水与生活(学生部分)四

(三)水的性质

1.水的浮力

    说起水的浮力,让我们先读一段曹冲的故事。

外国人送给曹操一只大象,他很想知道这只大象有多重,就叫他手下的官员想办法把大象称一称。这可是一件难事。大象是陆地上最大的动物。怎么称法呢?那时候没有那么大的秤,人也没有那么大的力气把大象抬起来。官员们都围着大象发愁,谁也想不出秤象的办法。正在这个时候,跑出来一个小孩子,站到大人面前说:“我有办法,我有办法!”官员们一看,原来是曹操的小儿子曹冲。他们嘴里不说,心里在想:哼!大人都想不出办法来,一个五岁的小孩子,会有什么办法!他父亲就说:“你有办法快说出来让大家听听。”曹冲说:“我称给你们看,你们就明白了。”他叫人牵了大象,跟着他到河边去。他的父亲,还有那些官员们都想看看他到怎么称的,一起跟着来到河边。河边正好有只空的大船,曹冲说:“把大象牵到船上去。”大象上了船,船就往下沉了一些。曹冲说:“齐水面在船帮上划一道记号。”记号划好以后,曹冲又叫人把大象牵上岸来。这时候大船空着,大船就往上浮起一些来。大家看着,一会儿把大象牵上船,一会儿又把大象牵下船,心里说:“这孩子在玩什么把戏呀?”接下来曹冲叫人挑了石块,装到大船上去,挑了一担又一担,大船又慢慢地往下沉了。“行了,行了!”曹冲看见船帮上的记号齐了水面,就叫人把石块又一担一担地挑下船来。这时候,大家明白了:石头装上船和大象装上船,那船下沉到同一记号上,可见,石头和大象是同样的重量;再把这些石块称一称,把所有石块的重量加起来,得到的总和不就是大象的重量了吗?大家都说,这办法看起来简单,可是要不是曹冲做给大家看,大人还真想不出来呢。曹冲真聪明!

看完故事,大家一定明白什么是水的浮力了吧。

2.水的密度

物体在水中所受的浮力大小与物体排开水的体积大小有关。同样大小体积的清水和盐水的重量是不同的,也就是它们所包含的物质多少不一样。我们用密度来表示这种差别。由于清水和盐水的密度不同,同一个物体放在两种水里所受到的浮力也就不同。由于盐水的密度大,我们在海水中游泳时就会感觉到比在游泳池里受到的浮力大。

3.水的三种形态

在日常生活中,我们经常会看见水的三种形态,那就是液体、固体和气体。当温度降低到0℃时,液态的水就变成了固态的冰,当把水加热到100℃时,液态的水就变成了气态的水蒸气。

下面,我们读一读瓦特发明蒸汽机的故事。①

有一次,家里人全出去了,只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子上烧水的茶壶。水快烧开了,壶盖被蒸汽顶起来,一上一下地掀动着……他想:这蒸汽的力量好大啊。如果能制造一个更大的炉子,再用大锅炉烧开水,那产生的水蒸汽的力量肯定会比这个大几十倍、几百倍。用它来做各种机械的动力,不是可以代替许多人力吗?这就是后来人们传说中的“瓦特发明蒸汽机”的故事。小瓦特是这样设想过,只不过真正试制蒸汽机,却是后来的事情。

1769年,瓦特在大量试验的基础上,经过了无数次失败,终于制成了一台单动式蒸汽机,并且获得了第一台蒸汽机的研学旅行项目权。1782年瓦特又研制成功一种新式双向蒸汽机,并且可以广泛地应用在各种机器上;1788年,英国政府正式授予瓦特制造蒸汽机的研学旅行项目证书;从1775年到1800年,瓦特和波尔顿合办的苏霍工厂,就制造出183台蒸汽机,全用于纺织业、冶金业和采矿业,到了19世纪30年代,蒸汽机推向了全世界,从此人类社会进入了“蒸汽时代”。造福于人类的发明家——瓦特永远被后人敬仰。

①http://zhjyx.hfjy.net.cn/Resource/Book/Edu/KWDW/TS002065/0021_ts002065.htm