例谈趣味物理学实验
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第1篇摘要:物理实验是物理学学习的重要环节,它不仅能够帮助学生理解抽象的物理概念,还能激发学生的学习兴趣。
本文将介绍一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉,通过实验探究空气压力与水流喷射的关系。
实验过程中,学生将亲身体验科学的魅力,培养动手能力和科学思维。
关键词:趣味物理实验;空气压力;喷泉;科学思维一、引言物理学是一门研究自然界物质和能量运动规律的自然科学。
物理实验是物理学学习的重要手段,它有助于学生将抽象的物理概念转化为具体的、可感知的现象。
为了提高学生的学习兴趣,本文设计了一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉。
二、实验目的1. 理解空气压力的概念及其在生活中的应用。
2. 探究空气压力与水流喷射的关系。
3. 培养学生的动手能力和科学思维。
三、实验原理喷泉的制作原理是利用大气压力将水从喷泉口喷出。
当喷泉口被水填满时,大气压力作用于水面,将水压入喷泉管内。
当喷泉管内的水位达到一定高度时,水从喷泉口喷出,形成喷泉。
四、实验材料与工具1. 空塑料瓶(容量约500ml)2. 针或尖锐物3. 热熔胶枪4. 水泵(可选)5. 热水6. 透明胶带五、实验步骤1. 将空塑料瓶的底部用针或尖锐物扎一个小孔,孔径约为1cm。
2. 将扎孔的塑料瓶装满水,用透明胶带封住瓶口。
3. 将塑料瓶倒置,使孔口朝下,将瓶口放在一个接水容器上。
4. 用热水加热塑料瓶,使其变软。
5. 将加热后的塑料瓶迅速倒置,用热熔胶枪将瓶口与接水容器粘合。
6. 关闭热水,等待塑料瓶冷却,形成密封的喷泉。
7. 当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。
六、实验结果与分析通过实验,我们可以观察到,当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。
这表明空气压力对水流喷射有显著影响。
七、实验总结与反思本次实验利用空气压力制作简易喷泉,使学生亲身体验了科学原理在生活中的应用。
通过实验,学生不仅掌握了空气压力的概念,还学会了如何将理论知识应用于实践。
趣味物理实验
以下是一些有趣的物理实验,供您参考:
1. 气球火箭:用一个空气充满的气球,在气球的尾部剪一个小口,
然后点燃放射出来的气体,就可以看到气球像火箭一样向前冲。
2. 食盐和冰的混合:将食盐撒在冰上,观察到冰迅速融化。
这是因
为食盐降低了冰的融点,使冰融化得更快。
3. 倒水不倒:将一个倒立的玻璃杯放在水中,小心地将杯子摇晃,
然后迅速抬起。
你会发现,水不会倒出来,而会保持在倒立的杯子
内部。
这是因为水在杯子上方形成了一个真空,阻止了水倒出来。
4. 探究静电:用塑料梳子梳头后,将梳子靠近被撕开的纸,你会发
现纸被吸引到梳子上。
这是因为梳子梳头后摩擦带电,产生了静电,而纸上的电荷和梳子上的电荷相吸引。
5. 火焰吞噬氧气:点燃一根蜡烛,然后用一个玻璃杯将蜡烛罩住,
你会看到蜡烛逐渐熄灭。
这是因为玻璃杯隔绝了蜡烛与空气的联系,使蜡烛无法获得足够的氧气来继续燃烧。
6. 液体的表面张力:在一个盛满水的碗中,轻轻地将一个针放在水的表面上。
你会发现针并没有沉入水中,而是漂浮在水面上。
这是因为水的表面张力使水形成了一个像弹簧一样的弹性薄膜,可以支撑起针。
这些实验都可以通过简单的材料和方法来进行,并能让人对物理学原理有更深入的理解。
趣味物理实验:激发学生的学习兴趣
激发学生的学习兴趣是非常重要的,特别是在物理学这门科学中。
以下是一些有趣的物理实验,可以帮助激发学生对物理学的兴趣:
阻力斯托克斯球:将一个小球放入液体中,让学生观察到球是如何由于液体的阻力而减慢速度并最终停下来的。
你可以调整液体的浓度或者形状,以改变阻力的大小,展示不同的效果。
磁悬浮:使用磁铁和超导材料,创造一个磁悬浮效应,让学生观察到物体在悬浮状态下的运动。
这展示了磁力的力量以及超导材料的特性。
雾室实验:使用一个雾室,让学生观察到宇宙射线在室内形成的痕迹。
这可以帮助学生了解粒子物理学和宇宙射线的性质。
灯泡实验:通过连接一个灯泡和一个电池,让学生观察到电流通过时灯泡亮起,断开电流时灯泡熄灭。
这可以帮助学生理解电路和电流的流动。
光的折射:使用一个容器装满水,将一支笔放入水中,让学生观察到光线在折射时的变化。
这可以帮助学生理解光的折射规律。
这些实验只是一些例子,你可以根据学生的年龄和实验条件进行适当的调整和创新。
通过提供有趣和互动的实验,可以激发学生对物理学的兴趣,并帮助他们更好地理解和掌握物理学的概念。
记得保持实验的安全性,并提供足够的指导和解释,让学生能够充分参与和理解实验过程。
有趣的物理实验报告有趣的物理实验报告物理实验是我们学习物理知识的重要途径之一,通过实践操作,我们可以更加深入地理解物理原理。
在这篇文章中,我将分享一些有趣的物理实验,并简要介绍实验过程和结果。
实验一:水的表面张力水的表面张力是一个非常有趣的物理现象。
为了观察表面张力的效应,我们可以进行以下实验。
材料:1. 一个浅盘或盆子2. 水3. 一张纸片实验步骤:1. 将水倒入浅盘或盆子中,使其充满盘子。
2. 将纸片小心地放在水面上。
3. 观察纸片漂浮在水面上的现象。
实验结果:我们会观察到纸片漂浮在水面上,并且能够承受一定的重量,这是由于水的表面张力使纸片保持在水面上。
这个实验可以帮助我们理解表面张力的概念,并且解释一些与表面张力相关的现象,例如水滴的形成和昆虫在水面上行走。
实验二:牛顿摆牛顿摆是一个经典的物理实验,用来研究摆动的规律。
以下是一个简单的牛顿摆实验。
材料:1. 一个细绳2. 一个重物(如小球)实验步骤:1. 将细绳固定在一个支点上。
2. 在绳的一端绑上重物。
3. 将重物拉到一边,释放它。
实验结果:我们会观察到重物在释放后来回摆动,这是由于重力和绳的张力相互作用产生的。
通过测量摆动的时间和长度,我们可以利用公式计算出摆动的周期和频率,进而研究摆动的规律。
实验三:光的折射光的折射是光学中的一个重要概念,可以通过一个简单的实验来观察和理解。
材料:1. 一个透明的玻璃杯2. 水3. 一支笔实验步骤:1. 将玻璃杯填满水。
2. 将笔放入杯中,让它斜着穿过水面。
实验结果:我们会观察到笔在水面上方的部分看起来弯曲了,这是由于光在从水进入空气的过程中发生了折射。
这个实验可以帮助我们理解光的传播和折射的原理,并且解释一些与折射相关的现象,例如光线在水中看起来弯曲的原因。
通过这些有趣的物理实验,我们可以更加深入地理解物理原理,并且培养对科学的兴趣。
希望这篇报告能够激发更多人对物理实验的兴趣,并且促进他们对科学的探索和理解。
物理有趣小实验(精选5篇)第一篇:物理有趣小实验物理有趣小实验学生对感性认识接受较快,印象深,记忆牢固。
所以通过实验可使学生对学过的知识内容铭刻在心。
物理教学中的某些结论学生难以接受,即使记下来,也不能理解,很快就会忘记。
我在教学的过程中,设计一些实验。
如学习惯性概念后,我做了这样一个实验,拿一只笔套竖立在讲台边缘的纸条上,然后问:谁能拿出笔套下面的纸条又不接触或碰到笔套?做法是可用手捏住纸条的一端,用的食指迅速打击纸条,这样能使学生在亲自动手实践中,既使兴趣因诱导而生,更使学生在终身难忘的小实验中获取和巩固了知识。
再如:在讲解电学时,我做了这样一个实验。
我先告诉学生,我要表演一段气功—隔空取物,也就是我一发功,手掌能把桌上的纸片吸起来。
实际上,我手上戴着一透明的塑料手套,开始它不带电,所以不吸引纸片;当我说发功前,手和旁边藏好的带电体接触一下,这样表演就成功了。
接着我揭穿机关,台下一阵激动。
学生牢记在心。
在讲解内能时,我用热水瓶灌热水,留出一些空隙,往瓶中吹入一些空气,迅速塞好瓶塞,不一会,只听“砰”的一声,木塞弹出老高,再引导学生推导结论。
第二篇:有趣物理实验有些居民的大门上,可以看到一个圆形的小孔,小孔中装有玻璃片,这便是门镜,透过门镜,室内的人可以清楚地看出室外是谁在敲门,可室外敲门的人却不能透过玻璃片看清室内有没有人,故此,也有人称门镜为“警眼”。
“警眼”中的玻璃片到底是什么?贴近小孔一看,就可以猜出来。
由于透过小玻璃片看到室外是个“缩小”的人--一个正立缩小的虚象,所以它是一枚小小的凹透镜。
日常生活中我们经常看到,我走月亮走,我停月亮停,于是有人说“月亮走我也走”。
实际上月亮不是跟着人走的,只是你选择的参照物是人身边的景物,而月亮又离我们很远,当人走时,景物都要运动,于是月亮和景物间的关系就发生了视觉上的位置变化,人就觉得月亮在跟着人走。
简单一点讲:“月亮走我也走”是因为我们选取了周围的景物为参照物,月亮与人、月亮与景物的位置几乎没有变,我们相对于参照物位置变了,所以人有种错觉,觉得月亮也走了。
有趣的物理实验1.瓶子赛跑:装有沙子与装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,因为沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
2.带电的报纸:展开报纸,把报纸平铺在墙上。
用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
3.铜丝灭火:将铜丝绕成圈,罩在蜡烛的火焰上,这时空气并没有被隔绝,但发现火焰明显变少,甚至熄灭。
原因是铜的传热快,火焰产生的热量迅速被铜吸去,使火焰周围温度骤降,当石蜡油的温度低于其燃点时,火焰熄灭。
4.这只气球会爆炸吗?把一只气球吹足气,系紧口子。
再用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破,你会看到气从针孔处徐徐冒出来,气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。
原来气球扎破时,溢出的空气造成一股压力,橡皮与胶布对这种压力的反应各不相同。
当压缩空气从气球扎破的地方冲出时,橡胶脆而薄,气球皮一下就被撑破了,同时发出很大的破裂声。
透明胶带比较坚固,它可以抵住压缩空气冲出造成的压力,所以气球不会“啪”的一声爆炸。
人们已经把它运用到生产中去了,防爆车胎就是根据这个原理制成的。
5、烧不着的布条:找一块棉布条,用水淋时,在中间部分滴上酒精,然后用手拿着布条的两端,把布条张开,用蜡烛的火焰烧有酒精的部分。
有趣的现象出现了:在棉布条正对火焰的上方升起了火焰,好像火焰穿过了布条。
拿下布条一看,真奇怪,棉布条并没有烧焦。
6.神奇的牙签:把牙签小心地放在水面上。
把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。
牙签会向方糖方向移动。
换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方,牙签会远离肥皂。
原因是当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。
物理趣味实验分享分享有趣的物理实验和现象物理趣味实验分享作为一门自然科学,物理不仅仅是个理论的学科,它也是个富有趣味性的学科。
通过一些简单有趣的物理实验,我们可以更好地理解物理原理,并培养对科学的兴趣。
本文将分享一些有趣的物理实验和现象,希望能够激发读者的兴趣。
1. 弹力球的能量转换实验材料:弹力球、金属块或其他重物实验步骤:a) 将弹力球放在水平桌面上,用手指按下弹力球使其变形。
b) 将金属块或其他重物放在弹力球上。
c) 放开手指,观察弹力球的反弹情况。
实验原理:当手指按下弹力球时,弹力球会储存弹性能量。
当手指松开,弹力球会将储存的弹性能量转化为动能,使弹力球反弹起来。
如果在弹力球上放置重物,重物的重力将增加弹力球变形的程度,导致反弹的高度降低。
2. 空中漂浮的气球材料:气球、头发、塑料梳实验步骤:a) 用塑料梳梳头发,使头发变得带有静电。
b) 将头发放在气球上。
c) 观察气球是否漂浮起来。
实验原理:当头发梳过塑料梳时,头发会获得静电。
静电会使得头发对气球带有吸引力,从而使气球漂浮起来。
这是由于带有静电的头发与气球之间形成了静电作用力,克服了重力。
3. 彩虹的形成材料:玻璃杯、水、小碟子、闪光手机或电筒实验步骤:a) 在玻璃杯中注入一些水。
b) 将小碟子堆在水面上。
c) 打开闪光手机或电筒,照射在水面上。
d) 观察水面上形成的彩虹。
实验原理:光在经过玻璃杯水面的时候可以发生折射。
折射会使白光分解成不同波长的光,从而形成彩虹。
通过闪光手机或电筒的光源,可以形成彩虹的效果。
总结:通过这些趣味实验,我们可以更好地理解物理原理,并增加对物理知识的兴趣。
同时,这些实验也帮助我们培养动手能力和观察力。
除了上述实验,还有许多其他有趣的物理实验和现象等待我们去探索。
希望通过这些实验分享,可以激发更多人对物理的兴趣,并促进对科学的探索和学习。
力学简单有趣小实验范文一:鸡蛋遇上瓶子那天啊,物理老师走进教室,手里拿着个鸡蛋和一个瓶颈很小的瓶子。
同学们都好奇地看着,心想这是要干嘛呢。
老师笑眯眯地说:“今天咱们来做个小实验,看看能不能把鸡蛋完整地放进瓶子里去。
”大家一听,都乐了,这怎么可能嘛,鸡蛋那么大,瓶口这么小,这不是开玩笑嘛。
老师接着说:“别急嘛,先给你们讲讲原理。
你们知道吗,大气压强这个东西看不见摸不着,但它可是无处不在的哦。
今天我们就用它来玩个小魔术。
”说着,老师就把鸡蛋放在瓶口上,然后拿出一根点燃的火柴扔进了瓶子里。
火柴熄灭后没多久,奇迹发生了,鸡蛋真的慢慢地被吸进了瓶子里。
“哇塞!”教室里一片惊叹声。
后来老师解释说,火柴燃烧消耗了瓶内的氧气,导致内部气压下降,而外面的大气压就把鸡蛋给挤进去了。
这下大家都明白了,原来生活中处处都有学问,物理学得好的话,连魔术都能变出来呢!范文二:纸杯电话小时候,我和邻居小伙伴特别喜欢玩过家家的游戏。
有一次,我们突发奇想,想要做一个纸杯电话来玩。
于是找来了两个空纸杯,一根长长的绳子,就开始动手做了起来。
把绳子的一头绑在一只杯子底部的小洞上,另一头也绑到另一个杯子上,这样我们的“电话”就做好了。
两个杯子之间拉直绳子后,一个人对着一个杯子说话,另一个人在另一个杯子那边就能听到声音了。
虽然声音有点怪怪的,但我们还是玩得不亦乐乎。
后来我才知道,这是因为声波通过绳子传递到了另一边,这个简单的装置居然利用了物理学上的振动原理。
现在想想,那时候虽然设备简陋,但那份快乐和好奇心却是最宝贵的。
科学其实就在我们身边,只要用心观察,生活中的每一个角落都能发现它的身影。
科学课上的趣味物理实验设计在科学课上,趣味物理实验是激发学生学习兴趣、培养科学思维和实践能力的重要手段。
一个好的物理实验不仅能够生动形象地展示物理原理,还能让学生在亲自动手操作的过程中深入理解知识,感受科学的魅力。
下面,我将为大家介绍几个有趣的物理实验设计。
实验一:会跳舞的盐粒实验材料:一个碗、保鲜膜、盐粒、勺子实验步骤:1、首先,将碗口覆盖上一层保鲜膜,注意要绷紧使其平整。
2、然后,在保鲜膜上均匀地撒上一层盐粒。
3、接下来,用勺子轻轻敲击碗的边缘,观察盐粒的变化。
实验原理:当我们敲击碗的边缘时,碗会产生振动。
这种振动通过保鲜膜传递给盐粒,使盐粒也跟着跳动起来。
这个实验直观地展示了声音是由物体振动产生的这一物理原理。
实验二:自制彩虹实验材料:一个透明的塑料盆、一面镜子、手电筒、水实验步骤:1、在塑料盆中装满水。
2、将镜子斜插入水中,使其与水面形成一定的夹角。
3、关闭室内灯光,用手电筒照射镜子在水中的部分。
4、观察盆的对面墙壁上是否出现彩虹。
实验原理:手电筒的光照射到镜子上,一部分光被反射,一部分光折射进入水中。
在水中,光经过多次折射和反射,分解成七种颜色,形成彩虹。
这体现了光的折射和反射原理。
实验三:神奇的静电现象实验材料:塑料梳子、碎纸屑实验步骤:1、用塑料梳子在头发上快速摩擦多次。
2、然后将梳子靠近碎纸屑,观察纸屑的变化。
实验原理:塑料梳子在摩擦头发时会带上静电,当带有静电的梳子靠近碎纸屑时,纸屑会被吸附在梳子上。
这展示了静电能够吸引轻小物体的特性。
实验四:浮力的奥秘实验材料:一个装满水的水槽、一个鸡蛋、盐实验步骤:1、将鸡蛋轻轻放入装满水的水槽中,观察鸡蛋的沉浮情况。
2、然后逐渐向水中加入盐,并搅拌均匀,观察鸡蛋的变化。
实验原理:鸡蛋在清水中会下沉,是因为鸡蛋的密度大于水的密度。
当向水中加盐时,水的密度增大,当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,鸡蛋就会浮起来。
这个实验揭示了浮力与液体密度的关系。
10个有趣的科学实验,带你揭⽰物理原理1、穿透⼟⾖的吸管。
这个实验借助了空⽓的⼒量,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,对周围的压强将增⼤。
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,鸟就能够稳稳的被托住。
平衡⽊运动员,能在平衡⽊上完美展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。
在本实验中,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。
⽽我们⽤⼿遮挡住逐渐变短的⽪筋,从视觉看上去好像是铁环在⾃⼰上升。
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迅速直线运动的状态,抵抗运动状态被改变的性质。
在快速抽取时,当纸币移动的加速度⼤于摩擦⼒能提供的最⼤加速度时,硬币和瓶⼦的移动速度相对落后,重⼒加上惯性,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。
⽽本实验中,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。
当⽊杆较⾼处慢慢分开时,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。
本次实验,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绕着⽀点转动的趋向。
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硬币的⽀点。
例谈趣味物理学实验
作者:冯玉翠卢小青
来源:《中国教育技术装备》2016年第02期
摘要啤酒是生活中常见的物品,它蕴含丰富的物理知识,启迪科学家展开不少有益的研究。
引导学生关注生活中的物理现象与实验,有利于贯彻物理与社会密切联系的新课程理念。
关键词啤酒;物理学;新课程;实验
中图分类号:G642.423 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)02-0166-02
1 前言
2011年最新修订的《全日制义务教育物理课程标准》在课程基本理念中明确提出:“从生活走向物理,从物理走向社会。
”生活中的物理现象与实验题材广泛,不仅能巩固深化科学知识,还有利于培养学生的实验技能,增强思维的独创性。
2 酒瓶碰撞实验
啤酒是日常生活中十分熟悉的物品,它蕴含着丰富的物理知识,但是人们对啤酒瓶却存在不少错误的理解和认识。
不少电影都有类似场景:某个家伙在酒吧闹事,一个面无表情的大汉走过来,手拿酒瓶朝闹事者头上用力砸去,伴随着刺耳的尖叫和玻璃的碎裂声,镜头定格在一缕鲜血从头部慢慢涌出,闹事者手捂伤口灰溜溜地退场。
酒瓶砸头真的只是如此轻伤吗?空酒瓶砸头造成的伤害比满酒瓶的伤害小一些吗?千万不要被导演编造的场景欺骗,这个后果有可能是致命的。
电影中的酒瓶砸脑袋,这些玻璃材料叫糖胶玻璃,轻轻一碰就碎成玻璃渣且并不伤人。
近年来人们用合成树脂制造玻璃,在液态树脂中加入固化剂后倒在模具上成型,酷似玻璃而不伤人。
酒瓶砸头会造成哪些伤害呢?美国探索频道“流言终结者”栏目的专家应用先进的数字测量仪器,进行了空酒瓶和满酒瓶砸头的对比实验。
头是人体的重要部分,为了确保安全,他们先拿假人做实验,测量砸头的力道有多大,以确定是否可以进行真人实验。
他们在美式足球头盔上装一排特殊设计的加速计,用来记录头颅的所有动作。
连接安全系统,用满的酒瓶去砸头盔,酒瓶没有破,显示的力道为107 G(表示这个打击力为重物本身重量的107倍)。
在球场上,100 G就会造成脑震荡,所以实验不做真人测试。
他们进行了酒瓶砸头造成的脑震荡、颅骨骨折、撕裂伤等三个实验。
1)脑震荡实验。
实验原理:外力施加在头部,通过颅骨进入脑部的能量大小,决定脑震荡的严重程度。
装置说明:打造一个稳定的、类似头部大小的坚固假头容器,假头容器中放入果冻脑;另外准备一杆用弹簧拉紧的机械臂,外端是一个钳子,能抓住啤酒瓶;放开插销,机械臂就直接挥向假头容器;还有能检视果冻脑摇晃的高速摄像机。
观察头部移动和脑部晃动程度是否有差异,就能知道酒瓶砸头会造成多严重的脑震荡。
实验结果:满瓶与空瓶都破碎了,满瓶砸到假人的头部时,容器左右晃动,脑部留在原处,前脑撞上容器侧面,然后脑部又移往反方向;空瓶砸到头部,容器的晃动程度相对轻微。
2)颅骨骨折实验。
实验原理:头伤包括颅骨骨折,酒瓶砸在头部,颅骨直接承受外力,颅骨的损伤说明外力对头部的伤害程度。
装置说明:用一块和人类颅骨一样厚的猪颅骨来制作聚氨酯塑料颅骨;将塑料颅骨形嵌板嵌在假头容器上;为了使实验更精确,在假人头容器中加入跟人脑一样重的牛绞肉。
实验结果:满瓶与空瓶都破碎,被满瓶砸到头部,颅骨破裂,绞肉四溅;被空瓶砸到头部,颅骨没有破。
3)撕裂伤实验。
实验原理:碎玻璃接触头皮,可能会对头皮造成割伤。
装置说明:采用和人头皮性质差不多、具有吸收作用的乙烯表皮当作人头皮,在容器外贴上假头皮,并注入红色液体代替血液。
实验结果:两次测试中假头皮的伤势差异不大,都会出现皮肤割裂的外伤,鲜血直流。
由此可见,酒瓶砸头对大脑的伤害十分严重,尤其满酒瓶的质量大,打击时产生的冲击力也大,极端情况下有可能致命。
3 啤酒泡沫的物理性质
啤酒泡沫被誉为“啤酒之花”,主要成分是麦芽中的分子蛋白质。
啤酒中的二氧化碳是形成泡沫的关键成分,泡沫使啤酒花的苦味和酒精的刺激变得柔和,减弱空气对啤酒的氧化。
指数衰减定律是指放射性同位素按负指数规律而衰减,这项技术广泛运用于核科技和地质学等领
域。
德国科学家阿德·莱克致力于啤酒泡沫消失的“数字化表达”,经过细致观察和数据收集,他发表名为“用啤酒泡沫演示衰减定律”[1]的报告,刊登在著名的《欧洲物理学》杂志上。
他计算三种类型啤酒倾倒时泡沫消失的具体时间,推断泡沫呈指数式衰减,泡沫能够在玻璃容器中保留时间更长。
这篇报告的意义在于:用啤酒泡沫来展示衰减定律,能向学生解释复杂的物理规律;通过不同泡沫衰减程度和快慢,也能判断这是什么牌子的啤酒。
用力敲击啤酒瓶时会产生大量气泡。
西班牙马德里卡洛斯三世大学的物理学家研究发现,撞击瓶子顶部时产生的泡沫形状和原子弹爆炸的蘑菇云类似,他们用高速摄像机拍摄整个过程,详细分析蘑菇云的形成过程。
科学家表示,这项研究有助于研究剧烈的气候变化。
1)悸动:敲击瓶口产生振动,振动通过液体传播,传播过程中在啤酒内部产生小气泡,小气泡不断收缩和膨胀。
2)破裂:到一定时候,气泡无法承受压力,快速破裂。
3)上升:由于气泡的表面积增大,二氧化碳很容易进入到气泡中,气泡增大后越来越轻,开始上升。
4)爆发:气泡不断上升和增大,越来越快,最终循环变得很剧烈,以至产生蘑菇云,在几百毫秒内啤酒从瓶子里喷出。
科学史上还有一个著名的啤酒泡沫触发诺贝尔奖灵感的趣味故事。
1952年的一天,美国物理学家格拉泽忙完实验室工作后,随手打开一瓶啤酒解渴消遣,只见瓶内冒出的一串串气泡逐渐消失。
难道再也不能产生气泡吗?他好奇地将一粒沙子扔进啤酒瓶,只见沙子下沉时,周围不断产生气泡。
他投入更多的沙子,啤酒好像沸腾似的产生大量气泡。
刚冒完气泡的啤酒处在不稳定状态,遇到沙子的扰动会继续产生气泡。
沙子使啤酒继续产生气泡的现象,启发格拉泽投入带电粒子运动轨迹的研究中,提出气泡室理论,为原子物理提供了重要的科学手段,并因此于1960年荣获诺贝尔物理学奖。
4 脚踩碎玻璃实验
尖锐的碎玻璃是常见的危险物品,赤脚踩在碎玻璃上,普通人不需要经过任何训练,只要有足够的胆量和勇气,同样能够露一手绝活。
由物理学的压强与压力关系可知,同样大小的压力,作用面积越大,单位面积上分配到的力就越小。
一个体重为56公斤的成年人,双脚站立时与地面的接触面积大约为0.027平方米,他对地面的压强为20 740
帕斯卡。
芭蕾舞演员足尖对地面的压强超过大象,约为2.5万帕斯卡,每平方米的受力面上受到压力为2.5万牛顿。
人的脚板能够承受的压强很大,这是人类长期进化的结果。
当赤脚
站在碎玻璃上,只要玻璃和脚板的接触面积比较大,产生的压强就比较小,玻璃不会扎破脚板。
普通人表演赤脚踩玻璃可以利用一些小技巧:当脚板接触到玻璃的时候,适当地前后或左右移动,使玻璃接触到脚板的面积增加,减少玻璃对脚板的压强。
单脚站立在玻璃上显然需要更大的技巧,此时脚板面积减小为原来的一半,脚板受到压强增加为原来的两倍,但是也不会扎破脚。
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参考文献
[1]Leike, A. Demonstration of the exponential decay law using beer froth[J].European Journal of Physics,2002,23(1):21-26.。