幾個容易操作的小實驗
神奇的牙簽
思考:放在水裏的牙簽,會隨著放在水裏的方糖遊動,還是隨著放在水裏的肥皂遊動?
材料:牙簽、壹盆清水、肥皂、方糖
操作:
1. 把牙簽小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中離牙簽較遠的地方。牙簽會向方糖方向移動。
3. 換壹盆水,把牙簽小心地放在水面上,現在把肥皂放入水盆中離牙簽較近的地方。
牙簽會遠離肥皂。
講解:
當妳把方糖放入水盆的中心時,方糖會吸收壹些水分,所以會有很小的水流往方糖的方向流,而牙簽也跟著水流移動。但是,當妳把肥皂投入水盆中時,水盆邊的表面張力比較強,所以會把牙簽向外拉。
創造:請妳試壹試,如果將糖和肥皂換成其它物質,牙簽會向哪個方向遊去
有孔紙片托水
思考:有孔的紙為什麽能拖住水?
材料:瓶子壹個、大頭針壹個、紙片壹張,有色水壹滿杯
操作:
1、在空瓶內盛滿有色水。
2、用大頭針在白紙上紮許多孔。
3、把有孔紙片蓋住瓶口。
4、用手壓著紙片,將瓶倒轉,使瓶口朝下。
5、將手輕輕移開,紙片紋絲不動地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來。
講解:
薄紙片能托起瓶中的水,是因為大氣壓強作用於紙片上,產生了向上的托力。小孔不會漏出水來,是因為水有表面張力,水在紙的表面形成水的薄膜,使水不會漏出來。這如同布做的雨傘,布雖然有很多小孔,仍然不會漏雨壹樣。
手絹的秘密
思考:在水龍頭下把手帕撐開攤平,打開水龍頭,水是不是透過手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1個、手帕1條、橡皮筋1條
流程:
1、 把手帕蓋住杯口,用橡皮筋綁緊。
2、 2、 讓水沖在手帕上。
3、 3、 水流進杯子裏約七、八分滿後關閉水龍頭。
4、 4、 杯口朝下,把杯子迅速倒轉過來。
5、 說明:
6、 1、 從杯子上面沖水時,水會透過手帕流入杯內。
7、 2、 杯子倒轉過來時,由於大氣壓力的關系,水不會流出來。
8、 延伸:
9、 如果蓋住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的進出情形會怎樣呢?
掉不下去的塑料墊板
思考:盛水的杯子上覆蓋墊板,杯口朝下時,墊板會掉下來嗎?
材料:玻璃杯兩個、水、塑料板壹塊
操作:
1. 將玻璃杯裏裝滿水。
2. 用墊板蓋好杯口。
3. 壹只手扶杯子、另壹只手按住墊板。
4. 用手扶住,將杯口翻轉過來,使杯口朝下。
5. 扶著墊板的手輕輕放開,墊板不會掉下來。
講解:
墊板覆蓋在盛水的杯子口上,因為杯外空氣壓力比較大,墊板就不會掉下來。
創造:
如果杯子裏的水不滿、或沒有水塑料板會怎樣,請妳試壹試?
蠟燭吹不滅
思考:用力吹燃燒的蠟燭,卻怎麽也吹不滅。妳知道怎樣做到這壹點嗎?
材料:1根蠟燭、火柴、1個小漏鬥、1個平盤
操作:
1. 點燃蠟燭,並固定在平盤上。
2. 使漏鬥的寬口正對著蠟燭的火焰,從漏鬥的小口對著火焰用力吹氣。
3. 使漏鬥的小口正對著蠟燭的火焰,從漏鬥的寬口對著火焰用力吹氣。
講解:
1. 這樣吹氣時,火苗將斜向漏鬥的寬口端,並不容易被吹滅。如果從漏鬥的寬口端吹氣,蠟燭將很容易被熄滅。
2. 吹出的氣體從細口到寬口時,逐漸疏散,氣壓減弱。這時,漏鬥寬口周圍的氣體由於氣壓較強,將湧入漏鬥的寬口內。因此,蠟燭的火焰也會湧向漏鬥的寬口處。
註意:註意蠟燭燃燒時的安全。
蠟燭抽水機
思考:妳知道抽水機是怎樣將水抽出來的嗎?
材料:玻璃杯、蠟燭、比玻璃杯口稍大的硬紙片、塑料管、凡士林少許、火柴、水半杯
操作:
1、先將塑料管折成門框形,壹頭穿過硬紙片
2、再把兩只玻璃杯壹左壹右放在桌子上
3、將蠟燭點然後固定在左邊玻璃杯底部,同時將水註入右邊玻璃杯中
4、在放蠟燭的杯子口塗壹些凡士林,再用穿有塑料管的硬紙片蓋上,並使塑料管的另壹頭沒入右邊杯子水中。
5、水從右邊流入左邊的杯子中
講解:蠟燭燃燒用去了左邊杯中的氧氣,瓶中氣壓降低,右邊杯壓力使水向左杯流動,直到兩杯水面承受的壓力相等為止。到那時左杯水面高於右杯水面。
註意:蠟燭點然後固定在左邊玻璃杯底部時註意安全,小心燒手
瓶內吹氣球
思考:瓶內吹起的氣球,為什麽松開氣球口,氣球不會變小?
材料:大口玻璃瓶,吸管兩根:紅色和綠色、氣球壹個、氣筒
操作:
1、用改錐事先在瓶蓋上打兩個孔,在孔上插上兩根吸管:紅色和綠色
2、在紅色的吸管上紮上壹個氣球
3、將瓶蓋蓋在瓶口上
4、用氣筒打紅吸管處將氣球打大
5、將紅色吸管放開氣球立刻變小
6、用氣筒再打紅吸管處將氣球打大
7、迅速捏緊紅吸管和綠吸管兩個管口
8、放開紅色吸管口,氣球沒有變小
講解:當紅色吸管松開時,由於氣球的橡皮膜收縮,氣球也開始收縮。可是氣球體積縮小後,瓶內其他部分的空氣體積就擴大了,而綠管是封閉的,結果瓶內空氣壓力要降低——甚至低於氣球內的壓力,這時氣球不會再繼續縮小了。
這些選擇壹兩個就行了
以及壹些發明家的傳記
安培的故事
大家熟悉的電流強度單位–安培,是為了紀念在 1775 年 1 月 22 日出生於法國裏昂的物理學家安德烈·瑪麗·安培 (Andre M. Ampere) 而命名的。
安培家境富裕,他父親因深受魯索教育理論的影響,特別為他設立壹個藏書豐富的私人圖書館,所以他從小就博覽群書。這些書不但讓他體會到生命崇高的壹面,更激發起他對自然科學、數學和哲學的興趣。安培是個數學天才,年紀小小已學會數學的基本知識和幾何學;12 歲就開始學習微積分;18 歲時已能重復拉格朗日的《分析力學》中的某些計算。1799年他在裏昂擔任數學教師,並開始有系統地研究數學,後來更寫了概率論的論文。
安培智慧非凡,善於運用數學進行定量分析,他的學術地位也因而不斷提高。他被聘為多個學院的物理和數學分析教授,更被邀為英國皇家學會會員。
1836年安培在法國馬賽逝世,享年 61 歲。
法國著名物理學家安培,在學習和研究問題時,思想高度集中,專心致誌,簡直達到了那種忘我的癡迷程度。
懷表變卵石
安培思考科學問題專心致誌,據說有壹次,安培正慢慢地向他任教的學校走去,邊走邊思索著壹個電學問題。經過塞納河的時候,他隨手揀起壹塊鵝卵石裝進口袋。過壹會兒,又從口袋裏掏出來扔到河裏。到學校後,他走進教室,習慣地掏懷表看時間,拿出來的卻是壹塊鵝卵石。原來,懷表已被扔進了塞納河。
馬車車廂做“黑板”
還有壹次,安培在街上行走,走著走著,想出了壹個電學問題的算式,正為沒有地方運算而發愁。突然,他見到面前有壹塊“黑板”,就拿出隨身攜帶的粉筆,在上面運算起來。那“黑板”原來是壹輛馬車的車廂背面。馬車走動了,他也跟著走,邊走邊寫;馬車越來越快,他就跑了起來,壹心壹意要完成他的推導,直到他實在追不上馬車了才停下腳步。安培這個失常的行動,使街上的人笑得前仰後合。
“安培先生不在家”
為了專心研究問題,怕別人來打擾他,安培就在自己的家門口貼上了壹張“安培先生不在家”的字條。這樣,來找他的人看到字條後就不會再敲門打擾他。有壹天,他在家中思考壹個問題,百思不得其解,便走出家門,壹邊散步壹邊思考這個問題。他在馬路上走著走著,好像突然想起了什麽便轉回身向家走去。他壹邊走壹邊還在聚精會神地思考著問題。當他返回自己的家門口時,擡頭看見門上貼著“安培先生不在家”的那張字條,自言自語地說:“噢!安培先生不在家,那我回去吧!”說完,回頭走了。
“電學中的牛頓”
安培將他的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》壹書中,成為電磁學史上壹部重要的經典論著。麥克斯韋稱贊安培的工作是“科學上最光輝的成就之壹,還把安培譽為“電學中的牛頓”。
安培還是發展測電技術的第壹人,他用自動轉動的磁針制成測量電流的儀器,以後經過改進稱電流計。
安培對電磁學的發展可說是功不可沒。他不但創造了「電流」這個名詞,又將正電流動的方向定為電流的方向。1820 年他根據奧斯特的發現的「電流的磁力效應」,進行了很多有關電流和磁鐵相互作用的實驗,得出幾個重要的結果:(壹)兩個距離相近、強度相等、方向相反的電流對另壹電流產生的作用力可以相互抵消;(二)在彎曲導線上的電流可被看成由許多小段的電流組成,它的作用就等於這些小段電流的矢量和;(三)當載流導線的長度和作用距離同時增加相同的倍數時,作用力將保持不變。經過壹番定量的分析之後,他終於在 1822 年發現了安培定律,並在 1826 年推出兩電流之間的作用力的公式。安培在電磁學上傑出的成就是有目***睹的,當時許多物理學家都對他萬分敬佩。
安培在他的壹生中,只有很短的時期從事物理工作,可是他卻能以獨特的、透徹的分析,論述帶電導線的磁效應,因此我們稱他是電動力學的先創者,他是當之無愧的。
參考資料: