K12 科学探索

密度侦探实验室

换一种材料,会浮起来吗?

选材料和液体,先猜一猜,再观察。

01选择材料与液体

密度单位:g/cm³

材料

液体

02

观察实验

准备投入
松木更换 ↑
透明的水
松木在水中的浮沉实验样品在透明容器中运动。所有读数位于独立的测量面板。
样品质量 m50g
样品体积 V100cm³
样品密度 ρ = m ÷ V0.50g/cm³

先猜一猜

理想模型,忽略冰融化。查看模型说明

03

实验记录

0 次

每次实验结束自动记录,刷新页面后清空。

材料 / 液体质量 g体积 cm³观察结果

还没有完成的实验。放入样品,等待它静止。

质量—体积图像

横轴 0–240 cm³,纵轴 0–1800 g。坐标固定,不把不同密度画成同一条斜率。

自定义样品与模型说明

改变质量,制造一个新样品

这是理想均匀样品,不再代表图卡中的真实材料。

画面背后的规律

ρ = m / V;G = mg;F浮 = ρ液 g V排。计算统一换算到 kg、m³,g = 9.80665 m/s²。

物体平均密度小于液体时最终漂浮,静止时 F浮 = G;密度相等、完全浸没时可悬浮;密度大于液体时下沉,沉底静止后还有槽底支持力。

材料密度是教学示例值,不是对所有实际材料的保证。软木与木材会因含水率、种类而变;油会因成分而变;盐水会因浓度而变。液体外观差异不是密度的判据。

理想模型:样品均匀、不吸水、不溶解、不融化,液体密度固定,忽略表面张力和空气浮力。水位因排液上升;动画阻尼用于收敛,不用于模拟真实沉降速度。

悬浮示例将样品完全浸没后静止释放。沉底采用液体仍接触样品下表面的理想支持模型。

参考:NIST 密度与浮力实验;浙教版科学教材对应章节比对记录见项目交接文档。