20个简单的科学小实验图解版(素材)-五年级科学通用版

一、空气迫击炮
本期小实验，借助我们在冬天常用到的吹风机，来教大家制作一个超好玩的空气迫击炮小实验，让我们进一步认识“伯努利定律”的神奇。

实验任务
用吹风机+乒乓球，制作空气迫击炮，进一步认识生活中的“伯努利定律”现象。

实验材料
塑料膜（塑料文件夹）1张、乒乓球若干个、电吹风1把、盘子1个
实验操作步骤
步骤1：将塑料膜卷成一个圆筒，确保其内径比乒乓球略大就可以。

步骤2：用纸圈将塑料膜圆筒箍住（或者用透明胶粘牢都可以的）。

步骤3：将乒乓球放入盘中。

用透明胶将做好的塑料圆筒固定在盘子的边缘。

步骤4：请爸爸妈妈帮忙接上电源并打开吹风机，对着塑料圆筒的上半部分吹风。

现象及原理
•通过实验我们发现：
启动吹风机后，盘子里的乒乓球一个个被吸进塑料圆筒并快速地发射出去。

原理解析
•原来，空气流动速度越快，它内部的压强越小。

•在本次实验中，当圆筒上部有高速气流通过时，圆筒上部的压强就越小，而圆筒底部的空气还是静止的，圆筒底部的压强没有变化；圆筒上部和底部之间形成了很大的压力差，乒乓球就被底部的高气压推进圆筒，并朝圆筒顶部的低气压口飞去，就像“迫击炮”被发射出去了。

注意事项
•不断调整塑料圆筒的倾斜度和吹风口的方向，可以使实验效果更明显哦。

•使用吹风机需注意用电安全！实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

二、一杯紫色的液体，咋能调出这么多颜色？
天然食物，总是姹紫嫣红，浅黄深绿，一眼就能挑起食欲。

然而，在烹煮的过程中，也常会遇见这样的情况：煮过紫薯的水变成了绿色，很多人甚至吓到不敢吃！
紫米一清洗就掉色，难道颜色是染出来的？山药蒸煮过后表面出现了蓝紫色，看起来还有些恐怖。

其实，这正说明，这些食品的颜色都是纯天然的，绝不是人工染色的结果，和化肥农药也毫无关联。

大自然中的色素，在烹调、加工、储藏过程中，往往相当善变。

相比而言，人造色素在开发初期，基本要求就是着色力强、稳定性好，如果容易褪色，或是变色，早就被淘汰了。

一般的天然色素只是容易掉色和褪色，而一些蔬菜瓜果令人困惑的变色行为，则是花青素的杰作，它可以说是天然色素中的变色龙。

一般呈现紫色或黑色的蔬菜瓜果里，都有花青素的存在。

本期小实验，今天我们就来做个变色小实验，看看它的本领到底有多大？
实验任务
通过紫甘蓝来认识天然色素的变色行为，让我们都变成生活中的调色大师。

实验材料
紫甘蓝，白醋，苏打水，矿泉水，碳酸饮料，绿茶，柠檬酸，塑料杯数个，玻璃罐，热水。

实验步骤
步骤1：首先，将紫甘蓝切开。

接着，用热水浸泡十分钟左右。

步骤2：将浸泡后的紫色液体倒入玻璃瓶内。

步骤3：取6个塑料杯放在桌上一字排开，编号1-6，分别倒入碳酸饮料，绿茶，白米醋，矿泉水，苏打水，柠檬酸。

,
步骤4：然后将玻璃瓶内的紫色液体依次倒入塑料杯中。

实验现象
你会发现塑料杯内的液体呈现出紫色，绿色，红色等各种不同的色彩，甚是好看。

原理解析
紫甘蓝里含有丰富的花青素，它是一种水溶性的植物色素，存在于细胞液中，花青素的颜色因酸碱值不同而改变：酸性则偏红，碱性则偏蓝。

绿茶，矿泉水，苏打水等液体的酸碱值不一，所以遇到紫甘蓝后会呈现不同的颜色。

花青素是不稳定的一类色素，温度越高、存放时间越长，颜色就越难保存。

所以，至今还没什么办法让草莓、樱桃、桑葚、杨梅等食物在煮后还保持美丽的颜色。

就好像你在生日蛋糕上看到的红艳欲滴的罐头樱桃，就是染出来的……
三、普通一张纸，竟然可以托起比它重几千倍的水！
本期实验通过覆杯实验来认识大气压的存在
实验任务
探索大气压的神奇力量。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力，建立科学理性的思维方法。

实验材料
敞口玻璃杯1个、白纸1张、清水。

实验操作步骤
1. 往玻璃杯中倒满凉水，确保水面略高于杯口。

2.将白纸盖住杯口，并让水充分浸湿纸片，避免杯口与纸片之间有空隙。

3.将杯口朝下倒立，观察纸片的情况。

现象及原理
通过实验我们发现，尽管水杯倒立过来，但纸片仿佛被吸在杯口，纹丝不动。

原理分析
根据我们刚才的分析，纸片此时处于受力平衡状态。

纸片受到自身重力以及水杯内水的重力对它形成的压力，这两个力形成一个方向竖直向下的合力F1。

根据
我们之前探讨过的水的表面张力（参考实验：一毛钱硬币到底能容纳多少滴水？），纸片受到一个向上的拉力。

由于纸片处于大气中，所以纸片还受到大气压力，这个大气压力竖直向上，由于纸片受到水的表面张力影响，与杯口紧密接触完全闭合起来，所以纸片持续保持受力平衡，自然就把水挡在杯子里，水不会漏下来。

实验注意事项
水面要略高出杯口，且需要等水完全将纸片浸湿，并适当用手将纸片压实，可以提高试验成功率。

四、小小潜水艇
【今日任务】探索潜水艇潜水及上浮背后的原理。

【问题分析】潜水艇可以在水中自由上浮与下沉。

初步分析可知，潜水艇上浮是由于浮力大于潜水艇自身重力，反之当自身重力大于浮力，潜水艇就下沉了。

我们通过实验来直观分析验证一下。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力。

实验材料
塑料瓶1个、小药瓶（口服液）1个、清水。

实验操作步骤
1.将塑料瓶中灌入约9/10瓶水。

2.将小药瓶中灌入约2/3瓶水。

3.将小药瓶倒立投入塑料瓶中。

4.将塑料瓶盖上瓶盖。

5.反复挤压、放松塑料瓶，观察小药瓶的状态。

现象及原理分析
通过实验我们发现，当我们挤压塑料瓶，瓶中的小药瓶就下沉，松手后小药瓶又上浮。

实验开始时，之所以小药瓶能浮起来，是因为其所受浮力与小药瓶自身重力及其瓶内水的重力相等，且小药瓶体积不变，其受到的最大浮力也不变。

当塑料瓶受到挤压，小药瓶瓶口所受压强增大，使更多的水进入小药瓶（瓶内空气压强也增大）。

此时，小药瓶和其中的水的总重量大于浮力，因此下沉。

当松开手，小药瓶受到的压强变小，瓶内空气将部分水排出来，此时浮力大于小药瓶及其中的水的总重量，所以就上浮。

潜水艇由于不能依赖体积膨胀和收缩来改变浮力，只能通过调整自身重量来实现上浮、下潜。

当需要下潜时，则往贮水箱中灌入海水增加自身重力，实现下潜。

反之则排出海水实现上浮。

潜水艇原理图。

图片源于网络，版权归原作者所有
实验注意事项
实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

五、四两拨千斤，一根筷子竟能吊起重它一百倍的米瓶
【今日任务】探索筷子吊米瓶的科学原理。

【问题分析】这是一个经典的物理实验，我们可以从力学角度分析。

米瓶受向下的重力，既然能被提起来，必然受到一个与其重力大小相等方向相反的力。

那么这个力到底是什么呢？我们通过实验来分析。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力。

实验所需材料
米、筷子、窄口瓶
实验操作步骤
1. 将筷子竖直放入瓶中。

2.往瓶中倒满米。

3.将米粒用力压实。

4.捏住筷子顶端提起来，并观察瓶子发生的现象。

现象及原理分析
通过实验我们发现，当我们用手捏住筷子时，筷子并没有被抽出，而是连同瓶子一并被提了起来。

结合常识，瓶子、米粒、筷子的表面不是绝对光滑。

在不光滑的物体表面之间存在作用力即摩擦力。

米粒与米粒、米粒与瓶子、米粒与筷子之间也存在摩擦力。

由于米粒被压实，三者之间的摩擦力足可以让他们成为一个整体，彼此之间不再发生移动。

此时，对该整体施加向上的拉力时，就可以将米瓶整体提起来了。

（为了方便研究，我们可以把整个瓶子连同筷子看做整体分析对象，这样一来，摩擦力就成为内力，使得力的分析变得更简单）
实验注意事项
建议采用窄口瓶，并且将瓶身在桌面上轻磕有助于让米粒间更紧实，这样有助于提高实验成功率。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

六、纸杯烧水
【今日任务】探索纸杯烧热水而不着火背后的原因。

【问题分析】物体着火的条件是达到其着火点温度。

通常情况下，明火持续加热将达到纸杯着火点，之所以达不到，肯定因为热量被其他物体吸收了。

水杯接触的只有水和空气，初步判断水吸收了热量，使纸杯达不到着火点。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力，建立科学理性的思维方法。

实验所需材料
纸杯1个、点火器1个、清水
实验操作步骤
1.给纸杯里倒入约30ml凉水，覆盖整个杯底。

2.用点火器给纸杯底部中央持续明火加热。

3.当杯子里的水冒热气后，观察纸杯的情况。

现象及原理分析
通过实验我们发现，用明火给纸杯底部持续加热时，水的温度不断上升并开始冒出热气，但是杯子却没有被烧着。

单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量被称为“比热”。

水的比热很高，它会不断吸收杯底的热量。

纸的着火点在100℃以上，而水的温度不可能超过100℃，因此只要杯子里有水，纸杯就不可能着火。

实验注意事项
实验过程中注意用火安全。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

六、（2）气球有点怪，用火烧居然烧不坏
【今日任务】探索火烧气球烧不破背后的科学原理。

【问题分析】通常情况下，气球遇热或尖锐物后瞬间就爆炸，装上后居然烧不坏，初步判断与水有关系。

我们通过实验来进一步观察分析吧。

【课程目标】培养孩子发现问题、分析问题、解决问题的能力。

实验所需材料
气球1个、打火机1个、蜡烛1支、窄口瓶1个
实验操作步骤
1. 气球充气后，将其套在装有少量水的窄口瓶口。

2.将瓶子倒转过来，使得瓶子里的水流入气球，再将气球扎紧避免漏气。

3.点燃蜡烛。

4.蜡烛火焰对着气球底部烘烤（确保火苗烘烤的部位装有水）。

现象及原理分析
通过实验我们发现，当气球有水区域的表面接触火焰时，气球没有爆裂。

此时，气球里的水温却不断上升。

单位质量物质升高单位温度所需要的热量成为比热容。

在常见的物质中，水的比热容是最大的，因此水温升高会吸收很多热量。

当火焰通过气球壁“烧水”时，水便会通过对流进行热传递，温度高的水上升，温度低的水下降。

火焰加热处的气球壁相当于不断受到循环冷却，因此温度不会迅速上升，确保气球壁结构不致被破坏。

实验注意事项
请注意用火安全。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

七、一滴洗洁精，为何能让小纸船飞快往前冲
【今日任务】探索洗洁精推动小纸船向前冲背后的科学原理。

【问题分析】初步分析，之所以小纸船能向前移动，是因为受到了某种外部作用力。

洗洁精属于表面活性剂，根据往期实验结论，可初步判断是水的表面张力发生变化而引起。

我们可通过实验来深入分析。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力。

实验所需材料
小纸片1张、盘子1个、小剪刀1把少量洗洁精、滴管1个、水
实验操作步骤
1. 纸片末端剪出一个开口的三角形，并做成一个小船形状。

2.往盘子里倒入清水。

3.将小纸船放在水面上。

4.滴管吸取少量洗洁精，并滴在小纸船尾部开口三角形内部，观察小纸船的运动状态。

现象及原理分析
通过实验我们发现，当往小纸船尾部开口三角形内部滴入1滴洗洁精之后，小纸船瞬间飞快的往前冲去。

结合往期相关实验结论，洗洁精属于表面活性剂，能够降低水的表面张力。

当把洗洁精滴入小纸船尾部开口三角形后，洗洁精迅速降低小纸船尾部水的表面张力，此时小船尾部水的表面张力小于船头水的表面张力，前后出现张力差，因此小船迅速向前冲去。

实验注意事项
实验前请确保盘子不含有残余的洗洁精，否则实验会失败。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

八、简易电动机
【今日任务】探索电动机的科学原理。

【问题分析】磁铁提供了磁场，电池提供了电流，铜丝作为导线并做旋转运动，结合此前的科学实验结论可初步判断铜丝受到安培力作用。

我们通过实验来进一步观察分析吧。

【课程目标】培养孩子发现问题、分析问题、解决问题的能力。

实验所需材料
铷磁铁数个、5号电池1节、铜丝40cm
实验操作步骤
1. 将铜丝拧成如下图的形状。

2.将磁铁南极朝上接到电池负极。

3.将铜丝顶部小凸起与电池正极相接，铜丝底部环状部位与铷磁铁相接。

然后，观察铜丝发生的现象。

4.更换铷磁铁的磁极方向，并再次将铜丝顶部小凸起与电池正极相接，铜丝底部环状部位与铷磁铁相接。

然后，观察铜丝发生的现象。

现象及原理分析
通过实验我们发现，铜丝接通电池和铷磁铁后立即开始旋转起来。

更换磁铁磁极方向后，铜丝的旋转方向也相应发生改变。

根据此前实验结论：通电导线在磁场中受到安培力的作用。

铷磁铁可以导电，与电池负极相接后，铷磁铁相当于电池的负极。

铜丝接电池正极和铷磁铁后形成并联电路。

电流分别经过铜丝两翼从正极自上而下流经铷磁铁并回到负极。

当磁铁S极朝上时，磁力线从底部N极往上回到S极，根据安培定则，铜丝两翼左右部分的顶端和底端分别受到使铜丝可以做逆时针运动的安培力。

相应的，当磁极方向对调后，铜丝的旋转方向也由逆时针旋转变成顺时针旋转。

实验注意事项
请使用1节5号电池。

请勿长时间接电避免烫伤手指。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

八、（2）简易电动机
【今日任务】根据电磁学原理，制作一个简易电动机。

【问题分析】结合往期的实验结论，通电导线在磁场中受到安培力。

我们可以依据该原理，让电池本身作为通电导线，在磁场中自我旋转，制作简易电动机。

下面，我们一起动手制作吧！
【课程目标】培养利用已掌握的科学原理，创造新东西的能力。

实验所需材料
5号电池2节、强力磁铁6片、导线1根
螺丝钉1个、纸片2张
实验操作步骤1. 将4片强力磁铁吸附住电池负极。

2.将螺丝钉底部吸附在强力磁铁底端。

3.将纸片十字交叉放在两片强力磁铁之间，并整个吸附在另一节电池负极
4.将螺丝钉顶端吸附在另一节电池的正极。

5.将导线分别接在电池正极与底部磁铁上，形成电流通路。

现象及原理分析
通过实验我们发现，当用导线接通电池正极与底部磁铁后，底下的这节电池开始飞快旋转起来。

当把导线分别接在电池正极与底部磁铁后（该磁铁可导电），整个装置形成一个电流通路。

结合往期相关实验结论，通电导线在磁场中受到安培力作用。

此时，底部电池内部有电流通过，且该电池处于磁场中，因此受到安培力的作用，于是自身开始旋转起来。

实验注意事项
实验中请使用2节普通的5号电池，磁铁请选用可导电的钕磁铁。

两处的磁铁磁极保持一致。

间断通电，切勿一直接通电源，避免产生大量热能烫伤手指。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

九、会“吞”鸡蛋的瓶子
【今日任务】探求鸡蛋掉入窄口瓶背后的科学奥秘。

【问题分析】鸡蛋比瓶口大，却能掉进瓶子里，因此发生了弹性形变。

由于鸡蛋处在大气压中，必然受到某种外力，使之发生形变，进而掉入瓶中。

下面，我们通过实验来分析吧！
【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力。

实验所需材料
瓶子1个、熟鸡蛋1颗、打火机1个、小蜡烛1根
实验操作步骤
1. 将煮熟后的鸡蛋剥开蛋壳。

2.尝试将鸡蛋直接放在瓶口，观察鸡蛋发生的现象。

3.将小蜡烛插在鸡蛋顶端。

4.点燃蜡烛，将其放入瓶中燃烧，并用鸡蛋堵住瓶口。

5.观察此时鸡蛋发生的现象。

现象及原理分析
通过实验我们发现，刚开始鸡蛋被卡在瓶口无法掉入瓶中。

当我们把插在鸡蛋上的蜡烛点燃并放入瓶中燃烧后迅速用鸡蛋堵住瓶口，此时鸡蛋就完好无损顺利的掉入瓶中。

蜡烛燃烧会消耗氧气并产生二氧化碳气体，反应后气体总体积减小。

鸡蛋堵住瓶口，隔绝了外部空气，当瓶内氧气消耗完，蜡烛熄灭，此时瓶内气体总体积减小，气体压强变小。

由于外部大气压大于瓶内气体压力，内外形成压力差，鸡蛋受到指向瓶内的合力，在此合力下发生弹性形变顺利进入瓶中。

实验注意事项
实验中请注意用火安全。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

十、蜡烛竟然在水下燃烧
【今日任务】探寻“水火相容”现象背后的原因。

【问题分析】都说水火不相容，但是蜡烛竟然能在低于水面以下的地方燃烧，肯定是有什么东西将蜡烛芯和水隔离开来了。

我们通过实验来进一步分析吧。

【课程目标】培养发现、分析、解决问题的能力。

实验所需材料
水杯1个、蜡烛1根、打火机1个铷磁铁、图钉1个
实验操作步骤
1. 将图钉吸附在铷磁铁上。

2.将蜡烛底部插在图钉上。

3.将蜡烛放在杯中，并将其点燃。

4.让蜡烛持续燃烧，并观察蜡烛芯的位置。

现象及原理分析
通过实验我们发现，随着蜡烛不断燃烧，蜡烛芯的位置越来越低，并且能在低于水面的位置持续燃烧。

蜡烛燃烧时，会将蜡烛芯附近的蜡融化。

融化后的蜡烛油，一旦遇到杯中的冷水，立即冷却并凝固，就像一堵围墙把蜡烛芯和水隔离开来，而中间未与水接触的蜡烛油则继续供蜡烛燃烧。

随着蜡烛不断燃烧，蜡烛芯的位置越来越低，烛火就慢慢燃烧到水面下，于是出现了“水火相容”的现象。

实验注意事项
实验中请注意用火安全，并且避免蜡烛烧伤烫伤及图钉扎伤。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

十一、水幕幻灯机
【今日任务】观察光线折射现象。

【问题分析】透过装满水的玻璃杯看后面的图像，发现图像是左右反向的，其中的奥秘或许在于光线通过玻璃杯时发生了某种特殊现象。

我们通过实验来进一步观察分析。

【课程目标】培养孩子发现、分析、解决问题的能力。

实验所需材料
透明玻璃杯1个、夹子2个小纸片、彩色笔、认知卡
实验操作步骤
1. 用不同颜色的彩笔绘制不同的图案及文字。

2.将图案用夹子夹住并立起来。

3.在图案前面摆放一只玻璃杯。

4.往玻璃杯中倒满水，观察从玻璃杯中看到的图像和原图像有什么不同。

现象及原理分析
通过上面的实验我们发现，玻璃杯倒满水后，透过玻璃杯看到的图像与原图像正好左右相反。

由于光在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。

光线从空气中进入水中时，传播介质发生了变化，所以光线发生了折射。

另外，玻璃杯倒满水后，圆柱形的水柱相当于一个凸透镜，在某个距离区间内，我们看到的图像就变成了左右反向的图像。

请点击输入图片描述
光线折射原理图。

源于网络，版权归属原作者
实验注意事项
实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

十二、瓶口的硬币会唱歌
【今日任务】探索瓶口硬币会发出“嘭嘭嘭”的声响背后的原因。

【问题分析】硬币移动，必然受某种力的作用。

瓶身接触到热度高的物体后，里边气体会膨胀，因瓶子被硬币盖住且被水膜密封，因此，我们初步判断瓶内空气给硬币施加了力。

我们通过实验来进一步观察分析吧。

【课程目标】培养孩子发现问题、分析问题、解决问题的能力。

实验所需材料
玻璃瓶1个、硬币1枚盘子1个、滴管1个
实验操作步骤
1. 将玻璃瓶口用水润湿，然后在瓶口平放1枚硬币。

在硬币与瓶口接触的地方，继续用水润湿。

2.搓热双手，然后紧握瓶身并观察硬币接下来发生的现象。

3.用温水淋在瓶身，继续观察瓶口硬币发生的现象。

现象及原理分析
通过实验我们发现，当我们用搓热的双手或温水接触瓶身一段时间后，瓶口的硬币忽然移动起来，并且发出“嘭嘭”的声响。

由于瓶口被硬币遮盖且用水润湿，此时瓶子处于密封状态。

当温暖的手掌以及温水接触到瓶身后，热量通过瓶子的玻璃传导到瓶内空气，瓶内空气受热膨胀，膨胀的热空气往上升，于是将瓶口的硬币往上推，导致硬币发生移动，并由于气流的作用发出“嘭嘭”的声响。

知识扩展。

一般而言，当物体温度升高时，分子的动能增加，分子的平均自由程增加，所以表现为热胀；同理，当物体温降低时，分子的动能减小，分子的平均自由程减少，所以表现为冷缩。

这种现象被称作“热胀冷缩”。

实验注意事项
实验中请使用温水（50摄氏度左右），而不要使用开水或烫水，避免烫伤或使玻璃瓶炸裂而发生危险。

实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

十三、杯沿上的牙签挂两把餐叉居然不会掉
【今日任务】探索硬币（牙签）杯口悬叉不掉落背后的科学原理。

【问题分析】硬币、牙签放在光滑的杯口，通常情况下很容易掉落。

既然不会掉落，必然受力平衡，合力矩为零。

初步分析，正是因为餐叉的加入，才改变了受力。

具体是怎样呢？我们还是通过实验来观察分析吧。

【课程目标】培养孩子发现问题、分析问题、解决问题的能力。

实验所需材料
餐叉2把、牙签1根、硬币1枚、水杯1个
实验操作步骤
1. 先尝试直接将硬币放在杯沿，看看能否让其立在杯沿上不掉落。

2.将两把叉子交叉在一起，并将硬币用力卡在叉子之间固定住。