中學(xué)物理實驗拓展

1、中學(xué)物理實驗拓展 一位物理學(xué)家到某中學(xué)與學(xué)生交流，一位學(xué)生問他：一杯開水和一杯冷水，同時放入冰箱，哪杯水先結(jié)冰？ 結(jié)論：原來冷卻過程主要發(fā)生在液體的表面，而內(nèi)部的對流起到關(guān)鍵作用。因此開水先結(jié)冰。 試驗一：點亮的輝光球 試驗器材：輝光靜電球日光燈管 試驗步驟： 第一步：輝光球通電后，看到靜電撞擊在玻璃上 第二步：用手接觸輝光球，看到靜電匯合成一束 第三步：用手抓住日光燈管的一端靠近輝光球，發(fā)覺日光燈管發(fā)亮 第四步：轉(zhuǎn)變手抓住日光燈管的位置，日光燈管發(fā)亮長度轉(zhuǎn)變 試驗原理： 輝光球通電后，能產(chǎn)生靜電，玻璃是絕緣體，靜電撞擊在玻璃上被反彈回去；人是導(dǎo)體，用手接觸輝光球后，輝光球內(nèi)的靜電可透過玻璃進

2、入人手，再經(jīng)過人體流過大地。 日光燈管也是導(dǎo)體，有靜電流過時會發(fā)光，用手抓住日光燈管靠近輝光球時，靜電透過玻璃流過日光燈管再經(jīng)過人體流入大地，日光燈管發(fā)光。 留意事項：輝光靜電球和日光燈管均為玻璃制品，試驗過程中需輕拿輕放，打碎后玻璃劃傷自己。 試驗二：單機電動馬達 試驗器材：電池一節(jié)銅導(dǎo)線強磁鐵 試驗步驟： 第一步：將強磁鐵吸在電池的負極，將銅導(dǎo)線折成心形，底部折成環(huán) 第二步：心形銅線套在電池上，尖端與正極接觸，環(huán)與強磁鐵接觸 第三步：松手后，銅導(dǎo)線轉(zhuǎn)動起來 試驗原理： 導(dǎo)線連接電池正負極，導(dǎo)線中有電流通過，電池底部的強磁鐵能產(chǎn)生很強的磁場； 通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，開始轉(zhuǎn)動。 留意事

3、項：銅線直接連接在電池的正負極，銅線中電流過大，簡單過熱，單機電動馬達不可長時間工作。 試驗三：燒不壞的手帕 試驗器材：手帕酒精打火機鑷子 試驗步驟： 第一步：將手帕浸入到酒精中 第二步：用鑷子夾起手帕，待酒精不滴時，用打火機點燃手帕 第三步：手帕燃氣熊熊火焰，待燃燒完全后，觀看手帕完好無損 試驗原理： 手帕是純棉制作，燃點比較低，在正常狀況下很簡單點燃； 浸了酒精的手帕含有一部分水，酒精燃燒時，水蒸發(fā)會帶走燃燒產(chǎn)生的熱量，手帕達不到燃點，所以無法燃燒。 留意事項：酒精極易燃燒，做試驗過程中，點燃手帕前確保手帕上的酒精不再滴落；點燃后的手帕要原理酒精和其他易燃物。 試驗四：扎不爆的氣球 試驗器

4、材：圖釘硬紙板氣球打氣筒 試驗步驟： 第一步：把氣球壓在一個圖釘上面，氣球爆炸 第二步：把圖釘插在硬紙板上面制作一個釘子板 第三步：氣球壓在釘子板上面，氣球安然無恙，加大力度，氣球不爆 試驗原理： 將氣球壓一個圖釘上面時，氣球的受力面積為一個圖釘尖的面積，特別小，導(dǎo)致壓力比較集中，壓強比較大，氣球被扎爆破； 當氣球壓在釘子板上時，氣球的受力面積是許多圖頂尖的面積之和，壓力也分散在每個圖釘尖上，壓強比較小，氣球不簡單被扎爆。 留意事項：氣球爆炸時，簡單將圖釘崩開，為避免圖釘被崩開時傷及無辜，試驗過程中可用膠帶將圖釘固定在桌面上。 試驗五：浮沉子 試驗器材：口服液瓶礦泉水瓶水 試驗步驟： 第一步：

5、將礦泉水瓶裝滿水，口服液瓶中裝適量的水 第二步：將口服液瓶倒過來口朝下放入裝水的礦泉水瓶中，蓋上瓶蓋，口服液瓶 漂移在礦泉水瓶上部 第三步：手用力捏礦泉水瓶，口服液瓶沉入水底；松手后，口服液瓶又浮了起來 試驗原理： 口服液瓶在水中受到兩個力：向下的重力和向上的浮力； 未捏礦泉水瓶時：重力等于浮力，漂移； 捏礦泉水瓶，又有一部分水被壓入口服液瓶：重力大于浮力，下沉。 留意事項：口服液瓶中的水大約裝半瓶（需要自己調(diào)整），以保證剛放入時，口服液瓶漂移；按壓礦泉水瓶后，口服液瓶沉底。 試驗六：非牛頓流體 試驗器材：馬鈴薯淀粉水槽水 試驗步驟： 第一步：將馬鈴薯粉和水根據(jù)2:1的比例混合勻漿 第二步：用

6、手輕輕的按在勻漿上，可以輕松得把手按究竟部 第三步：用力捶打在液體上，液體沒有濺出，而且瞬間變硬 試驗原理： 非牛頓流體的黏性隨著表面壓力的增加而增加。當突然承受手的巨大壓力時，非牛頓流體黏性快速增加而變硬。 留意事項：馬鈴薯粉與水的比例大約為2:1，詳細狀況需自己調(diào)整，水多或水少都達不到效果。 試驗七：反應(yīng)遲鈍的球 試驗器材：空心球鋼珠蜂蜜 試驗步驟： 第一步：用鋼珠填滿小的空心球 第二步：將小空心球放入大空心球中，并向大空心球中注入適量蜂蜜并密封 第三步：將大空心球從斜面頂端釋放，觀看到奇妙的現(xiàn)象 試驗原理：鋼珠的慣性大，蜂蜜的慣性小，放在頂端時蜂蜜先滾；蜂蜜先滾在前，鋼珠滾在后，蜂蜜等鋼

7、珠；珠超過蜂蜜滾在前，蜂蜜滾在后，鋼珠等蜂蜜 留意事項：大、小空心球要適合：小空心球的直徑約為大空心球的3/5； 蜂蜜適量：將塞滿鋼珠的小空心球裝入大空心球后，倒入蜂蜜到大空心球的一半。 試驗八：反重力球 試驗器材：空心球強磁鐵塑料管 試驗步驟 第一步：在兩個空心球中各放一個強磁鐵 第二步：塑料管裝入適量的水，將一個空心球放入管內(nèi)，封閉塑料管兩段 第三步：將另外一個空心球吸引在塑料管外側(cè)，倒置塑料管，外側(cè)空心球沿管向 上運動 試驗原理 由于磁鐵的作用，塑料管內(nèi)外的兩個小球吸引在一起； 管內(nèi)小球在管底部時，受到水的浮力而向上浮，同時帶動管外部的小球向上滾，看上去外部的小球自動向上滾。 留意事項：

8、強磁鐵不要太大，否則管內(nèi)空心球無法帶動管外空心球向上運動。 試驗九：吞吐鵪鶉蛋 試驗器材：錐形瓶燒杯鵪鶉蛋 試驗步驟： 第一步：將鵪鶉蛋放在錐形瓶口，鵪鶉蛋比瓶口大，無法落入瓶中 第二步：將錐形瓶放在熱水中一段時間，然后放入冷水中，發(fā)覺鵪鶉蛋被滿滿吞 入瓶中 第三步：再將錐形瓶放入熱水中，發(fā)覺鵪鶉蛋又被錐形瓶吐了出來 試驗原理： 將錐形瓶從熱水中拿入冷水中時，瓶內(nèi)氣體遇冷收縮，氣壓減小，外界大氣壓將雞蛋壓入瓶中； 將錐形瓶從冷水中拿入熱水中時，瓶內(nèi)氣體熱脹，氣壓增大，大于外界大氣壓，將雞蛋壓出瓶子。 留意事項：如鵪鶉蛋不小心被吞入瓶中，可將錐形瓶倒過來口朝下，放在熱水中浸一會，鵪鶉蛋會重新回到

9、瓶頸處。 試驗十：能量的傳遞 試驗器材：塑料槽強磁鐵鋼珠 試驗步驟： 第一步：每隔一段距離，在塑料槽內(nèi)固定一個強磁鐵，固定三個 第二步：在三個強磁鐵的同一端都放入3粒鋼珠 第三步：用一個鋼珠靠近最前面強磁鐵未放鋼珠的一端，觀看最終一個強磁鐵上 的鋼珠被快速射出 試驗原理： 鋼珠被吸引撞擊在第一個強磁鐵上，并將能量傳遞給磁鐵另一端的鋼珠，這樣依次傳遞；傳遞過程中，磁鐵的吸引力使鋼珠傳遞的能量漸漸增大 留意事項：最終一個強磁鐵彈出鋼珠速度特別快，所以做試驗時不要把軌道對準同學(xué)，以免誤傷。 試驗十一：電動陀螺 試驗器材：電池一節(jié)銅導(dǎo)線強磁鐵鐵架臺 試驗步驟 第一步：將一個圓形磁鐵吸引在鐵架臺的橫桿上

10、 第二步：將圓形磁鐵吸在干電池負極，在電池正極固定一個磁鐵柱和兩個鋼珠， 電磁陀螺 第三步：將電池放在盤子和鐵架臺的磁鐵之間，用銅導(dǎo)線接通電池的正負極，電 池陀螺轉(zhuǎn)動且不倒 試驗原理：導(dǎo)線連接電池正負極，導(dǎo)線中有電流通過；電池底部的強磁鐵能產(chǎn)生很強的磁場；導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，導(dǎo)線被握住轉(zhuǎn)不動，電池轉(zhuǎn)動。 留意事項：銅線直接連接在電池的正負極，銅線中電流過大，簡單過熱，電動陀螺不可長時間工作。 2.激光順水流到手里 水的折射 安全貼士：雷射筆使用時，留意不要直視，以免對視力造成損傷。 雷射筆使用完畢后，要放在孩子觸碰不到的地方。 .制作反重力的水 水的表面張力附著在網(wǎng)格中，創(chuàng)造出一個“膜”

11、，形成密封的狀態(tài)。當牙簽戳進去的時候，水會包圍牙簽，但因為牙簽可以被水穿透、密度也比較小，所以會浮到最上方。 1、穿透土豆的吸管。 這個試驗借助了空氣的力氣，通過空氣的作用力將土豆扎穿。我們將吸管的一端用手指堵住，吸管內(nèi)空氣的唯一出口就是扎入土豆的那一端，吸管內(nèi)空氣體積在插入土豆的那一瞬間變小，對四周的壓強將增大。 但這個力不足以大到可以推開手指和吸管壁，只能從相對比較薄弱的土豆中沖出去，所以我們就能夠用吸管將土豆穿透。 2、平衡鳥。 平衡鳥之所以會平衡，是因為添加回形針后，重心由鳥身體中部前移到鳥嘴巴，也就是說整只鳥實際的重心在嘴尖這點的下方。 把鳥嘴巴放在手上，就像一個籃子掛在手指上一樣，

12、鳥就能夠穩(wěn)穩(wěn)的被托住。 平衡木運動員，能在平衡木上完美呈現(xiàn)各種高難度的體操動作，也是因為運動員能很好掌控自己的重心，所以能夠達到平衡狀態(tài)。 3、奔跑的鐵環(huán)。 在本試驗中，我們拉長橡皮筋然后松開下面，由于彈性橡皮筋向上收縮恢復(fù)原狀，鐵環(huán)與皮筋之間有靜摩擦力，會隨著皮筋一起上升。 而我們用手遮攔住漸漸變短的皮筋，從視覺看上去似乎是鐵環(huán)在自己上升。 4、智取紙幣。 將紙幣用手指快速敲打下來，是運用了慣性的原理。慣性是物體的一種固有屬性，是會讓物體保持靜止或者快速直線運動的狀態(tài)，反抗運動狀態(tài)被轉(zhuǎn)變的性質(zhì)。 在快速抽取時，當紙幣移動的加速度大于摩擦力能供應(yīng)的最大加速度時，硬幣和瓶子的移動速度相對落后，重

13、力加上慣性，因此就不會移動。 5、軌道怪坡。 我們生活中的每個物體都會受到地球引力的作用，這個力就是重力。由于重力的作用，物體的重心都有向下運動（落下或滾下）的趨勢，讓它的重心不斷降低。 而本試驗中，當兩個操縱桿平行的時候，小球重心與兩木桿平行，所以小球由木桿高處往低處滾動。 當木桿較高處漸漸分開時，小球在木桿開口最大地方，重心比木桿最低處更低。所以小球趨向于向木桿開口更大、重心更低的方向滾動，形成“怪坡”現(xiàn)象。 6、懸空硬幣橋。 本次試驗，運用了一個基本力學(xué)原理：力矩。力矩在物理學(xué)里是指作用力使物體圍著支點轉(zhuǎn)動的趨向。 硬幣受到向下的重力以及下一層硬幣的托舉力，而且下一層硬幣最右側(cè)邊緣成為該

14、硬幣的支點。當未懸空部分的硬幣力矩小于懸空部分的力矩時，硬幣就會掉下來。 當在該枚硬幣上面連續(xù)疊放一枚硬幣后，增大了未懸空部分的力矩，使得這枚硬幣不會掉落。 以此類推，假如將整個U型結(jié)構(gòu)看成一個整體，懸空部位的硬幣的力矩小于未懸空部位的力矩，所以整個U型結(jié)構(gòu)能有一部分可以懸空而不掉落。 7、紙幣妙扣回形針。 當輕輕拉動紙幣兩端回形針會滑到一起，但是這個時候回形針還在紙幣上。假如再用力一拉，回形針會克服它夾緊的力。 由于是突然別在一起，回形針的彈力就把3個回形針彈出去，它們就能串在一起了。 生活中你把鑰匙放入鑰匙扣時，也會遇到這種狀況，會有咔嚓一下的彈力。 8、遲鈍的硬幣。 這個試驗要歸功于牛頓第一定律。牛頓說過，運動中的物體習(xí)慣保持運動狀態(tài)，靜止的物體習(xí)慣保持靜止狀態(tài)除非有外力施加在它們身上。因此硬幣想做的事情就是“賴著不走”。在這個試驗中卡牌受力瞬間被移開后，硬幣失去了承載物，而此時硬幣幾乎不受力，在慣性作用下“賴在原地”，后在重力作用下掉落杯中。 9、投石器。 當我們壓住初級版投石器的筷子時，力被存儲到了彎曲的桿子中間，當我們松開手，桿子恢復(fù)成直線所產(chǎn)生的力，