活動(dòng)名稱(chēng)失的玻璃杯
在本次實(shí)驗(yàn)中我們學(xué)習(xí)如何在眾目睽睽之下使一個(gè)玻璃罐隱形。然后,用這個(gè)罐子制造一種錯(cuò)覺(jué),使一塊石頭看起來(lái)像是神秘地漂浮在水面上!
安全注意事項(xiàng):實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)遇到玻璃比較光滑不易抓握的情況,所以要小心處理。請(qǐng)穿著完全包裹腳趾的鞋子,這樣的話(huà)如果你不小心打碎了玻璃,不會(huì)因?yàn)椴鹊剿槠軅?!如果發(fā)生了打碎玻璃的情況,請(qǐng)一位成年人幫忙立即清理碎片。
實(shí)驗(yàn)條件及材料
1個(gè)大的喝水杯
1個(gè)非常小的玻璃罐(例如非常小的裝果醬、蜂蜜或是魚(yú)醬的罐)
至少200毫升丙三醇(glycerine),即甘油(glycerol)
小石頭
漏斗
活動(dòng)步驟
(1)將小玻璃罐放入大喝水杯中。
(2)小心地將甘油倒入小玻璃罐中,直到甘油開(kāi)始溢出到喝水杯中。觀察一下,你有沒(méi)有注意到什么有趣的現(xiàn)象?
(3)現(xiàn)在將水倒入喝水杯中,直到水沒(méi)過(guò)小玻璃罐一半的位置。觀察一下,你有沒(méi)有注意到什么有趣的現(xiàn)象?
(4)繼續(xù)加入甘油,直到將小玻璃罐完全沒(méi)過(guò)?,F(xiàn)在看一看,你還能看到那個(gè)小玻璃罐嗎?
(5)現(xiàn)在我們可以制造一個(gè)很酷的錯(cuò)覺(jué),你可以輕輕地將一個(gè)看起來(lái)很重的物體放在小玻璃罐的頂部,比如一塊小石頭。這樣這個(gè)物體看起來(lái)就像是漂浮在水中一樣!
活動(dòng)概述
玻璃是無(wú)色透明的,那么我們是如何看到它的呢?如果你透過(guò)一塊玻璃觀察的話(huà),背景看起來(lái)會(huì)是彎曲的或是扭曲的。我們看到的是背景,而不是玻璃本身。水或甘油或任何透明無(wú)色的物質(zhì)也是一樣,你不能看到它們本身,只能看到它對(duì)其他事物的成像。
這些部與折射率有關(guān)。折射率的值反映光通過(guò)一個(gè)物體的速度快慢——數(shù)值越高意味著光通過(guò)這種材料時(shí)移動(dòng)得越慢。空氣的折射率非常小,水比空氣高,而玻璃更高。像鉆石這樣的寶石有著非常高的折射率,這也是為什么它們看起來(lái)如此耀眼的原因之一。
當(dāng)光線(xiàn)在兩種物質(zhì)之間移動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生彎曲。光線(xiàn)彎曲的程度取決于它離開(kāi)的物體與它所進(jìn)入的物體折射率之間的差值。因此,從空氣進(jìn)入水中的光線(xiàn)會(huì)變得彎曲,但不會(huì)像從空氣進(jìn)入鉆石中彎曲得那樣多。
在本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,光從空氣進(jìn)入玻璃,又從玻璃進(jìn)入甘油??諝馀c玻璃的折射率差值很大,所以你可以看到玻璃的外面輪廓。玻璃和甘油的折射率非常相近,所以你很難看到被放在喝水杯和甘油中的玻璃罐的輪廓。
活動(dòng)名稱(chēng)公交車(chē)上的氣球
活動(dòng)設(shè)計(jì)
當(dāng)你坐在公交車(chē)上時(shí),車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的時(shí)候你的身體會(huì)往一邊傾斜。那么它對(duì)氣球有什么影響呢?拿一個(gè)氣球乘車(chē),讓我們學(xué)習(xí)一兩個(gè)關(guān)于慣性的知識(shí)吧。
實(shí)驗(yàn)條件及材料
一輛準(zhǔn)備乘坐的公交車(chē)
系好繩子并充滿(mǎn)氦氣的氣球
注意:需要父母允許才能乘坐公交車(chē)
活動(dòng)步驟
(1)抓緊系著氣球的繩子。
(2)乘坐一輛公交車(chē)。當(dāng)你上車(chē)的時(shí)候,記得問(wèn)一問(wèn)司機(jī)是否可以拿一個(gè)氣球乘車(chē)。
(3)注意一定要抓緊氣球的繩子,不要讓氣球妨礙司機(jī)駕駛公交車(chē),或是讓氣球擋在其他乘客的面前!
(4)當(dāng)公交車(chē)加速的時(shí)候你發(fā)生了什么情況?
注意一定要抓緊氣球的繩子,不要讓氣球妨礙司機(jī)駕駛公交車(chē),或是讓氣球擋在其他乘客的面前
(5)當(dāng)公交車(chē)加速的時(shí)候氣球發(fā)生了什么情況?
(6)當(dāng)公交車(chē)轉(zhuǎn)彎的時(shí)候你發(fā)生了什么情況?
(7)當(dāng)公交車(chē)轉(zhuǎn)彎的時(shí)候氣球發(fā)生了什么情況?
活動(dòng)概述
你可能很熟悉小轎車(chē)、公交車(chē)或火車(chē)加速時(shí)的感覺(jué)。當(dāng)車(chē)輛開(kāi)始移動(dòng)時(shí),一種無(wú)形的力量似乎會(huì)把你向后推回你的座位。
但是如果你拿著一個(gè)氦氣球,那么氣球的反應(yīng)恰好相反。當(dāng)車(chē)輛加速的時(shí)候,它會(huì)向前移動(dòng)。
解釋這種奇怪現(xiàn)象的方法之一就涉及愛(ài)因斯坦的“等效性原理”。當(dāng)愛(ài)因斯坦在研究相對(duì)論時(shí),他得出這樣的結(jié)論:如果你閉上眼睛,你就無(wú)法分辨出重力和你在改變速度時(shí)所感受到的拉力之間的區(qū)別。
因此,當(dāng)你乘坐一輛正在加速的公交車(chē)時(shí),就好像是有一個(gè)小行星在汽車(chē)的后面將你朝它的方向拉動(dòng)。當(dāng)它把你拉回座位的時(shí)候,空氣同時(shí)也會(huì)被拉向后方。正如一個(gè)氦氣球會(huì)漂浮到空中氣體更稀薄的地方,它也會(huì)“漂”到公交車(chē)的前部,因?yàn)槟抢锏目諝庀啾戎赂”∫恍?/p>
當(dāng)公交車(chē)轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,我們可以說(shuō)它正在一個(gè)新的方向上加速。記住這個(gè)等效性原理,這就是為什么你會(huì)被推到座位的一側(cè),而氣球會(huì)漂向相反的方向——加速度就像是重力的奇怪的孿生兄弟。
(NiNi編譯)