎放尺子、縫衣針以及硬幣時，它們都將沉到水底呢?我們還是以硬幣為例，當它側放或豎放時，液麪的受力面積很小，壓強很大，壓力作用效果顯著；這與穿高跟鞋踩在沙地，鞋跟將陷入沙中一樣，硬幣陷入了水中，從而打破了水面的彈性形變，使水錶面對它的支持力不復存在。此時硬幣只受浮力和重力作用，而由於重力大於浮力，所以硬幣很快就下沉到水底了。而平放時，對水面壓強很小，就不會發生上述現象，而使硬幣浮在水錶面上保持平衡。在自然界中，也有許多相類似的現象。有些小昆蟲可以在水面上跑來跑去或停留在水面上，不致於陷入水裏，也是同樣的道理。