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(完整版)物理小实验
之英达支教～物理小实验
编者：冯才杰
实验一：有孔纸片托水
大家知道，凡是有孔的东西,都是会漏水的.可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片，居然能托起一斤重,甚至两斤重的水,而滴水不漏。
1．器材
大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯.
2．表演过程
在大空瓶内盛满有色水;把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转,使瓶口朝下,然后将手轻轻移开.纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来.表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水,甚至使水倒出来。
3．解释
薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。
实验二:被缩短的勺子
平行看一只装满水的水桶水面，将一把勺子垂直插入水中.水中的勺子，一下子就变短了,这是怎么一回事？
这个错觉的产生，主要是因为被插入水中的勺子所反射的光线,不是以直线的方式进入眼帘的.光线在水面上被折射成为一个角度,所以才看到勺子的尖端比实际大大靠上。水域的水由于光的折射，看起来总是比实际深度浅很多。印第安人对这一点就知道得很清楚.他们用箭或矛在水中捕鱼时，总是向更深的地方瞄准。
实验三：旋转的玻璃弹球
把一个玻璃弹球放在桌面上，用一个果酱瓶口朝下把球扣上。你不必把瓶子反过来，就可以随意把瓶中的球移走，这怎么可能呢？
通过转动杯子让里面的球旋转起来。球被离心力压到了瓶壁上，并产生要突破旋转轨道外逃的倾向。如果你转动瓶子时稍微倾斜一些，那么狭窄的玻璃瓶口就能够制止球被甩到外面去。
实验四：木板沉水底
“怎么让木板自身沉到水底而不浮上来？”对于这个问题,大家一定会认为是不可能的，因为在我们日常生活中由于浮力的原因,像木船在水上行驶，木片在水上飘……都是木头浮在水面上，而不是沉在水底。有一些办法可以做到，如把木条钉满钉子放入盆中，在盆底下用吸铁石把木条吸到水底，但这些方法都借助了其他的力量,在这里向大家介绍一种只用木板、水、脸盆和沙皮纸这几种材料，让木板沉到水底的方法.
实验材料:普通木板，底面光滑的脸盆、水、沙皮纸。
实验经过：将水倒入脸盆里，取出木板和沙皮纸，用沙皮纸在木板上用力地来回擦，直到把木板擦得非常光滑为止。把被沙皮纸擦得非常光滑的木板用尽全身的力气压到脸盆的底部，最后手一松，就完成了。
实验结果：木板沉在了水底。
实验结论:因为没有磨光之前木板不能和盆底紧密结合，木板受到向下的力始终小于向上的浮力，而磨光之后，用力向下一压就能和盆底紧密结合.这样木板受到的向下的力大于向上的浮力，木板就沉在了水底。
实验五:水中的硬币
把少许水倒人盘中,放人一枚硬币.怎么才能把硬币取出来，而手既不许接触水，又不许把水倒出来呢?
办法是：把一张纸片点燃，放人玻璃杯中，把杯子倒放在盘子里硬币旁边。玻璃杯中的水开始上升，最后全部进入杯中，让出了硬币。纸片燃烧时，部分被加热而膨胀的空气从水中溢出。杯子倒放后，因缺氧使火焰熄灭，杯的气体冷却,因而压力下降;为保持气压平衡,外面具有正常大气压的空气想进来,于是把盘子中的水挤进杯中。
实验六：蛋壳有多硬
生命的最初是在海洋里，是因为有了“蛋”的保护，让动物生活在陆地成了可能。
实验需要什么
1） 鸡蛋
实验的步骤
1） 保持手的干净，取下戒指和首饰
2） 把鸡蛋平放在手中
3) 使劲攥鸡蛋
4） 你注意到了什么
发现了什么
鸡蛋用一只手很难压碎?当你用一只手挤压鸡蛋时，你提供的压力均匀的分布在鸡蛋的各个部分。但是如果你用尖锐物去敲鸡蛋,就很容易压碎它，因为压力将集中于鸡蛋壳上的一点。
实验七：用漏斗吹蜡烛
·朋友过生日时。怎样让吹蜡烛变的更轻松，下面这个实验告诉你。
·实验需要：
1) 塑料漏斗
2) 蜡烛（不一定是过生日的蜡烛）
3） 父母或者老师的协助
·实验步骤:
1) 把蜡烛放到桌面上
2) 帮助孩子把蜡烛点燃
3) 漏斗的窄口对着你的嘴的方向
4) 漏斗的宽口在蜡烛上方20厘米处
5） 开始吹气
6) 把漏斗反过来试试
·发现了什么？
从窄口吹气时，会发现蜡烛很难被吹灭，因为空气很难聚集在火焰处。但是当把漏斗翻过来时,空气聚集在火焰处，迅速冷却火焰并熄灭它。
实验八：降落试验
把一张小纸片放在一个五马克硬币上,然后让它们平行下降。出乎我们意料的是，硬币和纸片会同时落地。纸片在硬币的保护下没有遇到空气的阻力。
如果你让硬币和纸片分开降落,则较轻的纸片在遇到空气的阻力后下降的速度比硬币慢很多。著名的意大利科学家伽利略，曾在大约400年前得出结论：只要没有空气阻力，不同重量的物品将以同样速度下降。
实验九：封锁空气
把一只不太大的漏斗插入瓶口,周围用橡皮泥密封。把水倒人漏斗，水却进不了瓶中。
瓶中保留的空气阻挡了水的进入。另一方面,漏斗开口处里面的水分子的表面张力，也不让空气流出。用手指按住吸管的一端，把另一端插入漏斗.你只要一抬起手指,水立即就会进入瓶中。空气可以通过吸管外溢.把一块雪茄烟盒的盒盖板横向放在平滑的台面边上，一半在台面上，一半在台面之外。
实验十：不怕风暴的硬币
把三枚大头针插在木平台中央，然后把一马克的硬币放在大头针头上.如果不知道这个试验的奥秘，就没有人能够把硬币从三条腿上吹下来。
由于气流无法触到硬币表面和光滑的边缘它只能从硬币下面的缝隙中通过，因而减弱了气压，而上面的正常大气压却更结实地把硬币压在大头针头上。但如果你把下颚放在台面上，伸出下嘴唇向前吹去，气流将恰好直接吹到硬币下面而把它吹掉。
实验十一:软弱变坚强
裁下一条图画纸，用一只手捏着它的一端，纸条会垂下去,连自己本身的重量都支承不了。 　　现在我们只要把这软弱的纸条折成V形或L形，它便挺直了腰板.不仅能负担起自身的重量，还能挑起两盒火柴。　　这说明，同一张纸条,能够承受多大重量，跟它的形状很有关系。
　　物体的形状影响着它能承受的外力,这是一条重要的力学原理。　　这个道理同样适用于钢铁。你看，工地上的塔式起重机、油田上的钻探井架、工厂的屋架……它们上边的钢材不都是V形或L形吗?这“折起来的钢铁。”就是大力士的骨骼-—角钢。　　把两个L形钢材组合在一起，可以成为凵形钢材，这就是槽钢。槽钢更是个硬骨头，巨大的铁桥,汽车、拖拉机和一些机器的底架都离不开它！　　火车脚下的钢轨要承受巨大的压力，它是工字型的。火车很重，钢轨的顶面必须有一定的宽度和厚度来承受压力；为了使钢轨稳定，钢轨的底面也应当有一定的宽度；另外火车的铁轮上还有一个伸长的边,为了让带边的车轮能正常转动，钢轨还应当有一定的高度。只有工字型钢材能满足这三个条件，而且最节省材料。　　其实，工字钢也是“折"起来的钢铁，把两个凵形的槽钢背对背组合在一起,不就是工字吗？　　还有一种丁字钢，又叫T型钢。我们也可以把它看成是两个角钢背到背结合到一起的.
实验十二：巧手小实验
跳来跳去的小球 　　将两个玻璃杯口对口地平放在桌上，两个杯口之间的距离不要太远。在一个玻璃杯里放一个乒乓球，双手扶稳杯子，往两个杯子口的中间吹气。你会发现,吹一下，球就会从原来的杯里跳到另一个杯里,再吹一下，球又跳回原来的杯中。如果不断吹气，球就会在两个玻璃杯中不断地跳来跳去。 　　这又是怎么回事?因为气体流速越快，它侧面的压力越小,乒乓球就是被你吹出的气流“吸”得跳来跳去的。
实验十三：会跳舞的小纽扣
材料:纽扣2颗；玻璃杯1个；汽水1瓶。　　过程：　　1. 杯子中注入汽水约七、八分满后放入纽扣,纽扣下沉。　2。 过一会儿,纽扣上附着许多小气泡，密度变小，纽扣会浮起来。
实验十四:蛋可以浮出水面吗？
材料准备：水1杯；盐少许;生鸡蛋1个；玻璃杯1个；小汤匙1只；筷子1双.
实验说明: 1、生鸡蛋的相对密度(比重)比水大，所以会下沉。　　2、把盐慢慢加入水中,盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会上升。　　3、若在盐水中再注入清水，相对密度变小,鸡蛋就可能再沉入水底。
实验过程:
　　1。将水倒入玻璃杯中约五、六分满.
　　2. 把鸡蛋放入玻璃杯中，鸡蛋沉入水底。
　　3。 加入一汤匙的盐。
　　4. 用筷子搅拌均匀.
　　5. 浮起来的鸡蛋。
实验十五：乒乓球会被吹走吗?
吹风机朝上方，对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗? 　　实验材料：乒乓球1个；吹风机1把。
实验过程:１．用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。
２．开动冷风或热风吹动乒乓球.由于力的平衡作用平衡作用，乒乓球不会吹走，而使浮在空中跳动.
实验十六：蜡烛抽水机
抽水机的原理是使一边空气压力减少，压力大的一边的水自然要流过来。
实验器材
玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
实验过程
先将塑料管折成门框形，一头穿过硬纸片。再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上。将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部,将水注入右边玻璃杯中。在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林，再用穿有塑料管的硬纸片盖上，并使塑料管的另一头没入右边杯子水中。看右边杯子中的水位有何变化。
实验结果
水从右边流入左边的杯子中
结果说明
蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气,瓶中气压降低，右边杯压力使水向左杯流动,直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面.
实验十七：自动向上爬的试管
准备材料： 　　取一只40瓦废日光灯管,一端开口，将其内壁所涂荧光粉刮掉。再取一只直径比日光灯管小3毫米、长为10－20厘米的试管，试管内衬一红纸筒。 　　实验过程： 　　在日光灯管里装满水，把试管底朝下插到日光灯管里,并迅速将两管倒置过来，如图所示。此时，目光灯管里的水徐徐流出，同时试管自动在日光灯管里上升，直至上爬到灯管顶部。
注意事项 　　灯管内的荧光粉和小水银滴一定要用水冲洗干净，以免残留物污染环境。
实验十八：科学玩笑
实验材料： 　　一只带有螺口瓶塞的硬塑料瓶；一根钉子；水；一位自愿试验者。 　　实验过程： 　　1。用钉子在塑料瓶底扎上许多孔,成筛状，把它浸到水里灌满水，旋紧瓶盖,将瓶子从水中取出。 　　2。把瓶子递给试验者，问他是否有足够勇气打开瓶盖。
实验十九:蜡烛跷跷板
实验材料：一根长蜡烛；一颗长铁钉;两只酒杯；两个小碟. 　　1。将蜡烛底部刮掉一些蜡，露出灯芯. 　　2。把蜡烛两端点着，找到平衡中心，然后把长铁钉从这点穿透蜡烛. 　　3.把钉子架在两个酒杯边缘上，点上蜡烛两头灯芯,跷跷板就上下摇动了. 　　4。为不致使蜡油弄脏桌子，蜡烛下放两小碟。
实验二十：自制喷雾器
实验材料：两支玻璃管或喝汽水用的吸管；一杯水。 　　实验过程： 　　1。把一根玻璃管直立在装有半杯水的杯中,管中水位和杯中水位相同. 　　2。拿另一根玻璃管，使管口与杯中管口垂直连接，然后向管里吹气。 　　3。这时,直立管中的水位立即上升。 　　4。继续用力吹,水就可以上升到管口，我们就可以把水喷成雾状小水珠。
实验二十一：哪个瓶子滚得快?
两个完全相同的玻璃瓶，一个装满沙，另一个装满水，放在同一斜面上滑下，哪个瓶子滚得比较快？动手试试,想想看，为什么？
实验二十二：能把两张纸吹开吗?
器材:薄纸条两张。
实验：将一张薄纸条放在下嘴唇边，使其自然下垂，然后沿纸面向前吹气，纸条向上飘起（见图1）。
思考　　吹气时,纸条上面空气流动快，大气压力减小，而纸条下面空气是静止的，仍保持原来的大气压力,是大气压力把纸条托起。用力吹气，纸条上面空气流动快，纸条上下压力差就更大，所以纸条上下飘动更明显（见图2）。
　　空气流动的这一规律就是飞机的机翼能够产生向上升力的原理。机翼一般做成图示形状。当飞机向前运动时,机翼上表面空气流动速度比下表面大,空气压力就比下表面小，大气压力就给机翼一个向上的力，形成飞机的升力。
问题：往两张距离较近的宽纸条中间吹气，能将这两张纸条分开吗？做做这个实验,看看结果是否与你想的相同。
实验二十二：让盘子转起来
器材：盘子、黄豆若干粒。
实验：把盘子放到水平桌面上，用手轻轻转动盘子，它能转动吗？
　　在水平桌面上先放几粒黄豆，再把盘子放在黄豆上，用手轻轻转动盘子，它能转动吗(见下图）？
思考：盘子底下有黄豆，当盘子转动时,它与黄豆间的摩擦比与水平桌面间的摩擦小，所以转动起来很轻松。这就是车轴加滚珠轴承的道理.
问题：观察自行车前轮和后轮的滚珠轴承,里面的珠子（小钢球）是怎样放置的,为什么轴承里还要加黄油。你还知道其他的轴承吗？
实验二十三:怎样看到碗底的硬币？
器材：小饭碗、五角硬币一枚、水。
实验：在饭碗的碗底正中放一枚五角硬币。移动饭碗使眼睛刚好看不到硬币，保持眼睛和饭碗的位置不变，轻轻向饭碗中倒水，随着水位升高，先看到部分硬币，最后能观察到整个金黄色五角硬币。
思考：眼能看到水中硬币，是因为硬币能反射光线。当从硬币上射出的光从水进入空气中时，在水和空气的交界面上发生光的折射，折射光线射入眼里，人的感觉是硬币在B位置，好像碗底升高了一样。这种现象和插入水杯中的筷子,在水里的部分看起来向上折了，都是由于光的折射现象引起的。
问题：我们站在湖边,透过清沏湖水可见湖底，觉得水很浅，实际湖水比看到的要深,也是光的折射引起的。做实验试一试，是这样吗？
实验二十四：塑料袋为什么会转？
器材：塑料袋、棉线.
在塑料袋图示处剪两个小孔,然后用绵线扎在提手处.
实验：在塑料袋中装水,手持棉线顶端，水从两个小孔中向两个方向喷出,塑料袋开始旋转。
思考：A孔喷水方向垂直纸面向里，使塑料袋在反作用下向外运动.
　　B孔喷水方向垂直纸面向外，使塑料袋在反作用下向里运动，它们共同作用的结果使塑料袋逆时针方向转动。
问题:反冲运动是火箭、喷气式飞机的工作原理，举出一些反冲运动的例子.
实验二十五：气球浮筒打捞重物
器材：铁丝、气球、塑料吸管、碗、水。
实验：装置如图示。
往气球里吹气，当气球膨胀到一定体积，气球就带着铁丝浮上水面.
思考:浸在水里的物体都受到水对它的向上浮力，浸在水中的体积越大,受到的浮力也越大。当吹大的气球受到的浮力大于铁丝和气球的重力时，铁丝和气球就一起上浮至水面。
　　用浮筒打捞沉船就是这个道理，将多个金属大浮筒装满水后固定在沉船四周，然后用高压空气将浮筒里的水排出，使沉船和浮筒总重力小于浮筒受的浮力,浮筒即带着沉船浮上水面。
问题:潜水艇的两侧备有水箱，并与压缩空气机相连.你能根据浮筒打捞沉船的道理，解释潜水艇为什么会下潜和上浮吗？
2008-7-2

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