曹冲利用浮力知识,巧妙地测出了大象的体重。今天小编带同学们一起来探究这其中运用到的浮力相关知识。曹冲称象原文:
曹冲生五六岁,智意所及,有若成人之智.时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理.冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.”太祖悦,即施行焉。
曹冲称象故事版本:很久很久以前,有一个聪明的小孩,名叫曹冲,曹冲的爸爸是个大官。
有一天,外国人送给他一只大象,他很想知道这只大象有多重,于是就对手下的官员说:”你们想办法把大象称一称,我想知道它有多重。”这可是一件难事,大象是陆地上最大的动物,怎么称它?手下的官员开始使劲想,没有那么大的秤,人也没有那么大的力气把大象抬起来,这可怎么办啊!大家都围着大象发愁,谁也想不出称象的办法。这是曹冲就想到了一个好办法。
曹冲叫人把象牵到船上,等船身稳定了,在船舷上齐水面的地方刻了一条记号。再叫人把象牵到岸上,把大大小小的石头,一块一块地往船上装,等船身沉到刚才刻的那条记号一样齐了,曹冲就叫人停止装石头。大臣们看后恍然大悟:只要把船里的石头都称一下,把重量加起来,就知道象有多重了。
曹冲称象的浮力知识:
曹冲称象的过程是首先把大象放在船上,在水面处的船舷上刻一条线,然后把大象牵上岸。再往船上放入石块,直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止,称出此时船上石头的质量即为大象的质量。
两次船舷上的线与水面相平,根据阿基米德原理可知,为了让两次船排开水的体积相同,进而让两次的浮力相同,再根据浮沉条件,漂浮时重力等于浮力可知:船重+大象重=船重+石头重,用多块石头的质量替代了不可拆分的大象的质量,这是等效替代法在浮力中的一个典型应用。
具体体现的物理知识分析如下:
1.在同一种液体中,排开的液体的体积相等时所受浮力相等。
2.物体处于漂浮状态时,浮力=重力。
根据第一点:曹冲把大象牵到船上,记下当时的吃水深度,后把大象牵上岸,用可称其重的石头代替,当所加石头使船的吃水深度跟原来正好相同时,船上石头总重正好等于大象之重。因为这时船上石头使船排开水的体积跟大象刚才使船排开水的体积正好相等。
根据第二点:船增加的浮力=船增加的重力。
在曹冲称象的故事中,实质上他用到的思想是等效替代法,然而涉及到的原理则是我们初中阶段学到的浮力知