[ 趣 味 一]為什麼船能浮在水上？(§6-4 浮力)
【資料來源：不可思議的科學實驗室物理篇 世茂出版社】
一、實驗目的
解明為什麼船這麼重卻仍能浮在水面上
二、要準備的東西
迴紋針(20個)
鋁箔紙
尺
水(1桶)
三、實驗步驟
剪兩塊每邊三十公分長的鋁箔紙。
用鋁箔紙包住十個迴紋針，緊緊揉成一個紙球。
然後將另一張鋁箔紙的四邊摺起來，做成一個小紙盤。
再把十個迴紋針放在紙盤中。
使紙盤放在水面上。
將紙球丟進水中。
四、會有什麼結果？
紙盤會浮在水面上，而紙球則會沈入水底。
五、為什麼？
紙球和紙盤的重量相同，但是，紙球佔的空間較小，因物體將水推開的量等於物體在水中所受的浮力，紙球推開的水較少，所以浮力不足以支撐它的重量，紙球便往下沈。
同理，巨大的船雖然很重，但它卻能推開很多水來增加浮力，所以能浮在水上。
[趣 味 二] : 懸浮的蛋 【資料來源：浮力網】
先在玻璃杯中加入半杯的鹽水後，再注入半杯的清水，然後將蛋
放入杯中，雞蛋會在玻璃杯內二分之一處停止。用玻棒將杯內的水攪
拌一下，在攪拌的過程中，雞蛋逐漸往下沉！
原理是當雞蛋放入杯中後，會停留在玻璃杯的二分之一處，也就
是鹽水的上面，這是因為雞蛋的密度比鹽水小的緣故。
可是在攪拌後，雞蛋便往下沉，這是因為清水與鹽水混合後的密
度比雞蛋小的緣故。
小常識: 冰山一角
有沒有聽過一句成語「冰山一角」呢 ? 這句話可是大有學
問的。
假定冰的密度為 0.92，海水的密度為 1.03，冰的體積
有 100立方公分。
則冰的質量 M = V * D = 100 * 0.92 = 92 g
根據阿基米得定律
冰山沉入的體積 * 海水的密度 = 冰山所受的浮力(冰山的重量)
V1 * 1.03 = 92
V1 約為 90 立方公分
也就是說海面下的體積有 90 立方公分，但冰的體積本來有
100 立方公分，則 90 % 的體積在海面下，只有 10 % 的體積露
出海面，所以露出海面的部分只是冰山一角，海面下是好大的一
塊，輪船看到冰山要趕快閃，不然撞上冰山就不好玩了!
{浮力概念統整}
指導教授：高師科教所
江新合
博士
研究生：曾峰章
初階概念：
1. 對一個力的描述應包含：力的大小、力的方向。
2. 浮力是一種力，故浮力也有大小與方向（而且只向上方）。
3. 在水中拿東西變輕了，水「幫」了你的忙，即所謂的「浮力」＝在水中減輕的重量。
4. 在「水」中，水會幫你，同樣的在「食鹽水」、「海水」中，它們（都是液體）也會幫你，所以在不同種類的液體中，都會有「浮力」存在，不只在水中才有。
5. 如果在「氣體」中呢？那就叫做「空氣浮力」，比方說：氫汽球、天燈（課本例子）。
6. 實驗概念：物體沉入水中的「體積」越多，在水中量得的重量亦越輕，所受的浮力也會越大。
7. 浮力通式：減輕的重量＝物重（空氣中的重量）－在水中的重量。
8. 所謂水中的重量：沉體：水中的重量＝由彈簧秤量得（課本實驗）
浮體：水中的重量＝0（浮在液面上，彈簧秤指數為0）
9. 沉體浮力＝前後減輕的重量
浮體浮力＝物重
10.實驗概念：在不同密度的液體中：食鹽水密度＞水的密度
減輕的重量（浮力大小）：在食鹽水中＞在水中
故當所沉入的液體「密度」越大時，所獲得的浮力也越大
11.綜合6.-10.浮力與物體沒入液體中的體積大小有關，與液體的的密度大小也有關。
進階概念：
12.鐵塊密度（7.8g/cm3）沉水中、軟木塞密度（0.2g/cm3）浮水上，Titanic號由鋼鐵打造，卻先浮在水面上，而後沉入深海中，何故？密度改變了，勿與浮力觀念混淆！
13.概念呈現：物體浮於水面上，密度「必大於1」，沉於水中密度「必小於1」，故鐵達尼號的密度必「先」小於海水：船浮著，而「後」密度大於海水：沉船！ Ex.潛水艇原理，水中可「上下」悠遊的魚兒，魚的浮沉現象（習作作業）。
14.「非均質」物體密度概念：空心金屬球vs等重金屬、黏土包覆乒乓球vs個別分開。
15.阿基米德的浮力原理vs密度公式，D＝M/V Ü 同質量（同重量）的同一種物質（金皇冠、金塊）應有相同的「體積」Ü 也應排開相同「體積」的水。Ex.曹沖秤象Ü 同重的大象與石頭，也應排開同體積的水Ü 船的「吃水線」應一樣深。
註：溢出容器的液體體積＝一般實驗中所謂「液面上升的體積」
16.進階的浮力公式：浮力＝物體液面下所佔體積×所在液體密度
（浮、沉體皆適用）。
即浮力＝排開同體積的液體重。
由下圖的概念分析得知，浮力於力學體系中，實屬於高階的概念。
力學概念圖：
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