聊城市科技馆（展览馆）改造项目产品清单与参数

序号

展项名称

功能概述

数量

单位

一、光影魔幻展区

1

管中窥豹

上海惯量可制作

操作说明： 1、直接观看显示屏，你能看到正在播放的视频吗？2、透过“放大镜”观看屏幕，显示屏中隐藏的画面是不是一目了然了呢？展项概述：展项由多媒体播放系统、液晶屏显示装置（经过特殊处理）、“放大镜”观察装置等构成。利用液晶屏的成像特点，将液晶屏进行了特殊处理，直接观看时，屏幕上只能看到白色的一片，用“放大镜”观看时则可以清晰的看到动画内容。

科学原理：为什么透过“放大镜”，白色的液晶屏上会显示出动感的画面呢？“放大镜”内放置的其实是组成液晶屏显示器的一个重要部分——偏振片，液晶显示屏中有两个偏振片，一个是入射偏振片，一个是出射偏振片。当入射偏振片与出射偏振片偏振方向成90° 角时，对液晶加电将阻断光线射出，不加电则使光线射出。入射偏振片与出射偏振片平行时，对液晶加电光线将射出，不加电则光线被阻挡。所以屏幕上缺少一层偏振片时，我们无法看到图像。

1

套

2

全息照片上海惯量可制作

操作说明：按下“启动”按钮，观察玻璃上的变化。

功能概述：展品由光源、全息照片、启动按钮组成。按下按钮，灯光亮起，你会发现玻璃中出现了齿轮、卡尺等物品。玻璃中的齿轮和卡尺真的存在吗？其实玻璃中只是一张全息照片。全息照片是利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的。普通照片只记录了物体各点的光强信息，实际上从被拍摄物体上反射出来的光不仅强度不同，而且相位也不同，全息照片既记录反射光的强度，又记录反射光的相位，当你不小心打碎全息照片时，每块碎片都能再现物体的完整画面。全息技术不仅在光学、计量、信息存储方面有着广泛的应用，还在艺术、防伪、军事等领域大展身手。

1

套

3

琴弦影像上海惯量可制作

操作说明：用手指拨动琴弦，然后转动滚筒，观察琴弦振动的轨迹。

功能概述：展项由带黑白条纹的转筒和三根可拨动的琴弦构成。转动转筒，拨动琴弦，可看到声音的波形。

科学原理：声音是由振动产生的，乐音是由琴弦或其他物体振动产生的。乐音的频率范围是60Hz-1200Hz之间。频率越高即每秒振动次数很多，由于人眼的视觉暂留作用，肉眼很难分辨出琴弦的运动轨迹。但你通过这个装置，可以清晰明了地观察到琴弦振动的波形曲线。

原来它是巧妙地从另一个方向利用了人眼的视觉暂留作用。

1

套

4

光的色散上海惯量可制作

操作说明：按下启动按钮，调节三棱镜的位置，观看光的色散现象。

功能概述：展项由光源，火石三棱镜，三棱镜调节装置等构成。利用光的色散原理，通过三棱镜，可将将白色光分解成七色光。按下启动按钮，接通电源，光源发出白光，经过分光三棱镜即可看到七色光的形成。

科学原理：英国科学家牛顿最早通过三棱镜实验证明了白光是七色光的混合。1664年，牛顿开始研究光及色彩。在此之前，从亚里士多德到笛卡儿等许多人都认为“白光纯洁均匀，这就是光的本色。而色光只是白光的变种。”但牛顿在长时间注视太阳图象的实验中，形成了与亚里士多德和笛卡尔他们完全不同的想法。为证明自己的想法，牛顿开始进行反复实验。一天，他在一间暗室中，仅让一束阳光射进室内，然后在这束光束中放上一块三棱镜，用来察看阳光通过棱镜的情况。这束光通过棱镜后，向镜底屈折了一个角度，在墙上构成了一条绚丽无比的7色光带，依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。牛顿首次精确地测量了阳光中的七种颜色。为此，他为太阳这种彩色图像专门发明了一个新词：光谱。而且，在进一步的实验中，牛顿发现阳光中每个单独的色光是纯净的，而白光是色光的混合体。

牛顿的实验证明与他同时期的所有人关于光及色彩的想法都是完全错误的。

1

套

5

丁达尔现象上海惯量可制作

操作说明：按下“启动”按钮，观看丁达尔现象。

功能概述：展项由激光和一管胶体构成。观众按下启动按钮，启动激光，可在胶体中看到激光的路径。

科学原理：当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应、丁泽尔现象、丁泽尔效应。在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于溶液粒子大小一般不超过1 nm，胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间，其大小在1～100nm。小于可见光波长（400nm～700nm），因此，当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱，因此，真溶液对光的散射作用很微弱。此外，散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。

1

套

6

光压风车上海惯量可制作

操作说明：按下“启动”按钮，观看风车运动状态的变化。

功能概述：展品由展台、说明牌、支架、风车、小射灯组成，观众按下开关，观看光压风车的自转现象。

科学原理：不同颜色的物体对于光的吸收程度有所不同，白色的物体对于光能的吸收程度小，黑色的物体对于光能的吸收程度大。基于这一原理，在光驱动风车接受太阳光照射时，越来越多的能量聚集在叶片呈黑色的背面上，导致黑、白叶片之间产生了光能差，并转换为机械能，从而推动叶轮旋转。

1

套

二、声学魅力展区

1

传声管上海惯量可制作

操作说明：本项目需两人同时参与互动，一人说话，另一人用耳朵听，两人可进行交流。

功能概述：展项由形状非常复杂的内空金属管构成，观众与观众可以利用金属管进行对话、聊天，从而了解声音的传播特点。

1

套

2

气流音乐转盘上海惯量可制作

操作说明：1、手持手柄，按下“启动”按钮；2、转动手柄，倾听音效效果。

功能概述：展项由可旋转的气嘴、布满小孔的转盘、操作按钮以及展台构成。游客手持手柄，按下按钮启动气流，转动手柄，倾听音效效果。本展品通过让气流撞击正在旋转的带有小孔的转盘，由于速度的不同产生不同的声音频率。让孩子了解声音的本质。

科学原理：本展品通过风吹正在旋转的带有小孔的转盘，由于速度的不同产生不同的声音频率。展示声音震动的原理。声音是由于物体的振动产生的，有规律的振动产生乐音，无规律的振动产生噪音。人耳能够听到的声音频率在50～20000赫兹之间。

1

套

3

声驻波上海惯量可制作

操作说明：按下示范曲按钮，或者操作频率选择按钮，选择不同的频率，喇叭发出不同的声波，可观察频率不同时有机玻璃管内颗粒振动的情况，并观察振幅最大处和振幅为零处的变化。

功能概述：展品由喇叭、有机玻璃管、泡沫颗粒、频率显示器、操作按钮等组成。

有机玻璃管内装有固体彩色颗粒，一端与喇叭相接构成一个展示声驻波的密封空间。操作按钮，选择不同的频率，喇叭发出不同的声波，入射声波从有机玻璃管一端传播到另一端产生反射波，在特定频率下入射波和反射波互相叠加形成驻波，振幅最大的点称为波腹，振幅最小的点称为波节。调整声源频率时，数字显示器同步显示当前的声音频率，这时波腹、波节的位置和振动幅度随之改变，形成看似小颗粒跳舞的现象。

科学原理：管中的小颗粒为什么会跳舞呢？因为喇叭发出的入射声波在管内另一端发生反射而形成反射波，在特定频率下入射波和反射波互相叠加形成驻波，振幅最大的点称为波腹，振幅最小的点称为波节。当调整声源频率时，波腹、波节的位置和振动幅度随之改变，形成看似小颗粒跳舞的现象。驻波在声学、光学和无线电等学科中都有重要用途，它可以测定波长或确定振动系统的固有频率。

1

套

4

光纤传声上海惯量可制作

操作说明：按下启动按钮，旋转光纤，将光纤一端正对支撑座上的发射点、另一端对准接收点，即可实现声音的传播。

功能概述：此展项由音源系统、光纤、互动装置等构成，用于演示光纤在声音传递方面的应用，让观众了解光纤的特殊性质，即光信号可以在玻璃纤维中能沿玻璃面不断反射进行传播。现代通信技术就是利用其特点将声音或图像转变为光信号通过光纤传递的。观众转动有机玻璃管，让光纤分别正对两端的声源装置和接收装置，即可看到利用光纤实现声音的传递的演示过程。

1

套

5

喊泉上海惯量可制作

操作说明：对着话筒喊话，观看喷泉。

功能概述：此展品由储水容器、玻璃外罩及演示装置构成，向观众演示“喊泉”现象。参与者对着话筒喊话时，通过控制系统，把声音转化为电信号，控制水泵工作，产生喷泉效果。当参与者喊话声音越大，水泵的工作电源频率也会提高，导致喷水更远。

1

套

6

克拉尼图上海惯量可制作

操作说明：1、按下“启动”按钮，再按下“切换”按钮，观看沙粒形状的变化；2、沙粒减少时，按下“送沙”，进行补沙。

功能概述：展品由音源振动器，振动板、沙粒回收装置、自动送沙装置、音响电路、控制系统等构成。

按下“启动”按钮，振动器带动振动板按设定频率和幅度震动，上面的沙粒很快形成规则的排列图案；通过“切换”按钮，切换不同频率的声音，沙粒的图案会随之变化。

按下“送沙”按钮，自动送沙装置将沙粒均匀的撒到振动板上。

科学原理：沙粒排列图案怎么会变形呢？

薄板以复杂的方式振动，有一些部分（波节线）保持不动，因此留住了由附近振动区域抖来的沙子，这样，薄板上便出现一幅独特的沙子图形。

这其实就是克拉尼图形，又称“克拉德尼声音图案”，十九世纪，德国物理学家恩斯特·克拉德尼做过一个实验，在一个小提琴上安放一块较宽的金属薄片，在上面均匀地撒上沙子。然后开始用琴弓拉小提琴，结果这些细沙自动排列成不同的美丽图案，并随着琴弦拉出的曲调不同和频率的不断增加，图案也不断变幻和越趋复杂——这就是著名的克拉尼图形。

1

套

7

触摸声音、声波看得见上海惯量可制作

操作说明：1、转动手轮，选择不同的动物图标，听动物的叫声并观察其波形变化；2、按下“采集”按钮，对着麦克风模仿动物的声音，并对比自己与动物声音的波形。

功能概述：展品由多媒体装置、话筒、手轮、采集按钮组成。转动手轮，选择不同动物（分别有青蛙、牛、老虎、狗），听动物的叫声并观看屏幕中声音波形的变化。按照屏幕提示，按住按钮，对着话筒模仿动物的声音，对比自己与动物的声音波形。还可以转动手轮选择“认识声波”，了解声波的相关知识。不管你模仿的有多像，声音的波形始终不相同。

科学原理：这是为什么呢？声音是一种波，声波中记录了响度、音调和音色。声音的强弱称为响度，通常以分贝(dB)来表示，声波振幅愈大则响度愈大。声音的高低称为音调，声波频率愈高则音调愈高。音色是人们对声音音质的感觉，单一频率的纯音不存在音色，音色是对复合音而言。所以即使你尽量模仿动物的叫声，但音色的细微差异是难以模仿的。音色还有其它用处呢，比如敲打火车车轮、锅炉、陶瓷器皿等都是依据音色来判断是否有裂痕的。

1

套

三、电磁探秘展区

1

眼疾手快上海惯量可制作

操作说明：1、将全部测试杆放到顶部；2、按下“启动”按钮，接住随机掉落的八根吊杆，看看自己能接到多少根。

功能概述：展项由8根可随机掉落的吊杆、对应的指示灯、电磁吸附装置、整体支架和围栏等构成。体验者将吊杆全部插入支架上方的孔洞中，电磁铁会将测试杆悬吊在上面，准备完毕，状态指示灯指示全部点亮；按下“启动按钮”后，上方的八根吊杆随机无序掉落，看看自己能接到多少根吊杆。为了减少难度，每根杆掉落之前对应的指示灯会提前0.5秒熄灭。展项设置了难、易两种体验速度，可由管理者在后台控制切换。

科学原理：影响你的反应速度的因素有哪些呢？反应速度是指人体对各种信号刺激快速应答的能力，主要取决于人的感受器（视觉、听觉）和其他分析器的特征以及中枢神经系统与神经肌肉之间的协调关系。反应速度素质受遗传效应影响较大。如：没有从事专门训练的人反应时间通常在0.2-0.3秒之间，而一个训练有素的运动员也只能达到0.1-0.2秒。

1

套

2

静电碰碰球上海惯量可制作

操作说明：按下“启动”按钮，可看到小球来回摆动。

功能概述：此展品由展台、说明牌、静电发生器、金属球、防护罩等组成，展示了静电现象。当观众按下启动按钮启动展项后，会看到悬吊的小球在两个固定的小球之间往返运动。

科学原理：小球怎么会碰来碰去的呢？本展项展示了静电的基本特性——同性相斥、异性相吸。静电发生装置产生高压静电，由于静电感应，吊挂的金属球被感应上电荷，当电荷积累到一定量时，带有电荷的极板就与金属球发生作用，首先异性电荷相吸引。这时金属球被吸引到极板上，电荷中和、释放，金属球又被感应上电荷与另一个极板上的电荷相排斥，金属球被推过去，如此金属球左右摆动，并能发出乒乓、乒乓的声音。

1

套

3

太阳能飞机上海惯量可制作

操作说明：按下启动按钮，观看飞机的运动状态。

功能概述：展项由射灯及转向机构、配置太阳能电池板的飞机模型、防护罩等构成。观众按下启动按钮，启动射灯，射灯正对飞机上的太阳能电池板，太阳能电池板发电给飞机供电，可看到飞机上的螺旋桨转动起来，驱动飞机转动。

科学原理：太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源．也是不产生环境污染的清洁能源，因此，太阳能电池的开发无疑已成为研究的焦点。

1

套

4

磁悬浮地球仪上海惯量可制作

操作说明：用手将地球仪轻轻放在底座正上方，慢慢移动，寻找平衡点，当感觉到一个力量吸住地球仪时，慢慢松开手，轻轻转动地球仪，观看磁悬浮现象。

功能概述：展项由球体和底座构成。通过磁悬浮地球仪展示磁悬浮的原理。

科学原理：磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪底端有一个磁铁,圆环形塑胶底座内部顶端有一个金属线圈，金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电磁铁与地球仪底端磁铁间的排斥力可抵消地球仪所受重力，因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置，手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落，这是利用负回馈机制。

1

套

5

磁阻尼上海惯量可制作

操作说明：将不同材质的圆环放到圆管最上端，然后同时松手，使其自由下落，比较它们下降的速度。

功能概述：展项主体为五根透明有机玻璃管，其中每一根里面都装有永久磁铁，每根管道外都套了一个环，这些环的材质、结构、开孔形状各不相同，参与者将不同的圆环放到圆管最上端，然后同时松手，会发现，圆环的下落速递各不相同。

科学原理：金属环在下落时切割磁力线，产生感应电流，并在周围生成磁场。由于感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以金属环在两个磁场的综合作用下减速下落；而塑料环不会产生感应电流，所以没有阻尼，下降速度很快。

1

套

6

美丽的辉光上海惯量可制作

操作说明：用手在盘（球）面触摸移动，观察辉光的变化。

功能概述：展项由辉光盘、辉光球和展台组成。参与者用手在盘（球）的表面轻轻触碰或移动，可吸引或引导盘（球）内辉光的运动，探索辉光放电现象。

科学原理：辉光盘（球）中心装有高频高压电极。盘（球）中充满了直径约2-3毫米、含有低压惰性气体的颗粒球。高压电极通电后，由于电场很强，而颗粒球中的气体又较稀薄，便激发出美丽的辉光。活动中，参与者用手在盘（球）的表面轻轻触碰或移动，可吸引或引导盘（球）内辉光的运动，探索辉光放电现象。

1

套

7

跳舞的回形针上海惯量可制作

功能概述：

展项主要由台体、回形针、线圈装置、音乐模块、单片机系统等构成。本展项为机电互动装置，互动桌面主体分为两部分，上部为亚克力箱体，内部均匀铺放铁屑，下部为一组呈花朵分布的通电线圈。   科学原理:

磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。

1

套

8

脚踏发电上海惯量可制作

操作说明：骑上自行车，像骑自行车一样转动发电机发电，看谁发的电更多，LED灯亮得更多。

功能概述：本展品通过很强的互动性对发电机原理进行演示，发电机固定在自行车上，游客可以像骑自行车一样转动发电。参与本展品其实就是一场发电比赛，发电彩灯会根据游客的发电情况逐渐点亮，所属的彩灯最先亮到最高处，就是胜利者。

科学原理：发电机是将动能转化为电能的设备，参与者通过手摇让发电机转子转动,发电机定子有磁场,根据楞次定律产生电流。

1

套

四、力与运动展区

1

气流投篮上海惯量可制作

操作说明：1、将气球放到风口位置；2、手握把手，按下“启动”按钮，将气球投入篮筐。

功能概述：展项由风机、操作装置、篮筐等构成。游客按下“开始”按钮，将小球置于风口，小球便悬浮于风口上。将悬浮于空中的气球从气流中心处沿水平方向向气流边缘推开一点，再松手，气球自动回到气流中心位置，将气流喷气口调节到指向篮框，处于气流中的气球随即也改变方向，当气球的重力大于空气的支撑力时，气球可以“投进”篮框。

科学原理：这是什么原因呢？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。风机启动时，竖直向上的气流将篮球托起，并沿气流中心向上运动，此时篮球最底部的气流流速最大，渐渐往外流速减小，即篮球最底部所受气流的压强最小，往外越来越大，所以篮球可以被气流斜向托举。

在日常生活中，飞机上天的升力作用、足球运动中的香蕉球、乒乓球运动中的回旋球等都是伯努利原理的应用。伯努利原理的发现，对人类认识流体的特征和规律具有十分重要的意义。

1

套

2

不倒翁上海惯量可制作

功能说明展项由玻璃钢制作的不倒翁蛋模型和座椅组成。观众进入不倒翁内部，坐到座椅上，由其他观众推一下不倒翁开始摇摇晃晃，但不会倒下。玻璃钢的造型可爱能够引起小朋友的兴趣。

科学原理上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在直立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。

观众操作使用说明

1、  进入蛋中，坐好扶稳；

2、  自己晃动，或者另外一人欢动蛋模型，感受不动翁带来的乐趣！

1

套

3

撞球（能量守恒摆）上海惯量可制作

操作说明：轻轻拉起一个球并放手，观察其碰撞现象；再拉起两个或多个小球进行碰撞，观察现象。

功能概述：本展项展示了形状和质量相同的演示球（重心在一条水平线上）碰撞时的动量守恒现象。参观者可以像牛顿和伽利略那样学习力学原理、重力以及运动定律。观众轻轻拉起一个球并放手，观察其碰撞现象；再拉起两个或多个小球进行碰撞，观察现象。通过演示让观众了解作用力与反作用力是相等且相对的这一原理。

科学原理：本展项演示了形状和质量相同的演示球碰撞时的动量守恒现象。参观者可以像牛顿和伽利略那样学习力学原理和了解运动定律。参观者可以把球拉起来，如果一端的球被拉起来又让它落回去，另一端的那个球也将向外摆动相同的距离。这样就开始了永久的运动，只有因为摩擦力的作用才会停下来。参观者会惊讶发现，牛顿第一定律（即运动的动体在没有受到相反的作用力下会保持永远运动）实际上早在牛顿之前2000年就由一位中国的哲学家在《墨经》中提出过。

1

套

4

阿基米德沉浮子上海惯量可制作

操作说明：1、操作打气筒，往密封容器内打气，注意观察沉浮子的位置变化。2、按下释放按钮，对比观察沉浮子的位置变化展项概述：此展项由内装液体的封闭透明容器、打气筒、气压释放机构、沉浮子等构成，向观众展示阿基米德沉浮原理。大家知道，浸在液体内的物体受到液体对它向上的浮力，当重力与所受液体向上的浮力相等时，该物体可浮于液体中或液面，装置在未充气时，浮子只受重力和浮力作用，处于平衡状态，充气后，气压增大，气体对浮子的压力和向下的重力之和大于液体对浮子的浮力，浮子开始下沉。

过一会儿气体泄露，气体对浮子压力减小，浮力大于重力和气体压力之和，浮子开始上升。

1

套

5

听话的小球上海惯量可制作

功能概述：展品由竖直管道和与它相联的水平U型管、一个质量很轻的小球和风机组成。按下按钮，启动风机，就会看到沿气流运动的小球到U型管上端口时很“听话”的改变了竖直向上的运动方向，进入水平管道。为什么小球会如此听话呢？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。风机启动时，竖直向上的气流将管内小球托起，并沿气流中心向上运动。竖直的气流使得U 型管内产生负压，下端口压强最小，当小球运动到U行管上端口时，在负压的作用下，很“听话”的改变竖直向上的运动方向，被吸入水平管道并向下端口处运动。在日常生活中，飞机上天的升力作用、足球运动中的香蕉球、乒乓球运动中的回旋球等都是伯努利原理的应用。伯努利原理的发现，对人类认识流体的特征和规律具有十分重要的意义。

1

套

6

花朵绽放

（记忆合金花）上海惯量可制作

操作说明：1、按下启动按钮，看看合金花的变化。

功能概述：展项由记忆合金制作的花朵模型，热风机、防护罩等构成。启动热风机给记忆合金加热，花朵会由闭合变为开放。

科学原理：合金花的花瓣采用记忆合金制作，热风机加热记忆合金，便可以改变花瓣形状。记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5%的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。记忆合金具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点，因此应用十分广泛。

1

套

7

离心力上海惯量可制作

操作说明：转动手轮，观看容器内液面变化。

功能概述：此展项由可旋转的转台、固定在旋转台上的演示装置等构成。通过互动展示，让观众了解离心现象。观众转动手轮驱动转盘转动，可以发现由于离心力的作用，透明水箱中的液面发生了变化，中间低两头高。

科学原理：是什么力量使液面发生了变化呢？这是离心力造成的。离心力是一种惯性的表现，实际是不存在的。为使物体做圆周运动，物体需要受到一个指向圆心的力－－即向心力。

若以此物体为原点建立坐标，看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力，使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。（当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时，看起来就好像离心力大于向心力了，物体会做远离圆心的运动，这种现象叫做“离心现象”。）假设若离心力存在，则与向心力相平衡，物体受力平衡，速度方向不会改变，是平衡态，不可能做圆周运动，所以证明离心力并不存在，即离心力是以力的作用效果来命名的。

注意：离心力作为惯性力实际上是不存在的，伟大的科学家笛卡尔在其“旋涡说”理论中就有此误。故以下说法错误－－“当物体作圆周运动时，在其轨道切线方向上所受到了切向力，有一股分力作用在离心方向，因此称为离心力。”

1

套

五、万物皆数展区

1

奇妙的数学游戏上海惯量可制作

操作说明：华容道：通过移动各个棋子，帮助曹操从初始位置移到棋盘最下方中部，从出口逃走。不允许跨越棋子，还要设法用最少的步数把曹操移到出口。

立体四子棋：游戏目的：任一方先将4枚同色棋子连成一直线者为胜.连线方法可直,横、斜、纵；游戏规则：一人一次把自己颜色的棋子放进棋盘的木柱中。一方同色棋子连成一线时需声明,如未声明或未发现,由另一方发现则另一方得分；游戏结局：双方全部棋子下完后,结算总分,总分高者胜。

梵天塔：在展台上有三根杆，其中一个杆上由大到小依次套了5个环。要求在大小圆环次序不变的情况下，以最少的次数将5个环从一个杆上移到另一个杆上。完成移动的前提是：移动过程中每次只能移动一个圆环，小环在上，大环在下，移动时只能将圆环放在另一根杆上。完成的最少次数应是“2n-1”，n表示环数，5个环的话最少要移动31次。

七巧板：利用形状各异的七块模板，拼装你想要的造型，看看你能拼多少个。七巧板是一种智力游戏，顾名思义，是由七块板组成的。

而这七这块板可拼成许多图形(1600种以上)，例如：三角形、平行四边形、不规则多边形。

功能概述：展项由梵天塔、立体四子棋、华容道、七巧板等数学游戏和展台构成，让观众在玩中体会数学的奥妙，锻炼思维能力和逻辑分析能力。

1

套

2

正交十字磨上海惯量可制作

操作说明：拿住手柄在许可范围内转动，看看自己的转动轨迹。

功能概述：通过手柄在展品平面上沿椭圆轨迹运动，展示了卡尔丹椭圆规的工作原理：—人推动磨盘，而且扶住手柄的位置不移动，其围绕磨盘走过的轨迹为椭圆。

1

套

3

滚出直线上海惯量可制作

操作说明：转动手轮，观察小熊猫的运动路线。

功能概述：展品由大、小圆盘、小熊模型、操作手轮组成。转动手轮，会看到小圆盘内切于大圆盘滚动，而小圆盘上的小熊居然沿直线往复运动。这是为什么呢？在平面上，一个动圆沿着一个固定圆的内侧作滚动时，此圆上一点的轨迹叫做内摆线。如果动圆半径正好是定圆半径的一半，动圆圆周上任意一点的轨迹均为直线。展品中小圆盘的直径恰好是大圆盘直径的一半，而小熊正好位于小圆盘的圆周上，所以它的运行轨迹是一条直线。在机械加工中，刨床上刀片的往复直线行走就是利用了内摆线这一特性。

1

套

4

最速降线上海惯量可制作

操作说明：把两个小球分别放到起点位置，拉动操作杆，两个小球同时滚落，无论尝试多少次，曲线轨道上的小球总是最先到达终点。功能概述：展品由两条轨道、两个半径和质量相等的小球和操作杆组成。两条轨道的起点和终点高度相同，其中一条为直线轨道，另一条为曲线轨道。把两个小球分别放到起点位置，拉动操作杆，两个小球同时滚落，无论尝试多少次，曲线轨道上的小球总是最先到达终点。为什么沿着较长轨道滚落的小球用的时间最短呢？小球到达终点的先后不仅取决于轨道的长度，还与小球的下滑速度有关。实际上，曲线轨道是一条最速降线，在小球下降的初始阶段，通过较陡的轨道使小球尽快获得较大的速度；再充分利用较大速度走完平坦的曲线。

因此，与其它轨道相比，最速降线上滚落的小球总是可以最先到达终点。最速降线在工程中应用广泛。我国古代建筑中“大屋顶”房子上的曲线就是最速降线，降落在屋顶上的雨水能够以最快的速度流走。

1

套

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椭圆焦点上海惯量可制作

操作说明：将圆环放到椭圆的一个焦点处，向任意方向弹出，经过展台四周的围板反弹后，总会碰到另一焦点位置上的目标。反复实验，总能命中。

功能概述：展品由椭圆形的台面和圆环组成。将圆环放到椭圆的一个焦点处，向任意方向弹出，经过展台四周的围板反弹后，总会碰到另一焦点位置上的目标。反复实验，为什么总能命中呢？从椭圆一个焦点发出的光，经过椭圆边缘反射后，反射光线会会聚到椭圆的另一个焦点位置，这是椭圆的光学特性。因此无论圆环向哪个方向弹出，经过椭圆边缘反弹后，都会击中另一焦点位置上的目标。为了使电影放映机胶片通过的地方获得最强光，正是利用了椭圆的光学特性，把聚光灯的灯丝放到椭圆型反射镜的一个焦点处。

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概率演示上海惯量可制作

操作说明：旋转钉板，观看小球下落形成的曲线。

功能概述：正态分布在自然界极为常见，因此是非常重要、有广泛应用的一种分布。该展项向观众展示正态概率分布规律。

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勾股定理上海惯量可制作

操作说明：转动圆盘，观察液体在三个正方形中的填充情况，可以形象的看到三角形三边的关系。

功能概述：展品由直角三角形、钝角三角形和锐角三角形三套装置组成。每套装置均有一个可转动的圆盘，圆盘中间为由三角形三条边组成的正方形。转动圆盘，观察液体在三个正方形中的填充情况，可以形象的看到三角形三边的关系。为什么只有直角三角形中两个小正方形中的液体刚好充满大正方形呢？ 在以直角三角形的三条边为边长构成的三个正方形中，根据勾股定理，两个直角边为边长构成的正方形的面积之和正好等于斜边为边长构成的正方形的面积。所以当转动圆盘时，可以看到两个小正方形中的液体刚好充满大正方形。

根据这个方法，你可以分析出锐角三角形和钝角三角形的三边关系了。勾股定理广泛应用于工程中，例如修建房屋、修井、造车等。

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