← 探險島1.2 質量與密度的測量
⭐ 0/6
國二上理化⏱ 約 20 分鐘其他Ea-IV-1

1.2 質量與密度的測量

任務簡報:為什麼鐵塊會沉入水底,而木頭卻能漂在水面上?這與物質的「密度」有關。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

為什麼鐵塊會沉入水底,而木頭卻能漂在水面上?這與物質的「密度」有關。這一節,我們要透過模擬實驗,探究質量、體積與密度三者之間的關係,並利用密度來預測物體的浮沉。

2

實驗工作站:其他

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    進入模擬後,選擇不同材質的物體(如鐵、木頭、白金)放入水中,觀察它們的浮沉情形。

  2. 2

    使用天平模式測量每個物體的質量,使用水位上升法或直接讀數得到體積。

  3. 3

    計算每個物體的密度(密度 = 質量÷體積),並與實際標示值比對。

  4. 4

    嘗試調整相同體積不同質量(或相同質量不同體積)的物體,觀察其密度與浮沉的關係。

  5. 5

    思考:物體密度與水的密度(1 g/cm³)比較後,能否預測其浮沉?

💡 實驗小提醒
  • 當物體密度小於水的密度時會漂浮,大於水的密度時則會沉入水底。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

phet.colorado.edu🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。 (模擬介紹頁)
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:質量(g) 約 0~100000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

物體質量(g)體積(cm³)密度(g/cm³)浮沉情形
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

密度、質量與體積三者之間的關係式是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

密度 = 質量 ÷ 體積,即在相同體積下,質量越大密度越大;相同質量下,體積越小密度越大。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

你如何使用模擬中的工具測量不規則物體(如石頭)的體積?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

可使用水位上升法(排水法),將不規則物體沈入量筒中,記錄水位上升的體積差即為物體體積。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

兩個體積相同但質量不同的物體,哪一個密度較大?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

體積相同時,質量較大的物體密度較大。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

為什麼鐵造的船可以漂在水面上,而鐵塊卻會沉入水底?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

鐵塊的密度大於水,會沉入水底;而鐵船雖然也是鐵製成,但其形狀使整體排開大量空氣,使整體(包含內部空間)的平均密度小於水,因此能漂浮。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:挑戰:死海的浮力 ▶

查詢死海水的密度為什麼比普通海水高,並說明這與人體能輕易漂浮在死海上的關係。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次實驗後,我對密度這個概念有什麼新的理解?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

密度是物質的特性之一,實際應用包括船舶設計、潛水艦上浮下沈,以及判斷金屬真偽等,密度知識在生活中應用十分廣泛。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

你能舉出一個日常生活中利用密度原理的例子嗎?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏