一、展示目的:
展項(xiàng)提供了十個(gè)互動(dòng)機(jī)構(gòu),讓參觀者在操作的過程中,觀察小球的運(yùn)動(dòng),激發(fā)他們的求知欲。
二、演示的科學(xué)技術(shù)原理:
每組裝置中利用小球受氣流控制沿不同路徑前進(jìn),搭建出了一個(gè)奇趣的小球王國(guó)。互動(dòng)活動(dòng)中,參與者運(yùn)用操作機(jī)構(gòu),選擇和驅(qū)動(dòng)小球在各機(jī)構(gòu)之間傳輸。通過觀察小球的運(yùn)動(dòng)過程,激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理原理,探索科學(xué)的興趣。
三、功能描述:
展項(xiàng)由十個(gè)互動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,包括刺猬滾山坡、狙擊軌道、小炮組合、大小迷宮、平衡擺、摩天輪、概率組合、自行車吹氣、大炮、伯努力懸浮球。
每組裝置中利用小球受氣流控制沿不同路徑前進(jìn),搭建出了一個(gè)奇趣的小球王國(guó)。互動(dòng)活動(dòng)中,參與者運(yùn)用操作機(jī)構(gòu),選擇和驅(qū)動(dòng)小球在各機(jī)構(gòu)之間傳輸。通過觀察小球的運(yùn)動(dòng)過程,激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理原理,探索科學(xué)的興趣。
四、展品操作說明:
參與者驅(qū)動(dòng)各種子展項(xiàng)中小球的運(yùn)動(dòng),觀察小球的運(yùn)動(dòng)方式與小球運(yùn)動(dòng)軌跡。
四、展品詳細(xì)描述:
展項(xiàng)主要演示了自由落體、作用力、概率、慣性、伯努利原理、阻力、各機(jī)械結(jié)構(gòu)等科學(xué)知識(shí)。
伯努利懸浮球(聽話的小球):按下按鈕,就會(huì)看到本來是豎直向上的運(yùn)動(dòng)的小球到u型管上端口時(shí)很聽話的改變了方向,進(jìn)入水平管道。這主要是根據(jù)伯努利原理,流體流速越大,壓強(qiáng)越小,流速越小,壓強(qiáng)越大。豎直的氣流使u型管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到u型管上端口時(shí),在負(fù)壓的作用下,便很聽話的被吸入水平管道。當(dāng)你站在高速行駛的列車旁時(shí), 有沒有感到被吸進(jìn)去的感覺呢?
自行車吹氣(人力發(fā)電):自行車內(nèi)部連接小型發(fā)電機(jī),當(dāng)腳踏自行車時(shí),發(fā)電機(jī)發(fā)電使氣泵工作,產(chǎn)生強(qiáng)大氣流使小球向高處運(yùn)動(dòng)。
發(fā)射炮:將小球放入透明管內(nèi),上方轉(zhuǎn)輪連接的是一個(gè)齒輪組,由兩個(gè)齒輪和一個(gè)齒條組成,當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)上方轉(zhuǎn)輪時(shí),齒條會(huì)帶動(dòng)另一個(gè)齒輪從而調(diào)節(jié)小炮的瞄準(zhǔn)角度。
轉(zhuǎn)動(dòng)下方轉(zhuǎn)輪,這時(shí)帶動(dòng)是一個(gè)擋板,當(dāng)放下轉(zhuǎn)輪時(shí)檔板會(huì)迅速壓縮空氣,等到再一次打開擋板時(shí),涌出的強(qiáng)大動(dòng)力讓小球發(fā)射的更遠(yuǎn)。
滑輪組結(jié)構(gòu):這里是兩個(gè)滑輪組成的滑輪組,我們可以看到,這兩個(gè)是固定在墻面上的,我們稱之為定滑輪,定滑輪有改變力的方向的作用,在這里我們通過定滑輪組,將我們向下拉繩子的力轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏侠景宓牧Γ瑥亩剐∏蝽樌ㄟ^軌道,開始下一段旅程。
平衡擺(杠桿):在這里,我們可以拉動(dòng)繩子讓木板向另一邊傾斜,從而使小球滾下來。這個(gè)木板就像一個(gè)蹺蹺板結(jié)構(gòu),中間有一個(gè)架子支起來,其實(shí)便組成了我們科學(xué)課上說的杠桿結(jié)構(gòu),架子處便是杠桿的支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡定律:左力臂乘以左邊力的大小等于右力臂乘以右邊力的大小。系繩子的地方越靠近支點(diǎn),也就是力臂越小,就越需要更大的力,就像我們玩翹翹板,聰明的小朋友和比自己重的伙伴玩耍時(shí),會(huì)遠(yuǎn)離中間的支架,從而和對(duì)方達(dá)到平衡。
概率組合:在這里,我們會(huì)看到前方有很多小柱子,均勻地分布在墻面上,球從上方掉下來,會(huì)隨機(jī)在柱子中間跌落,我們無法預(yù)測(cè)它究竟會(huì)掉落到哪邊的管道,這便是一個(gè)概率組合結(jié)構(gòu)。雖然我們不能預(yù)測(cè)具體每次小球會(huì)掉落到那個(gè)管道,但從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度去看,小球最終掉落到不同管道的幾率是相同的。
摩天輪:這是一個(gè)摩天輪運(yùn)送結(jié)構(gòu),小球掉入摩天輪卡槽后,隨著摩天輪的轉(zhuǎn)動(dòng),被運(yùn)送到下一個(gè)管道。這個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,但卻體現(xiàn)了人們的智慧,我國(guó)古代的水車也是利用摩天輪結(jié)構(gòu),把水從低處運(yùn)送到高處。
刺猬滾山坡:在這里,我們可以看到小球沿著鏈條向上滾,就像刺猬用自己的刺巴著地面向上滾一樣。這里我們可以看到,整個(gè)結(jié)構(gòu)使用了兩個(gè)齒輪和一個(gè)鏈條,就像我們自行車的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)似的,我們稱之為鏈齒結(jié)構(gòu)。鏈齒結(jié)構(gòu)結(jié)合了齒輪和鏈條的特點(diǎn),可以遠(yuǎn)程傳動(dòng)。
迷宮結(jié)構(gòu):這里我們可以看到小球通過復(fù)雜的迷宮通道,最終達(dá)到下一個(gè)管道。
狙擊軌道:這里就像一個(gè) 狙擊場(chǎng),小球從上方發(fā)射出來,經(jīng)過中間這些齒輪狀的障礙物,最終撞擊在下方的薄板上。
除了以上這些,小球王國(guó)還有很多有趣的科學(xué)道理,愛研究的您可以繼續(xù)探索哦。