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一枚曲别针的水上奇遇:小水滴课堂解锁浮力与表面张力双重密码

    发布时间:2026-08-29 阅读:
    来源:东北林业大学“逐梦东林”小水滴公益实践团 程语萱
2026年7月17日下午,黑龙江省哈尔滨市东北林业大学成栋楼内,一场别开生面的物理科普课正在如火如荼地进行。“逐梦东林”小水滴公益实践团的小程老师、飞飞老师和小雯老师联手为孩子们带来了《奇特的曲别针》趣味课程,以一枚小小的曲别针为载体,带领孩子们层层深入,解锁浮力与水的表面张力两重科学奥秘。
一、大国重器导入,浮力概念初印象
“辽宁号航空母舰重达数万吨,为什么能浮在海上而不沉底?天鲲号绞吸船又是如何在波涛中稳稳作业的?”课堂伊始,小程老师以两艘大国重器为切入点,瞬间抓住了孩子们的注意力。随后,老师带领大家进行了两组直观小实验:一是将乒乓球按压入水中,感受向上的推力,并发现压得越深、用力越大;二是将生鸡蛋放入清水中沉底,再逐渐加盐搅拌,鸡蛋竟缓缓浮起。通过这两个小实验,老师引导孩子们初步认识了浮力大小与排开液体体积、液体密度之间的关系。

二、阿基米德原理:从动画到理解
为了让抽象概念变得通俗易懂,老师播放了一段动画视频,将阿基米德原理拆解为“物体在水中受到的浮力,等于它排开的那部分水所受到的重力”。原本生硬的公式被转化为生动的画面与浅显的语言,全场小朋友认真听讲,积极思考,纷纷跟随着老师的思路在脑海中构建起浮力的基本框架。
三、曲别针漂浮:看似不可能的任务
掌握了浮力基础后,课堂迎来了重头戏——让一枚金属曲别针浮在水面上。同样由金属制成,曲别针既不是船形也不是空心,它能做到吗?孩子们首先自主尝试,但绝大多数直接将曲别针丢入水中,结果无一例外地沉了底。在老师示范了巧妙技巧后——用辅助铁丝托着曲别针,缓慢、水平地贴近水面再抽离铁丝——孩子们纷纷成功,当亲眼见证金属曲别针稳稳“站”在水面上时,惊叹声此起彼伏。
四、表面张力:水的“隐形蹦床”
为什么曲别针能浮在水面,却与浮力无关?老师以夏日水面上轻盈行走的水黾为例,引出了水的表面张力这一核心概念——水面像一层紧绷的“迷你蹦床”,由水分子之间的相互拉力形成。铁丝之所以能辅助成功,是因为它足够细,不易破坏这层脆弱的水膜;而手指较粗,一触碰便会戳破“蹦床”,导致曲别针下沉。随后,老师抛出悬念:“如果把水换成肥皂水,曲别针还能浮起来吗?”经过实验,孩子们发现曲别针几乎无法在肥皂水中漂浮——原来肥皂水中的成分会削弱水的表面张力,像一群“调皮的小捣蛋鬼”把“蹦床”变得松弛。
五、曲别针互相吸附:张力的收缩趋势
当水面上漂浮了多枚曲别针时,孩子们观察到它们会像互相吸引一样聚拢在一起。老师抛出讨论议题,同学们踊跃举手分享自己的猜想。最终老师揭示原理:水的表面张力有收缩趋势,会主动缩小水面面积,因此曲别针被“推”到一起,与生活中小水珠合并成大水珠、洗完头后湿发粘连等日常现象原理相通。
六、有奖竞猜:大小曲别针,谁能漂浮?
课程尾声设置了有奖竞猜环节——不同大小的曲别针,用同样的方法,哪个能浮起来?孩子们纷纷举手选择自己的答案。随后,大家亲手实验验证,通过实践得出结论,成功猜对的同学收获了满满的成就感。在欢声笑语中,表面张力的知识点得到了进一步巩固。

七、课堂精彩瞬间
课程结束前,老师们鼓励孩子们回家后为家长展示曲别针漂浮实验,既巩固知识,也分享学习的喜悦。“从大国重器到一枚小小的曲别针,科学无处不在。”本次课程以层层递进的探究式教学,将抽象物理原理化作触手可及的动手体验,在孩子们心中种下了好奇与求知的种子。
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