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[基础理论] 超好玩的8个空气力学小实验,非专业人士可以科普一下

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发表于 2016-5-30 09:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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网上有许多关于空气的简易小实验。其中,有一类能够让孩子感知到空气的存在,比如吹气球、燃烧实验等。还有一类,演示了空气力学的原理,比如纸飞机、气垫实验等。个人认为,第二类小实验更富有趣味性,也更有利于开发孩子的思维和动手能力。因为,第一类小实验揭示的基本都是生活常识,在孩子成长的过程中,自然会逐渐接触和掌握。第二类则不同,通过一个个简单的小实验,把空气力学的原理传递给孩子,会诱发孩子开放性的思考,对培养他们的创新能力非常有帮助。今天,就和大家分享8个有关空气力学的小实验,供家长和孩子们游戏时参考:

1、吸管纸飞机
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所需材料:一大一小两个纸环、一根吸管、双面胶。步骤:(1)裁两条细纸条,对接粘成一大一小两个环形,如图所示。(2)把两个纸环分别用双面胶粘在吸管的两端,保持牢固。(3)像掷纸飞机一样推送出去,就能看到吸管飞机缓缓向前滑翔。其主要原因是空气从两个圆环及吸管内通过,保持了较强的平稳性,阻止小飞机立刻下落。

2、纸杯飞行器
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步骤:(1)用两个纸杯,底部相对粘在一起,保持牢固。(2)找一根较长的橡皮筋,或者用几根短橡皮筋接在一起,拉伸并缠绕在两个纸杯连接处。(3)把橡皮筋外漏的那头勾在手指上。(4)如图所示,手持两个纸杯,然后突然放松,让纸杯弹射出去。就能看到,纸杯会在空中滑翔一段时间。其主要原理是:纸杯在向前旋转的过程中,空腔内的气流保证了纸杯的平稳。并且,由于纸杯向前旋转,纸杯下方的气压,要大于上方的气压。因此,纸杯会保持滑翔一段时间才落地。这个原理,就是著名的“马格努斯效应”。足球比赛中的“香蕉球”,以及乒乓球比赛中的“弧圈球”,就是利用的这个原理。

3、纸筒小火箭
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所需材料:纸、剪刀、胶水、吸管。步骤:(1)用纸剪出一个扇形,制作小火箭的头部。(2)剪出一个长方形,制作小火箭的箭体,中间是空的。(3)再用纸剪出小火箭的翼。可以剪三个长梯形,然后把梯形的两个侧边折起,中间部分粘在箭体上,这样小火箭就有了三个翼了。(4)用一根可以弯曲的吸管,一头伸进小火箭的底部,另一头用于吹气。让孩子猛地吹气,小火箭就腾空发射了。

4、气球动力车
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这个小实验比较简单。(1)只要把一个气球吹鼓。(2)将气球固定在玩具小汽车上,让气球的吹气口平放。(3)把气球的吹气口松开。这个时候,就能看到小汽车往前移动了。

5、悬浮乒乓球
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让乒乓球悬浮在空中而不掉下来,孩子一定会喜欢上这个奇怪的现象。做法很简单:(1)找一只乒乓球,让它自由落体,并让孩子在边上观察。(2)打开吹风机开关,使得出风口正对上方,风量适中。(3)将乒乓球慢慢置于出风口上方。乒乓会自动调整高度,并保持悬浮状态,不会落下来。原理非常简单:气流对乒乓球的压力和地心引力相等。

6、滑动气垫杯
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利用空气压力,可以将沉重的物体托起来。这个时候,只要给予较少的推动力,就可以使得物体发生移动。我们来用杯子做实验:(1)用几本书做成一个高台。(2)找一块塑料板,斜放在书和桌面中间。(3)在一个玻璃杯里放一点水,然后倒掉。目的是让玻璃杯口和塑料板之间密封。(4)把玻璃杯倒扣在塑料板上。(5)用蜡烛去烤玻璃杯。过一段时间,就会发现玻璃杯开始向下滑动。这是因为,玻璃杯内的空气被加热,压力增大,把玻璃杯托起,玻璃杯和塑料板之间的摩擦力变下,由于重力而下滑。

7、旋转纸杯灯
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用两个纸杯、一根蜡烛和一根线,给孩子做一个简易的小灯笼。只要稍加改装,小灯笼还能一边照明,一边旋转呢。方法是:(1)两个纸杯。上面的纸杯剪出三到四个翅膀,保持一定的倾斜度。(2)把细绳穿进上面的纸杯里,打结固定。(3)下面的纸杯剪出两扇窗户,放进蜡烛。(4)点燃蜡烛。(5)提起灯笼,发现灯笼慢慢旋转。原理:蜡烛把上方的空气加热,热空气通过上面纸杯的小洞流出,推动几个耳朵,从而开始旋转。

8、易拉罐蒸汽船
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利用热蒸汽,也可以产生动力。早期的蒸汽机,就是利用这个原理的。(1)找一个浮力比较大的物体,例如塑料盒子,作为船体。(2)把一个易拉罐固定在盒子的上方,中间留稍高于小蜡烛的距离。易拉罐里装少量的水。(3)在易拉罐和船体中间放置一到数根蜡烛。(4)把船体放进比较大的盆里,或者浴缸里。(5)点燃蜡烛。慢慢地,易拉罐里的水开始沸腾,热蒸汽喷出易拉罐口。由于推力,船也开始驶动了。这个实验需要注意安全,让孩子离易拉罐的出气口远一些观察,防止被热蒸汽烫伤。

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