一、展示目的:
展项提供了十个互动机构,让参观者在操作的过程中,观察小球的运动,激发他们的求知欲。
二、演示的科学技术原理:
每组装置中利用小球受气流控制沿不同路径前进,搭建出了一个奇趣的小球王国。互动活动中,参与者运用操作机构,选择和驱动小球在各机构之间传输。通过观察小球的运动过程,激发他们学习物理原理,探索科学的兴趣。
三、功能描述:
展项由十个互动机构组成,包括刺猬滚山坡、狙击轨道、小炮组合、大小迷宫、平衡摆、摩天轮、概率组合、自行车吹气、大炮、伯努力悬浮球。
每组装置中利用小球受气流控制沿不同路径前进,搭建出了一个奇趣的小球王国。互动活动中,参与者运用操作机构,选择和驱动小球在各机构之间传输。通过观察小球的运动过程,激发他们学习物理原理,探索科学的兴趣。
四、展品操作说明:
参与者驱动各种子展项中小球的运动,观察小球的运动方式与小球运动轨迹。
四、展品详细描述:
展项主要演示了自由落体、作用力、概率、惯性、伯努利原理、阻力、各机械结构等科学知识。
伯努利悬浮球(听话的小球):按下按钮,就会看到本来是竖直向上的运动的小球到u型管上端口时很听话的改变了方向,进入水平管道。这主要是根据伯努利原理,流体流速越大,压强越小,流速越小,压强越大。竖直的气流使u型管内产生负压,当小球运动到u型管上端口时,在负压的作用下,便很听话的被吸入水平管道。当你站在高速行驶的列车旁时, 有没有感到被吸进去的感觉呢?
自行车吹气(人力发电):自行车内部连接小型发电机,当脚踏自行车时,发电机发电使气泵工作,产生强大气流使小球向高处运动。
发射炮:将小球放入透明管内,上方转轮连接的是一个齿轮组,由两个齿轮和一个齿条组成,当我们转动上方转轮时,齿条会带动另一个齿轮从而调节小炮的瞄准角度。
转动下方转轮,这时带动是一个挡板,当放下转轮时档板会迅速压缩空气,等到再一次打开挡板时,涌出的强大动力让小球发射的更远。
滑轮组结构:这里是两个滑轮组成的滑轮组,我们可以看到,这两个是固定在墙面上的,我们称之为定滑轮,定滑轮有改变力的方向的作用,在这里我们通过定滑轮组,将我们向下拉绳子的力转变为向上拉木板的力,从而使小球顺利通过轨道,开始下一段旅程。
平衡摆(杠杆):在这里,我们可以拉动绳子让木板向另一边倾斜,从而使小球滚下来。这个木板就像一个跷跷板结构,中间有一个架子支起来,其实便组成了我们科学课上说的杠杆结构,架子处便是杠杆的支点,根据杠杆平衡定律:左力臂乘以左边力的大小等于右力臂乘以右边力的大小。系绳子的地方越靠近支点,也就是力臂越小,就越需要更大的力,就像我们玩翘翘板,聪明的小朋友和比自己重的伙伴玩耍时,会远离中间的支架,从而和对方达到平衡。
概率组合:在这里,我们会看到前方有很多小柱子,均匀地分布在墙面上,球从上方掉下来,会随机在柱子中间跌落,我们无法预测它究竟会掉落到哪边的管道,这便是一个概率组合结构。虽然我们不能预测具体每次小球会掉落到那个管道,但从统计学的角度去看,小球最终掉落到不同管道的几率是相同的。
摩天轮:这是一个摩天轮运送结构,小球掉入摩天轮卡槽后,随着摩天轮的转动,被运送到下一个管道。这个机械结构虽然简单,但却体现了人们的智慧,我国古代的水车也是利用摩天轮结构,把水从低处运送到高处。
刺猬滚山坡:在这里,我们可以看到小球沿着链条向上滚,就像刺猬用自己的刺巴着地面向上滚一样。这里我们可以看到,整个结构使用了两个齿轮和一个链条,就像我们自行车的传动结构似的,我们称之为链齿结构。链齿结构结合了齿轮和链条的特点,可以远程传动。
迷宫结构:这里我们可以看到小球通过复杂的迷宫通道,最终达到下一个管道。
狙击轨道:这里就像一个 狙击场,小球从上方发射出来,经过中间这些齿轮状的障碍物,最终撞击在下方的薄板上。
除了以上这些,小球王国还有很多有趣的科学道理,爱研究的您可以继续探索哦。