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第7章 物理篇(3)

准备:矿泉水塑料瓶、铁丝、薄纸板、塑料套管。

用纸板做螺旋桨,手持桨叶两端向相反方向拧一个角度。用铁丝做轴。用纸板做个小猴。

铁丝做树干,然后装上塑料管和小猴再固定到塑料瓶上。用棉线把小猴系在螺旋桨轴上,转动螺旋桨,棉线自动卷在螺旋桨轴上,小猴沿铁丝慢慢向上运动。

组装好之后要调整各零件位置,特别注意当成树的铁丝要直,螺旋桨轴用塑料套管定位。有风吹动螺旋桨,它的轴转动自如。用手轻轻把塑料管和小猴拉到顶端,松手后小猴自由下落。

风从螺旋桨正面吹时,带动轴转动,把棉线卷到轴上,小猴爬上顶端;风从反面吹螺旋桨,螺旋桨反转,把小猴放到底端。

(二十四)开水为什么不见了

准备一个玻璃杯、比玻璃杯口大的玻璃、刚刚烧开的开水。

把玻璃杯放在水平桌面上,倒入刚刚烧开的开水。要使开水凸出杯口,慢慢将玻璃板盖上。静放一段时间,当水的温度降低后,杯里的水面下降了许多。

原来,一般的固体、液体、气体都具有热胀冷缩的性质。刚烧开的水倒满玻璃杯时,水温可达90多摄氏度。过一段时间水冷却,温度可降到30℃~40℃。水因冷却收缩,体积减小,所以水面下降。

(二十五)帮助冰水结冰

准备一个小碗、一小块冰、细盐、棉线一条。

把冰块放在碗里,过段时间可观察到冰的表面有一层水,这时把棉线一端放在冰上,手提棉线另一端,不能把小冰块提起。

把棉线一端放在小冰块上,在冰表面放一层细盐,过一段时间,你再提棉线另一端,会发现棉线和小冰块冻在一起了,轻易就提起了小冰块。

因为小冰块从室内吸收热量,使表面先融化为0℃的水。盐溶解时要吸收热量,所以把棉线放在冰块表面水上,再放细盐,由于盐溶化吸热,把这层0℃水变成0℃的冰,或零下2℃~3℃的冰,棉线就和冰冻在一起了。

(二十六)蜡烛“跷跷板”

准备一根蜡烛(约16~20厘米)、一根钢针(5~6厘米)、小刀、火柴、两个相同的玻璃杯。

把蜡烛两端用小刀削成尖头,露出烛芯。用线系在蜡烛中间吊起来,找到它水平静止的位置,用钢针穿过这个位置。

把穿好钢针的蜡烛放到两个相同的玻璃杯上。用火柴先点燃低端蜡烛,当它抬起后,再点燃蜡烛的另一端。它就会像两个小朋友玩跷跷板一样运动起来。

用火柴先点燃低端蜡烛,使蜡烛燃烧,失去平衡,高的一端下降,恰在这时又把它点燃,然后它又翘起。以后就不断重复上述的过程,这样蜡烛就像跷跷板一样运动了。

(二十七)小熊猫踩滚筒

准备一个彩色胶卷盒、两个螺帽、一根细铁丝、泡沫塑料块、塑料套管。

在胶卷盒盖和底的圆心处钻一个和铁丝直径一样的小孔。

用泡沫塑料制作一个小熊猫。

把铁丝弯成一个曲轴。

先把曲轴、两个螺帽和胶卷盒组装起来,用塑料套管定位。再弯成小熊猫的支架,装上小熊猫就制成了。

胶卷盒滚动时,就如同小熊猫脚踩滚筒运动,始终能够保持平衡的状态。

这个小玩具和不倒翁的道理相同。曲轴始终保证两个螺帽的位置不动,使整个装置脚重头轻,保持平衡。

(二十八)水滴放大镜

准备:玻璃片、水。

将玻璃片洗净擦干净。

1.把玻璃片放到离报纸上的小字不同距离处,观察字的大小有无变化。

2.在玻璃片上滴上直径5毫米左右的一个水滴,这就成了一个水滴放大镜。用它观察报纸上的小字,找到一个合适的位置,看到放大的字迹最大最清晰。

水和玻璃都是透明的。把水滴在玻璃片上,由于水滴上的表面张力形成了底面平上面凸起的平凸透镜,它和玻璃凸透镜(或平凸透镜)一样,对物体有放大作用。

(二十九)让他喝不到

准备:玻璃杯、饮料、两根吸管。

如果有人要喝你的饮料——答应他,当然,你一定要提出小小的要求:必须用两根吸管来喝,并且一根放在杯中,一根置于杯外。如此,瞧瞧,他能不能喝到。

先不要看答案,你知道为什么会这样吗?

原来,人的肌肉运动使得肺部体积扩大,肺部相同量的气体在受压体积扩大时,压强会变小。这样,人体外部压强大于内部压强,从而,外部压力将饮料推入人体。这是正常情况下,你喝到饮料的原因。

而当另一根吸管直通外部空气时,不管肌肉如何运动,体内压力永远和外部保持相同,也就不存在压力差的现象,饮料不能进入人体。

(三十)弹性小狗

准备一个易拉罐和一些纸片。

如图所示,在易拉罐的中部,用铅笔将它压成两部分。

把有开口那一端当成头,用墨笔画出眼睛和眉毛,用纸团做个鼻子,安装在开口处。在易拉罐底部用纸条粘个尾巴。这就是一只弹性小狗。

用两个手指把头和尾掐在一起,然后松手。由于易拉罐金属的弹性,这个弹性小狗就在地上向前跳出。

弹簧、橡皮筋、铁片、木片、竹片……都有弹性。将这些物体压缩或拉伸或弯曲,它们就产生了弹力。把弹性小狗身体前后两部分掐在一起,就是将易拉罐金属片弯曲,松手后,在弹力作用下向前跳。

(三十一)有孔纸片托水

准备大空瓶、用大针穿许多小孔的纸片、有色水。

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。

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。

(三十二)能把两张纸吹开吗

准备薄纸条两张。

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。这是为什么呢?

原来,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。

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。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。

(三十三)会转的塑料袋

准备一个塑料袋和一条棉线。

在塑料袋上剪两个小孔,然后用棉线扎在提手处。

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。你知道这是为什么吗?

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是使塑料袋逆时针方向转动。

(三十四)怎样看到碗底的硬币

准备一个小饭碗、一枚硬币和水。

在饭碗的碗底正中放一枚硬币。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,最后能观察到整个硬币。

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。

(三十五)小鸟进笼

先准备硬纸板、铅笔(或小木棍)、图钉。

然后剪一圆形硬纸板,在它的正、反两面分别画一只小鸟和一个鸟笼,然后用图钉钉在铅笔上。

最后两手夹住铅笔,快速转动,观察到鸟笼反面的小鸟进入鸟笼里。

原来当物体发出的光或反射的光进入人的眼睛,就看见这个物体。若物体发出的光突然停止进入人眼,眼睛里这个物体的影像并不立即消失,而要保留约0.0625秒的时间。即当灯光闪烁的次数每秒超过约16次,这时人的眼睛感觉不到灯光的闪烁,而认为灯是连续发光的。通过这个现象,我们仿佛看到了活动的电影。

(三十六)让盘子转起来

准备一个盘子和一些黄豆。

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,它就能转起来。

因为盘子底下有黄豆,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。

你可以观察一下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,想一想为什么轴承里还要加黄油?

(三十七)自制验电器

准备:玻璃瓶、泡沫塑料块、裸铜线、锡箔(糖纸)、蜡烛、丝绸、玻璃棒。

首先按图示,将裸铜线一端弯成一个圆环。注意一定要将铜线的两端用砂纸打磨圆滑。

其次用泡沫塑料做个瓶塞,裸铜线从正中穿入,把铜线另一端弯成图示形状。

再把锡箔挂在铜线上,让其自然下垂。

最后用蜡烛将瓶子烤一下,把瓶内潮气赶走,然后用蜡烛油把瓶塞与瓶子封严。

把玻璃棒与验电器铜环接触,锡箔不张开,说明玻璃棒不带电。丝绸与玻璃棒摩擦后,让玻璃棒与验电器铜环接触,锡箔张开,说明玻璃棒带电。

请你想一想用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,让玻璃棒与铜线圆环接触,锡箔带什么电?锡箔为何会张开?

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