一、展示目的:
展項提供了十個互動機構(gòu),讓參觀者在操作的過程中,觀察小球的運動,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,搭建出了一個奇趣的小球王國。互動活動中,參與者運用操作機構(gòu),選擇和驅(qū)動小球在各機構(gòu)之間傳輸。通過觀察小球的運動過程,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:
展項由十個互動機構(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,搭建出了一個奇趣的小球王國。互動活動中,參與者運用操作機構(gòu),選擇和驅(qū)動小球在各機構(gòu)之間傳輸。通過觀察小球的運動過程,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)動各種子展項中小球的運動,觀察小球的運動方式與小球運動軌跡。
四、展品詳細描述:
展項主要演示了自由落體、作用力、概率、慣性、伯努利原理、阻力、各機械結(jié)構(gòu)等科學(xué)知識。
伯努利懸浮球(聽話的小球):按下按鈕,就會看到本來是豎直向上的運動的小球到u型管上端口時很聽話的改變了方向,進入水平管道。這主要是根據(jù)伯努利原理,流體流速越大,壓強越小,流速越小,壓強越大。豎直的氣流使u型管內(nèi)產(chǎn)生負壓,當(dāng)小球運動到u型管上端口時,在負壓的作用下,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, 有沒有感到被吸進去的感覺呢?
自行車吹氣(人力發(fā)電):自行車內(nèi)部連接小型發(fā)電機,當(dāng)腳踏自行車時,發(fā)電機發(fā)電使氣泵工作,產(chǎn)生強大氣流使小球向高處運動。
發(fā)射炮:將小球放入透明管內(nèi),上方轉(zhuǎn)輪連接的是一個齒輪組,由兩個齒輪和一個齒條組成,當(dāng)我們轉(zhuǎn)動上方轉(zhuǎn)輪時,齒條會帶動另一個齒輪從而調(diào)節(jié)小炮的瞄準(zhǔn)角度。
轉(zhuǎn)動下方轉(zhuǎn)輪,這時帶動是一個擋板,當(dāng)放下轉(zhuǎn)輪時檔板會迅速壓縮空氣,等到再一次打開擋板時,涌出的強大動力讓小球發(fā)射的更遠。
滑輪組結(jié)構(gòu):這里是兩個滑輪組成的滑輪組,我們可以看到,這兩個是固定在墻面上的,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?,從而使小球順利通過軌道,開始下一段旅程。
平衡擺(杠桿):在這里,我們可以拉動繩子讓木板向另一邊傾斜,從而使小球滾下來。這個木板就像一個蹺蹺板結(jié)構(gòu),中間有一個架子支起來,其實便組成了我們科學(xué)課上說的杠桿結(jié)構(gòu),架子處便是杠桿的支點,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,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,會遠離中間的支架,從而和對方達到平衡。
概率組合:在這里,我們會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,會隨機在柱子中間跌落,我們無法預(yù)測它究竟會掉落到哪邊的管道,這便是一個概率組合結(jié)構(gòu)。雖然我們不能預(yù)測具體每次小球會掉落到那個管道,但從統(tǒng)計學(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:這是一個摩天輪運送結(jié)構(gòu),小球掉入摩天輪卡槽后,隨著摩天輪的轉(zhuǎn)動,被運送到下一個管道。這個機械結(jié)構(gòu)雖然簡單,但卻體現(xiàn)了人們的智慧,我國古代的水車也是利用摩天輪結(jié)構(gòu),把水從低處運送到高處。
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,整個結(jié)構(gòu)使用了兩個齒輪和一個鏈條,就像我們自行車的傳動結(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,可以遠程傳動。
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,最終達到下一個管道。
狙擊軌道:這里就像一個 狙擊場,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。
