73.番外 另一種相遇
?水面上的硬幣
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，.
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
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后，觀察現象並說明原因，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表面上。
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
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，使得表面層里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，結果形成表面層里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)、正是由於液面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。那麼讓我們再來看看浮力吧。
先讓我們先做一個實驗：
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后，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，只是漂在水表面上。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
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表面上。(上面幾個實驗中的塑料尺子、縫衣針漂在水面上與此相同)
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，液面的受力面積很小，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，使水表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，而使硬幣浮在水表面上保持平衡。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。
=====
科學小論文範文1：樹榦為什麼是圓的在觀察大自然的過程中我偶然發現，樹榦的形態都近似圓的——空圓錐狀。樹榦為什麼是圓錐狀的圓錐狀樹榦有哪些好處為了探索這些問題，我進行了更深入的觀察、分析研究。在輔導老師的幫助下，我查閱了有關資料，了解到植物的莖有支持植物體、運輸水分和其他養分的作用。樹木的莖主要由維管束構成。莖的支持作用主要由木質部木纖維承擔，雖然木本植物的莖會逐年加粗，但是在一定時間範圍內，莖的木纖維數量是一定的，.接着，我們圍繞樹榦橫截面面積一定，假設樹榦橫截面長成不同形狀，設計試驗，探索樹榦呈圓錐狀的原因和優點。經過實驗，我們發現：(1)橫截面積和長度一定時，三稜柱狀物體縱向支持力最大，橫向承受力最小；圓柱狀物體縱向支持力不如三稜柱狀物體，但橫向承受力最大；(2)等質量不同形狀的樹榦，矮個圓錐體形樹榦承受風力最大；(3)風是一種自然現象，影響着樹木橫截面的形狀和樹木生長的高矮。近似圓錐狀的樹榦，重心低，加上龐大根系和大地連在一起，重心降得更低，穩度更大；(4)樹榦橫截面呈圓形，可以減少損傷，具有更強的機械強度，能經受住風的襲擊。同時，受風力的影響，樹榦各處的彎曲程度相似，不管風力來自哪個方向，樹榦承受的阻力大小相似，樹榦不易受到破壞。以上的實驗反映了自然規律、自然界給我們啟示：(1)橫截面呈三角形的柱狀物體，具有最大縱向支持力，其形態可用於建築方面，例如角鋼等；(2)橫截面是圓形的圓狀物體，具有最大的橫向承受力，類似形態的建築材料隨處可見，如電視塔、電線杆等。在我的觀察、試驗和分析過程中，逐漸解釋、揭示了樹榦呈圓錐狀的奧秘，增長了知識，把學到的知識聯繫實際加以應用，既鞏固了學到的知識，又提高了學習的興趣，還初步學會了科學觀察和分析方法。範文2：皮鞋為什麼越擦越亮每到星期天，我總要完成媽媽交給我的擦鞋任務。告訴你，這可是我一星期零花錢的來源哦!拿到沾滿灰塵的皮鞋后，我先把鞋面的灰塵擦掉，然後塗上鞋油，仔仔細細地擦一擦，皮鞋就會變得又亮又好看了。可這是為什麼呢我找了同樣牌子同樣款式的新舊兩雙皮鞋進行對比觀察。我先用手觸摸兩雙皮鞋的鞋面，發現新皮鞋的表面比舊皮鞋的表面光滑得多。舊皮鞋塗上鞋油，仔細擦過後，雖然亮了許多，但仍無法與新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否與鞋面的光滑程度有關呢我取來一雙沒擦過的舊皮鞋，在放大鏡下鞋面顯得凹凸不平的。然後，我再在皮鞋上圈出兩塊表面都比較粗造的A區和B區，A區塗上鞋油並仔細擦拭，B區不塗鞋油作空白對照。我發現A區擦拭后，表面明顯變光滑了許多，而且放在陽光下也比B區有光澤。為什麼兩者會產生這樣的差別呢我想到在物理課上老師曾經講過：影劇院牆壁的表面是凹凸不平的，這樣可以使聲音大部分被吸收掉，讓觀眾不受回聲的干擾。同樣道理，光線照到任何物體的表面都會產生反射，假如這個平面是高低不平的，光線就會向四面八方散射掉；假如這個平面是光滑的，那麼我們就可以在一定的方向上看到反射光。皮鞋的表面原來就不是絕對的光滑，如果是舊皮鞋，它的表面當然更加的不平，這樣它就不能使光線在一定的方向上產生反射，所以看上去沒有什麼光澤。而鞋油中有一些小顆粒，擦鞋的時候這些小顆粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦，讓鞋油塗得更均勻些，就會使皮鞋的表面變得光滑、平整，反射光線的能力也加強了。通過實驗，我終於知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦!範文3：醋對花卉有什麼影響醋是生活中常用的調味品，花卉則能凈化生態環境，並美化我們的生活。你是否想到過，醋和花卉有什麼關係呢我們懷着好奇心，開展了這個課題的探究。據富有種花經驗的人告訴我們，對盆栽花卉施些醋溶液，可改善盆花的生長，增加花朵，而且花艷葉茂。這一點我們在實驗中很快就證實了。濃度不同的醋溶液，對花卉有不同的影響嗎這是我們第二階段的實驗。我們選取長勢相同的滿天星、報春花、月亮花各四盆，分為四組，每組（三盆）各有三種花卉，分別編號、貼上標籤。同時，我們取食用白醋配製成1％（pH值為2~3）、0．01％（pH值≈4）、0．0001％(pH值≈6)三種濃度不同的溶液，每天分別給三組盆花固定噴洒一種醋液，第四組盆花灑不含醋的清水。每五天觀察記錄花卉的生長情況。這項實驗的結果是：噴洒低濃度醋液(pH值≈6)對這幾種花卉沒有明顯影響；噴洒中等濃度醋液（pH值≈4）的花卉明顯長得比其他幾組好，花苞多，開花期提前，而且花色較濃艷，花期也延長了；噴洒pH值2－3的高濃度醋液后，反而使花朵過早凋萎。通過這次實驗，我們可以告訴你：種花時適當噴洒一些醋液，可使花卉長得更好。不過要掌握好醋液的濃度，醋酸過濃則會傷害花卉。水面上的硬幣
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。
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
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后，觀察現象並說明原因，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表面上。
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
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，使得表面層里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，結果形成表面層里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)、正是由於液面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。那麼讓我們再來看看浮力吧。
先讓我們先做一個實驗：
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后，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，只是漂在水表面上。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
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表面上。(上面幾個實驗中的塑料尺子、縫衣針漂在水面上與此相同)
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，液面的受力面積很小，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，使水表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，而使硬幣浮在水表面上保持平衡。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。
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科學小論文範文1：樹榦為什麼是圓的在觀察大自然的過程中我偶然發現，樹榦的形態都近似圓的——空圓錐狀。樹榦為什麼是圓錐狀的圓錐狀樹榦有哪些好處為了探索這些問題，我進行了更深入的觀察、分析研究。在輔導老師的幫助下，我查閱了有關資料，了解到植物的莖有支持植物體、運輸水分和其他養分的作用。樹木的莖主要由維管束構成。莖的支持作用主要由木質部木纖維承擔，雖然木本植物的莖會逐年加粗，但是在一定時間範圍內，莖的木纖維數量是一定的，也就是樹木莖的橫截面面積一定。接着，我們圍繞樹榦橫截面面積一定，假設樹榦橫截面長成不同形狀，設計試驗，探索樹榦呈圓錐狀的原因和優點。經過實驗，我們發現：(1)橫截面積和長度一定時，三稜柱狀物體縱向支持力最大，橫向承受力最小；圓柱狀物體縱向支持力不如三稜柱狀物體，但橫向承受力最大；(2)等質量不同形狀的樹榦，矮個圓錐體形樹榦承受風力最大；(3)風是一種自然現象，影響着樹木橫截面的形狀和樹木生長的高矮。近似圓錐狀的樹榦，重心低，加上龐大根系和大地連在一起，重心降得更低，穩度更大；(4)樹榦橫截面呈圓形，可以減少損傷，具有更強的機械強度，能經受住風的襲擊。同時，受風力的影響，樹榦各處的彎曲程度相似，不管風力來自哪個方向，樹榦承受的阻力大小相似，樹榦不易受到破壞。以上的實驗反映了自然規律、自然界給我們啟示：(1)橫截面呈三角形的柱狀物體，具有最大縱向支持力，其形態可用於建築方面，例如角鋼等；(2)橫截面是圓形的圓狀物體，具有最大的橫向承受力，類似形態的建築材料隨處可見，如電視塔、電線杆等。在我的觀察、試驗和分析過程中，逐漸解釋、揭示了樹榦呈圓錐狀的奧秘，增長了知識，把學到的知識聯繫實際加以應用，既鞏固了學到的知識，又提高了學習的興趣，還初步學會了科學觀察和分析方法。範文2：皮鞋為什麼越擦越亮每到星期天，我總要完成媽媽交給我的擦鞋任務。告訴你，這可是我一星期零花錢的來源哦!拿到沾滿灰塵的皮鞋后，我先把鞋面的灰塵擦掉，然後塗上鞋油，仔仔細細地擦一擦，皮鞋就會變得又亮又好看了。可這是為什麼呢我找了同樣牌子同樣款式的新舊兩雙皮鞋進行對比觀察。我先用手觸摸兩雙皮鞋的鞋面，發現新皮鞋的表面比舊皮鞋的表面光滑得多。舊皮鞋塗上鞋油，仔細擦過後，雖然亮了許多，但仍無法與新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否與鞋面的光滑程度有關呢我取來一雙沒擦過的舊皮鞋，在放大鏡下鞋面顯得凹凸不平的。然後，我再在皮鞋上圈出兩塊表面都比較粗造的A區和B區，A區塗上鞋油並仔細擦拭，B區不塗鞋油作空白對照。我發現A區擦拭后，表面明顯變光滑了許多，而且放在陽光下也比B區有光澤。為什麼兩者會產生這樣的差別呢我想到在物理課上老師曾經講過：影劇院牆壁的表面是凹凸不平的，這樣可以使聲音大部分被吸收掉，讓觀眾不受回聲的干擾。同樣道理，光線照到任何物體的表面都會產生反射，假如這個平面是高低不平的，光線就會向四面八方散射掉；假如這個平面是光滑的，那麼我們就可以在一定的方向上看到反射光。皮鞋的表面原來就不是絕對的光滑，如果是舊皮鞋，它的表面當然更加的不平，這樣它就不能使光線在一定的方向上產生反射，所以看上去沒有什麼光澤。而鞋油中有一些小顆粒，擦鞋的時候這些小顆粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦，讓鞋油塗得更均勻些，就會使皮鞋的表面變得光滑、平整，反射光線的能力也加強了。通過實驗，我終於知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦!範文3：醋對花卉有什麼影響醋是生活中常用的調味品，花卉則能凈化生態環境，並美化我們的生活。你是否想到過，醋和花卉有什麼關係呢我們懷着好奇心，開展了這個課題的探究。據富有種花經驗的人告訴我們，對盆栽花卉施些醋溶液，可改善盆花的生長，增加花朵，而且花艷葉茂。這一點我們在實驗中很快就證實了。濃度不同的醋溶液，對花卉有不同的影響嗎這是我們第二階段的實驗。我們選取長勢相同的滿天星、報春花、月亮花各四盆，分為四組，每組（三盆）各有三種花卉，分別編號、貼上標籤。同時，我們取食用白醋配製成1％（pH值為2~3）、0．01％（pH值≈4）、0．0001％(pH值≈6)三種濃度不同的溶液，每天分別給三組盆花固定噴洒一種醋液，第四組盆花灑不含醋