简介
日本NHK教育频道制作了儿童科普系列纪录片《像乌鸦一样思考》，其片名正是从《乌鸦喝水》这个寓言故事中得来，启发孩子观察生活，独立思考的能力。本系列旨在教导孩子科学方法的四个步骤：观察、假设、实验和评估。通过教导孩子科学方法的四个步骤，培养孩子能够像乌鸦一样，用行动和思考去解决问题。
第二集
09:5301探究硬币浮沉
实验现象
现象一
将硬币放在水面之上后，硬币浮在水面之上，且停留在水面中间位置。
现象二
将木块放在水面之上后，也浮在水面之上，但却停留在杯壁处。
现象三
再放一枚硬币在水面之上，硬币同样浮在水面，而且紧紧与另一个硬币贴在一起，位居中间位置。
现象四
向杯中继续倒入水，使水面高出杯沿，发现木块停留在水面中间位置，而硬币却停留在杯壁的位置。
原理思考
按理说，硬币比水的密度要大，放入水中后会沉入水底，可硬币却浮在水面，这是为何呢？而且为何木块和硬币浮在水面的位置不一样呢？继续加水后，为何两者的位置变换了一下呢？小朋友们思考一下吧~
原理探究
木块和硬币都能浮在水面之上，但是两者的原理却不是一样的。
在现象一中，硬币能够浮在水面中间，是由于水的表面张力。什么是表面张力呢？水等液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力。其实，生活中有很多表面张力造成的现象，像清晨凝聚在叶片上的水滴、水龙头缓缓垂下的水滴以及水黾能站在水面上等等，这都是由于表面张力的作用。
而为何硬币居于中间位置，是由于杯内四周的水面是要比杯子中间的水面要高一点。而硬币的密度是大于水的，受重力作用，故在水中处于中间位置。
而在现象二中，放上木块后，木块也浮在水面，但却停留在水面四周位置，这是为何？其实，木块浮在水面是由于浮力的作用，由于木块的密度要小于水，所以会浮在水面。又由于杯内四周的水面要高于杯中间位置，所以木块会浮向高处。
现象三中，再放上一个硬币，两个硬币吸引在一起。浮在水面我们已经知道是由于表面张力的作用，而吸引在一起，也正是由于重力作用，中间位置的水面低，所以会靠在一起。
而现象四中，当水面高于杯沿后，两者位置发生变化。其实原理是相同的。水面高出杯沿后，由于表面张力，使得水面趋于圆球状，导致杯沿四周的水面低于中间的水面。因此，木块受浮力作用会浮向中间高处，而硬币受重力作用，会漂向杯沿四周处。
02探究气球落地
实验过程
将盘子和气球同时放手后，盘子比气球先落地，而当把气球放在盘子之上，再同时放手后，会发生什么不一样呢？
提出问题
实验员苍井优提出三个假设：
①盘子先落地，气球缓慢落地
②两者同时落地
③盘子落地，气球上升
小朋友们思考一下，到底是这三个假设中的哪个正确呢？还是都不正确呢？
实验结果
通过实验，可以观察到，盘子和气球同时落地，也就是假设中的②是正确的。
思考原理
最后，优酱（苍井优）来解释为什么会同时落地呢！
优酱（苍井优）为我们提供了一个思路，这个实验是与空气阻力有关。可解释到这里就戛然而止了，后续需要我们自己去独立思考。顺着这个思路试想一下，这其中的原理究竟是什么呢？
探析原理
在日本NHK《想乌鸦一样思考》网页上有很多的留言，这些留言中就包含着不同年龄段的人对问题的思考，我们一起来看一下吧~
01
ライチさん（20多岁）
气球很轻，容易受到空气阻力；而托盘很重，难以受到空气阻力。因此，会出现一个掉下去的速度差。如果在托盘上面放上一个气球，托盘的重量加上气球的重量共同组成一个更重的物体，更难受到空气阻力，因此就一起掉下来了。用纸巾和纸巾盒可以做相同的实验。取出一张纸巾，将纸巾和纸巾盒一起丢下去，纸巾和纸巾盒会贴着一起掉下去。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
纸巾的实验我做了，非常有趣！虽然重的东西更难受到空气阻力，但是把纸巾全部放进纸巾盒里丢下去，以及把纸巾全部取出来展开，像降落伞一样紧贴着纸巾盒丢下去。这两种情况哪一种会落得更快呢。虽然这两种情况都是一样重的。
02
吴竹さん（小学生）
根据惯性法则，托盘上的气球刚要停下来，就跟托盘一起掉下来了。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
如果是这样，没有托盘的话，气球会怎样呢？惯性法则是什么来着？公共汽车突然启动的时候，乘客会向后倒，不会在公共汽车上固定不动。但是，是不是所有的物体都会停在托盘上固定不动呢，请一定通过实验证明一下。说不定这会是一个大发现，你会成为现代的牛顿！
03
坂本さん（中学生）
因为托盘是金属的，我认为应该是气球和托盘吸到了一起才会一起掉下来的。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
金属托盘可以吸附气球，这真是个大胆的假说。请一定用一个木制的托盘试一下。使用同一个气球，以及各种各样不同材质不同形状的托盘进行实验，你或许会有新的发现哦！
04
铃木さん（小学生）
我认为是托盘阻断了空气。气球之所以可以漂浮在空中，是因为空气中存在阻力，有了托盘的阻挡，气球就会像普通的物体一样落下来了。
小小思考家
小朋友们，你们觉得谁说的更有道理呢？小星也在认真的思考这个问题！！！
小星也认为这个是由于空气阻力所造成的。气球轻，里边也同样是气体，所以受阻力很大，落地速度自然会慢。盘子相反，受阻力相对小些，落地速度也会快些。但是如果把气球放在盘子上，盘子会在降落的过程中帮着气球挤开下方的空气，以致气球不会受到什么阻力，主要是盘子受阻力。因此，盘子与气球会同时落地。
更多精彩内容
《像乌鸦一样思考》01日本启蒙视频及答案解析