中学物理实验拓展

1、中学物理实验拓展 一位物理学家到某中学与学生交流，一位学生问他：一杯开水和一杯冷水，同时放入冰箱，哪杯水先结冰？ 结论：原来冷却过程主要发生在液体的表面，而内部的对流起到关键作用。因此开水先结冰。 试验一：点亮的辉光球 试验器材：辉光静电球日光灯管 试验步骤： 第一步：辉光球通电后，看到静电撞击在玻璃上 第二步：用手接触辉光球，看到静电汇合成一束 第三步：用手抓住日光灯管的一端靠近辉光球，发觉日光灯管发亮 第四步：转变手抓住日光灯管的位置，日光灯管发亮长度转变 试验原理： 辉光球通电后，能产生静电，玻璃是绝缘体，静电撞击在玻璃上被反弹回去；人是导体，用手接触辉光球后，辉光球内的静电可透过玻璃进

2、入人手，再经过人体流过大地。 日光灯管也是导体，有静电流过时会发光，用手抓住日光灯管靠近辉光球时，静电透过玻璃流过日光灯管再经过人体流入大地，日光灯管发光。 留意事项：辉光静电球和日光灯管均为玻璃制品，试验过程中需轻拿轻放，打碎后玻璃划伤自己。 试验二：单机电动马达 试验器材：电池一节铜导线强磁铁 试验步骤： 第一步：将强磁铁吸在电池的负极，将铜导线折成心形，底部折成环 第二步：心形铜线套在电池上，尖端与正极接触，环与强磁铁接触 第三步：松手后，铜导线转动起来 试验原理： 导线连接电池正负极，导线中有电流通过，电池底部的强磁铁能产生很强的磁场； 通电导线在磁场中受到力的作用，开始转动。 留意事

3、项：铜线直接连接在电池的正负极，铜线中电流过大，简单过热，单机电动马达不可长时间工作。 试验三：烧不坏的手帕 试验器材：手帕酒精打火机镊子 试验步骤： 第一步：将手帕浸入到酒精中 第二步：用镊子夹起手帕，待酒精不滴时，用打火机点燃手帕 第三步：手帕燃气熊熊火焰，待燃烧完全后，观看手帕完好无损 试验原理： 手帕是纯棉制作，燃点比较低，在正常状况下很简单点燃； 浸了酒精的手帕含有一部分水，酒精燃烧时，水蒸发会带走燃烧产生的热量，手帕达不到燃点，所以无法燃烧。 留意事项：酒精极易燃烧，做试验过程中，点燃手帕前确保手帕上的酒精不再滴落；点燃后的手帕要原理酒精和其他易燃物。 试验四：扎不爆的气球 试验器

4、材：图钉硬纸板气球打气筒 试验步骤： 第一步：把气球压在一个图钉上面，气球爆炸 第二步：把图钉插在硬纸板上面制作一个钉子板 第三步：气球压在钉子板上面，气球安然无恙，加大力度，气球不爆 试验原理： 将气球压一个图钉上面时，气球的受力面积为一个图钉尖的面积，特别小，导致压力比较集中，压强比较大，气球被扎爆破； 当气球压在钉子板上时，气球的受力面积是许多图顶尖的面积之和，压力也分散在每个图钉尖上，压强比较小，气球不简单被扎爆。 留意事项：气球爆炸时，简单将图钉崩开，为避免图钉被崩开时伤及无辜，试验过程中可用胶带将图钉固定在桌面上。 试验五：浮沉子 试验器材：口服液瓶矿泉水瓶水 试验步骤： 第一步：

5、将矿泉水瓶装满水，口服液瓶中装适量的水 第二步：将口服液瓶倒过来口朝下放入装水的矿泉水瓶中，盖上瓶盖，口服液瓶 漂移在矿泉水瓶上部 第三步：手用力捏矿泉水瓶，口服液瓶沉入水底；松手后，口服液瓶又浮了起来 试验原理： 口服液瓶在水中受到两个力：向下的重力和向上的浮力； 未捏矿泉水瓶时：重力等于浮力，漂移； 捏矿泉水瓶，又有一部分水被压入口服液瓶：重力大于浮力，下沉。 留意事项：口服液瓶中的水大约装半瓶（需要自己调整），以保证刚放入时，口服液瓶漂移；按压矿泉水瓶后，口服液瓶沉底。 试验六：非牛顿流体 试验器材：马铃薯淀粉水槽水 试验步骤： 第一步：将马铃薯粉和水根据2:1的比例混合匀浆 第二步：用

6、手轻轻的按在匀浆上，可以轻松得把手按究竟部 第三步：用力捶打在液体上，液体没有溅出，而且瞬间变硬 试验原理： 非牛顿流体的黏性随着表面压力的增加而增加。当突然承受手的巨大压力时，非牛顿流体黏性快速增加而变硬。 留意事项：马铃薯粉与水的比例大约为2:1，详细状况需自己调整，水多或水少都达不到效果。 试验七：反应迟钝的球 试验器材：空心球钢珠蜂蜜 试验步骤： 第一步：用钢珠填满小的空心球 第二步：将小空心球放入大空心球中，并向大空心球中注入适量蜂蜜并密封 第三步：将大空心球从斜面顶端释放，观看到奇妙的现象 试验原理：钢珠的惯性大，蜂蜜的惯性小，放在顶端时蜂蜜先滚；蜂蜜先滚在前，钢珠滚在后，蜂蜜等钢

7、珠；珠超过蜂蜜滚在前，蜂蜜滚在后，钢珠等蜂蜜 留意事项：大、小空心球要适合：小空心球的直径约为大空心球的3/5； 蜂蜜适量：将塞满钢珠的小空心球装入大空心球后，倒入蜂蜜到大空心球的一半。 试验八：反重力球 试验器材：空心球强磁铁塑料管 试验步骤 第一步：在两个空心球中各放一个强磁铁 第二步：塑料管装入适量的水，将一个空心球放入管内，封闭塑料管两段 第三步：将另外一个空心球吸引在塑料管外侧，倒置塑料管，外侧空心球沿管向 上运动 试验原理 由于磁铁的作用，塑料管内外的两个小球吸引在一起； 管内小球在管底部时，受到水的浮力而向上浮，同时带动管外部的小球向上滚，看上去外部的小球自动向上滚。 留意事项：

8、强磁铁不要太大，否则管内空心球无法带动管外空心球向上运动。 试验九：吞吐鹌鹑蛋 试验器材：锥形瓶烧杯鹌鹑蛋 试验步骤： 第一步：将鹌鹑蛋放在锥形瓶口，鹌鹑蛋比瓶口大，无法落入瓶中 第二步：将锥形瓶放在热水中一段时间，然后放入冷水中，发觉鹌鹑蛋被满满吞 入瓶中 第三步：再将锥形瓶放入热水中，发觉鹌鹑蛋又被锥形瓶吐了出来 试验原理： 将锥形瓶从热水中拿入冷水中时，瓶内气体遇冷收缩，气压减小，外界大气压将鸡蛋压入瓶中； 将锥形瓶从冷水中拿入热水中时，瓶内气体热胀，气压增大，大于外界大气压，将鸡蛋压出瓶子。 留意事项：如鹌鹑蛋不小心被吞入瓶中，可将锥形瓶倒过来口朝下，放在热水中浸一会，鹌鹑蛋会重新回到

9、瓶颈处。 试验十：能量的传递 试验器材：塑料槽强磁铁钢珠 试验步骤： 第一步：每隔一段距离，在塑料槽内固定一个强磁铁，固定三个 第二步：在三个强磁铁的同一端都放入3粒钢珠 第三步：用一个钢珠靠近最前面强磁铁未放钢珠的一端，观看最终一个强磁铁上 的钢珠被快速射出 试验原理： 钢珠被吸引撞击在第一个强磁铁上，并将能量传递给磁铁另一端的钢珠，这样依次传递；传递过程中，磁铁的吸引力使钢珠传递的能量渐渐增大 留意事项：最终一个强磁铁弹出钢珠速度特别快，所以做试验时不要把轨道对准同学，以免误伤。 试验十一：电动陀螺 试验器材：电池一节铜导线强磁铁铁架台 试验步骤 第一步：将一个圆形磁铁吸引在铁架台的横杆上

10、 第二步：将圆形磁铁吸在干电池负极，在电池正极固定一个磁铁柱和两个钢珠， 电磁陀螺 第三步：将电池放在盘子和铁架台的磁铁之间，用铜导线接通电池的正负极，电 池陀螺转动且不倒 试验原理：导线连接电池正负极，导线中有电流通过；电池底部的强磁铁能产生很强的磁场；导线在磁场中受到力的作用，导线被握住转不动，电池转动。 留意事项：铜线直接连接在电池的正负极，铜线中电流过大，简单过热，电动陀螺不可长时间工作。 2.激光顺水流到手里 水的折射 安全贴士：雷射笔使用时，留意不要直视，以免对视力造成损伤。 雷射笔使用完毕后，要放在孩子触碰不到的地方。 .制作反重力的水 水的表面张力附着在网格中，创造出一个“膜”

11、，形成密封的状态。当牙签戳进去的时候，水会包围牙签，但因为牙签可以被水穿透、密度也比较小，所以会浮到最上方。 1、穿透土豆的吸管。 这个试验借助了空气的力气，通过空气的作用力将土豆扎穿。我们将吸管的一端用手指堵住，吸管内空气的唯一出口就是扎入土豆的那一端，吸管内空气体积在插入土豆的那一瞬间变小，对四周的压强将增大。 但这个力不足以大到可以推开手指和吸管壁，只能从相对比较薄弱的土豆中冲出去，所以我们就能够用吸管将土豆穿透。 2、平衡鸟。 平衡鸟之所以会平衡，是因为添加回形针后，重心由鸟身体中部前移到鸟嘴巴，也就是说整只鸟实际的重心在嘴尖这点的下方。 把鸟嘴巴放在手上，就像一个篮子挂在手指上一样，

12、鸟就能够稳稳的被托住。 平衡木运动员，能在平衡木上完美呈现各种高难度的体操动作，也是因为运动员能很好掌控自己的重心，所以能够达到平衡状态。 3、奔跑的铁环。 在本试验中，我们拉长橡皮筋然后松开下面，由于弹性橡皮筋向上收缩恢复原状，铁环与皮筋之间有静摩擦力，会随着皮筋一起上升。 而我们用手遮拦住渐渐变短的皮筋，从视觉看上去似乎是铁环在自己上升。 4、智取纸币。 将纸币用手指快速敲打下来，是运用了惯性的原理。惯性是物体的一种固有属性，是会让物体保持静止或者快速直线运动的状态，反抗运动状态被转变的性质。 在快速抽取时，当纸币移动的加速度大于摩擦力能供应的最大加速度时，硬币和瓶子的移动速度相对落后，重

13、力加上惯性，因此就不会移动。 5、轨道怪坡。 我们生活中的每个物体都会受到地球引力的作用，这个力就是重力。由于重力的作用，物体的重心都有向下运动（落下或滚下）的趋势，让它的重心不断降低。 而本试验中，当两个操纵杆平行的时候，小球重心与两木杆平行，所以小球由木杆高处往低处滚动。 当木杆较高处渐渐分开时，小球在木杆开口最大地方，重心比木杆最低处更低。所以小球趋向于向木杆开口更大、重心更低的方向滚动，形成“怪坡”现象。 6、悬空硬币桥。 本次试验，运用了一个基本力学原理：力矩。力矩在物理学里是指作用力使物体围着支点转动的趋向。 硬币受到向下的重力以及下一层硬币的托举力，而且下一层硬币最右侧边缘成为该

14、硬币的支点。当未悬空部分的硬币力矩小于悬空部分的力矩时，硬币就会掉下来。 当在该枚硬币上面连续叠放一枚硬币后，增大了未悬空部分的力矩，使得这枚硬币不会掉落。 以此类推，假如将整个U型结构看成一个整体，悬空部位的硬币的力矩小于未悬空部位的力矩，所以整个U型结构能有一部分可以悬空而不掉落。 7、纸币妙扣回形针。 当轻轻拉动纸币两端回形针会滑到一起，但是这个时候回形针还在纸币上。假如再用力一拉，回形针会克服它夹紧的力。 由于是突然别在一起，回形针的弹力就把3个回形针弹出去，它们就能串在一起了。 生活中你把钥匙放入钥匙扣时，也会遇到这种状况，会有咔嚓一下的弹力。 8、迟钝的硬币。 这个试验要归功于牛顿第一定律。牛顿说过，运动中的物体习惯保持运动状态，静止的物体习惯保持静止状态除非有外力施加在它们身上。因此硬币想做的事情就是“赖着不走”。在这个试验中卡牌受力瞬间被移开后，硬币失去了承载物，而此时硬币几乎不受力，在惯性作用下“赖在原地”，后在重力作用下掉落杯中。 9、投石器。 当我们压住初级版投石器的筷子时，力被存储到了弯曲的杆子中间，当我们松开手，杆子恢复成直线所产生的力，