趣味物理实验

发布 2023-04-19 11:32:28 阅读 2172

让物体飞起来。

热能使物体飞起来。这是因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。

1.在纸盒的窄面上过一个角画一条斜线。手要躲开热气流。袋子里装满热气。热气轻,向上升,使袋子也向上升。

2.沿斜线用剪刀细心地剪下两边角和其间一面的大部分。

热气动力。对流使热气球飞起来。一台燃气机加热气球中的空气,热气上升,气球和球下的筐子也就一同上升。

平抛演示实验的设计。

1设计思路。

高中物理在讲平抛运动的特点和规律时,原有的实验仪器可视效果差,说服力不强,学生不易接受。比如,平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体的合运动,这一点在原有实验中很难体现出来。为了解决这个问题,最好的办法就是从改进演示仪器入手,让学生通过实验亲自观察和分析来解决。

怎样来体现平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体的合运动?这是改进仪器的关键,经过多次尝试终于做成了一台《平抛运动演示仪》,如图1所示。这台仪器首次让一位青年教师在“石家庄市青年教师优秀课评比”中使用,受到了学生和评委的一致好评,该教师的课因而被评为市一等奖。

图12图中部件名称。

3 制作方法。

(1)做演示板锯一块长约70 cm、宽约50 cm的木板。

(2)做电磁铁取一个直径为0.5 cm的熟铁棍,截取约4 cm长3段,分别在上边绕约300匝漆包线,留出两个头待接。

(3)做斜面轨道找两根装修用的凹型铝合金条(其他也可),其槽宽度小于铁球的直径,分别在/2处折成如图2形状,图 2

拐弯处不要折成死弯,以免小球在上边滚动时阻力太大,两个斜面长度和角度一定要相等以保证两个小球滚出斜面时速度相等。

(4)做分开关找一块角铁片(或铝片),在其中的一个平面上打一个孔,用螺丝钉穿过小孔,固定在木板上,在板的后面将导线与螺丝钉相连。从常见的多股铜导线中抽出一根铜丝,弯成如图3所示形状,用螺丝钉把铜丝的一端固定在木板上,在板后面与导线相连,另一端与角铁紧密接触。

图3图4(5)做支架取两块木板,锯成如图4所示形状,固定在底座上。将木板插入支架的槽中。

(6)做托板取一块长65 cm、宽45 cm木板,打个槽(放玻璃),上边的托板用一块长20 cm 、宽3 cm固定在大木板上。

图5图6(7)做底座取一块长20 cm、宽10 cm的木板,做成如图5所示的形状。

(8)连接电路按电路图连接好电路。见图6 电路图。

4 演示方法。

(1)闭合总开关,在上边的两个电磁铁上各吸一个小铁球,然后断开总开关,上面轨道上的小铁球因电磁铁失去磁性下滑,撞开分开关,使另一小铁球也失去磁性而下落,即两个小球同时一个做平抛运动,另一个做自由落体运动。可让学生观察到两个小球同时落地现象,以验证平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动。

(2)闭合总开关,在两个斜面的电磁铁上各吸一个小铁球,然后断开总开关,可观察到两个斜面上的小球下滑到斜面末端时,一个做平抛运动一个做匀速直线运动。当上边的小球落地时,下边的小球恰好同时到达上方小球的落地点。以此验证平抛运动的小球在水平方向做匀速直线运动。

(3)闭合总开关,在3个电磁铁上各吸一个小铁球,然后断开总开关,可观察到3个小球的运动情况和落地情况。

水中的蜡烛。

在桌子上放两摞书,象图中那样把一块玻璃直立在桌子上。在玻璃的前方放一支蜡烛(为了便于移动它,你可以把蜡烛尾部烧熔;然后把蜡烛粘在一个旧瓶盖里)。在玻璃的后面,放一只盛水的大玻璃杯。

玻璃杯和玻璃之间的距离,要和蜡烛到玻璃之间的距离完全相等。

拉上窗帘,使屋子变暗,从蜡烛这边向玻璃望去,就会看到一个奇怪的现象——蜡烛正在水中燃烧。

玻璃象镜子一样,把蜡烛发出的一部分光,从它的表面反射进你的眼里。但是人们的眼睛有一种习惯,总是沿着直线去摸索那个发光的物体。所以,我们感到蜡烛的光是从玻璃的背后发来的,好象在那儿也有一支蜡烛(我们把它叫做蜡烛的虚像)。

蜡烛的虚像和玻璃背后的水杯正好重合在一起,所以看起来就象蜡烛在水中燃烧。

这个实验告诉我们,镜子前面的物体,能在镜子里形成一个虚像;物体和镜子的距离,跟虚像和镜子的距离相等。

把这个实验稍微改动一下,准会使你的同学目瞪口呆,惊奇不已。把上面实验中的水杯拿开,把你的手指放在原来水杯所在的位置上,你的同学会看到一个很难相信的现象——你居然毫不在乎地把手指放在火焰里燃烧。

下面再做一个实验,证明镜子中的虚像和实物的大小是相等的。

还是用那块玻璃,取两支大小一样的蜡烛,把一支点着以后,放在玻璃前面,再在玻璃后面放上另一支没有点着的蜡烛,慢慢地移动它,使得隔着玻璃从各个角度看去,它正好跟点燃了的蜡烛的虚像重合在一起。这时候一个有趣的现象发生了,那支蜡烛就象被点着了一样。

镜子里的虚像和实物不仅距镜子有相等的距离,而且它们的大小也是相等的。

你能把这两条道理应用到实践中去吗?

你看图中画的小女孩,在她面前摆着一个花瓶,她想准确地把这个花瓶的形状描在纸上。你能替她想个办法吗?

噢!原来,她把一块玻璃放在桌上,使玻璃和桌面成四十五度角,这样,她从玻璃上就可以看到花瓶的反射像,透过玻璃同时又能看到手在纸上画的图画。用这个简单的方法,她就可以准确地画出花瓶。

电影摄影师利用这种方法可以拍出一些神奇的镜头。你看过神话故事片《追鱼》吗?它描写的是一个鲤鱼精变**的故事。

在电影中,观众们看到了变成了人的鲤鱼精从碧波荡漾的水潭中慢慢升起的镜头。这个镜头究竟是怎样拍成的?

你如果认真做了上面几个小实验,并且懂得这些实验说明的道理,那么,你就能够猜出其中的奥秘。因为这个神奇的镜头和蜡烛在水中燃烧的实验原理一样,也是利用了玻璃既能反光又能透光的性质。不过在摄制影片的时候,为了加强反光能力,还要在玻璃上镀上一层金属铬〔gè〕,因为镀得很薄,这种玻璃仍然可以透光,但是反光的能力强多了。

正是利用了这种镀铬玻璃,摄影师才拍出那逼真诱人的镜头。

上一页的图表示了拍摄原理。拍摄前,在摄影棚中搭一个规定的布景,再在地上挖一个水池表示碧波潭。在摄影机的右前方挖一个深坑,演员可以坐升降机从坑中升起。

利用四十五度放置的镀铬玻璃,就可以把演员和水池合拍在一张底片上,看上去就象演员从水下升起一样。

声音的悦和噪。

用硬纸板做一个圆盘,最外周打一圈距离相等的小孔,第二圈打上许多距离不等的、杂乱无章的小孔。把圆盘固定到一个轴上,匀速转动圆盘,同时用一根橡皮管对准最外一圈的小孔吹气,听!这是一种乐音。

对准第二圈的小孔吹气,听!那是讨厌的噪声!

这个实验说明,乐音是有规律的声音,噪声则是杂乱无章的。

人们刚学唱歌的时候,首先要学1(do(re(mi(fa(so(la(si)。这就是最基本的乐音,一切**都是由它们组成的。乐音是**的基石。

从1(do)到7(si),音调越来越高,乐音音调的高低叫做音高。音高是由发声频率决定的,它们之间有一定的规律。

下面这个表里,标出了钢琴键盘正**一组七个基本乐音的发声频率。

从这个表可以看出,相邻的两个音之间的频率比具有一定的规律。例如c和d之间的频率比是256:288=8:

9;d和e之间的频率比是288:320=9:10;e和f之间的频率比则是

接着又是9:10……优美的乐音里隐藏着和谐优美的数学,而正是那优美和谐的数学使乐音如此优美。

找一支笛子,吹一下1(do)的音,再用力吹一个高音(do)。你会发现,你的指法并没有变。从1(do)到(do),或从2(re)到(re),就叫做高八度,**上叫八度音程。

从一个乐音到另一个乐音音高变化的距离就叫音程,从一个基本乐音到另一个基本乐音所经历的基本乐音的个数就叫音程的度。

从1(do)到2(re)或从3(mi)到4(fa),就叫二度音程;从1(do)到3(mi)或从2(re)到4(fa)就叫三度音程;……以此类推,从1(do)到高音(do)就叫八度音程了。

为什么指法不变,笛子能吹高八度呢?从表上我们可以看出,1(do)是256赫,高音(do)则是512赫,高音(do)的频率恰是1(do)的二倍,也就是说,这两个乐音的频率相差一倍。

在声学上,把频率相差一倍的两个乐音的音程叫做一个倍频程,八度音程就是一个倍频程。**中常用的乐音的频率变化范围从50赫到5000赫,将近七个倍频程呢!

乐音的长短和强弱的变化也有规律。简谱的拍号就表示了乐音的长短(时值)和强弱。例如拍号2/4,就表示以1/4音符为一拍,每小节二拍,第一拍强,第二拍弱。

谱子上还常常用重音号>、强音号f、弱音号p等表示乐音强弱的变化。

有趣的惯性实验。

同学们,当你快速跑步时,让你马上停下来,你能做到吗?当你推动一个物体时,是不是刚开始用的力气要更大一些呢?其实,这些都是因为物体有惯性的缘故。

今天的作文课上,老师就给我们演示了几个惯性的实验,大家一起跟我来看一看。

第一个实验开始了。楼老师小心翼翼地将八个象棋子叠在一起,然后拿起一把直尺,举得高高的,微笑着说:“我要从这叠象棋中取出最下面的一个,但上面的棋子能保持不动。

”什么?要取出最下面那个棋子,而上面的却能做到不动?我简直不相信自己的耳朵,老师该不会是在吹牛吧?

同学们也将信将疑望着老师。只见老师将直尺紧贴着桌面,迅速地朝最下面的象棋敲去。啊!

奇迹发生了!只听见“啪”的一声,最下面的那个棋子飞了出去,而上面的棋子真的稳稳当当地叠在桌子上!太神奇了!

同学们情不自禁地欢呼起来,教室里响起了一片热烈的掌。

还有更精彩的呢!第二个实验开始了,老师从抽屉里取出一个饮料瓶和一张纸条,然后将瓶子倒扣在纸条上。“同学们,如果我将纸条抽出,瓶子会不会倒啊?

”“会!当然会!”同学们异口同声地说。

“好!请认真看喽!”老师笑了笑,一副胸有成竹的样子。

只见她弓着背,一手撑着桌子,一手抓着纸条。同学们都站了起来,伸长脖子,眼睛一眨不眨的,生怕漏掉一个细节。“一、二、三!

”老师将纸条猛地一抽,那瓶子像个醉汉一样晃了晃,却渐渐地平稳下来了,没倒!耶!成功了!

教室里又爆发出一阵雷鸣般的掌声!

第三个实验是将硬币放在饮料瓶的盖子上,然后在硬币下压一张纸条,要将纸条抽出,而硬币却依然留在瓶盖上。这个实验同样十分精彩,老师也做得非常地成功。同学们不时发出“啧啧”的称赞声。

“老师,为什么会这样啊?”同学们都迷惑不解。这时老师向我们解释了其中的原理——“物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。

就像汽车,开始的时候,即使是急刹车,也会继续再向前行一段路,才会停下来。棋子、饮料瓶、硬币原先是不动的,当迅速地取出下面的物体时,仍旧会保持不动。”哦,原来是这样!

同学们恍然大悟。

科学真是太神奇了!长大后,我一定要通过自己的努力,却揭开生活中一个个的“谜”。

自制放大镜和显微镜。

方法一: (1)材料:老花镜片一个;薄铁皮;小木条;小圆钉。

(2)制作方法:

①取宽0.5厘米,长为花镜片长1.2倍的薄铁皮一条(罐头桶即可)。

②在铁皮条上画出中线。

③在中线两侧用铁钉各钉出一排突起(如图),注意不要钉透。

④将花镜片放在铁皮两排突起中间,将铁皮沿镜片周长卷起,突起向内。

⑤取长10厘米,0.8~1.0厘米见方的小木条一根,将裹住花镜片的铁皮条两端用小圆钉钉在木条的一端(如图),这样,一个简易的放大镜就制成了。

方法二:(1)材料:圆形花镜片两个;马粪纸一张;三合板或薄木板一块;小镜片一个;铁丝和圆钉若干;乳胶;小木条;

(2)制作方法:

①取长15~20厘米马粪纸(鞋盒即可),宽以花镜片周长为准,宽出1厘米即可,卷成筒状(如图1)。

②用透明胶条将花镜片分别固定在纸筒两端。

③取10厘米×10厘米三合板或薄木板一块,**开1厘米孔一个。

④在三合板一边的中点和相对的两角处各粘一个高5~8厘米的木条腿(位置如图2)。

⑤在三合板(相当于载物台)的上面两后腿的中间位置竖直粘一个高20厘米的小木条(如图3)。

⑥用铁丝(10号铅丝)弯成一镜筒支架,一端套住镜筒,另一端固定在竖直木条上(手动其一端可使镜筒上下移动)。

⑦在三合板下面,用铁丝弯一个反光镜支架,将小镜片装上,固定在通光孔下(如图4)。

⑧使用时按显微镜的使用方法即可,注意用手上下移动镜筒时要轻慢和稳(放大倍数依花镜片的度数而定)。

5个简单趣味物理实验。

观察扩散现象。

准备一杯冷水和一杯热水,将两小颗高锰酸钾分别投入两杯水中,试观察比较高锰酸钾在两杯水中的扩散情况。如果你观察到了两杯水中高锰酸钾发生扩散的差异,想一想这说明了什么问题?

感受大气压。

取一个空的铝质易拉罐及一盆冷水,罐口缠上铁丝并固定并将铁丝拧成柄状(要有一定的长度和强度),往易拉罐中加入少量的水,放在酒精灯上加热至沸腾,并继续加热数十秒,迅速(持铁丝柄)将易拉罐倒扣到冷水中,观察发生的现象。

注意:此时易拉罐在气压的作用下被压扁且发出巨大的响声,实验者应有思想准备,以防惊惶中碰到其它实验仪器而被烫伤甚至引**灾。本实验有一定的危险性,建议在老师的指导下进行。

振幅交换。准备两个摆长一样的摆(摆锤质量要大些)和一根细尼龙绳,将尼龙绳两端分别固定在高度上,把两个摆的上端系于尼龙线的中部,悬点相距不超过10厘米,(固定时要检查摆长是否一样)。使一摆处于竖直位置,将另一摆沿垂直于尼龙绳方向拉开到某一位置(不一定要有五度角限制)放手让其在垂直于尼龙绳方向上振动,观察二摆的振幅变化(可能需要比较长的时间才能看出,所需时间与装置有关)。

可以看到,两摆的振幅会不断地交换。

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?

水为什么不洒出。

在杯中倒入半杯水,上面用纸盖住。用手掌压住纸把杯子翻转过来,注意不让杯中的水洒出来。放开手,杯中的水也好,纸也好,都不会掉下来。

即使水中放入一些木螺丝之类的小东西也没有关系。这是为什么?

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