中国古代趣味物理实验补遗
50个历史小实验
50个历史小实验1. 糖水危机：模拟古代中国糖的奢侈，考察传统商品对社会的影响。
2. 铁饭碗实验：理解社会主义时期的就业保障政策，并思考其优缺点。
3. 啤酒税实验：探索英国啤酒税引发的17世纪酒精饮料危机。
4. 地下铁道模型：体验密蔼的反奴隶制度行动，并了解其历史意义。
5. 约翰逊盒子：重现十九世纪物理学家夫·约翰逊的图案视觉错觉实验。
6. 堡垒实验：模拟中世纪城堡建造过程，了解其设计原理。
7. 秘密草药实验：揭示中世纪巫术审判中的迷信和虚假科学。
8. 蝴蝶效应游戏：模拟时间旅行中的蝴蝶效应，思考历史变革中微小事件的影响。
9. 政治宣传传单实验：设计和制作自己的宣传传单，了解宣传在历史中的作用。
10. 营养饮食实验：模拟古代和现代人的饮食，比较两者的营养差异。
11. 历史电影解读：观看历史电影后进行讨论和文化解读。
12. 薛嵩实验：从小说《檀香刑》中的人物薛嵩的视角了解清朝历史。
13. 大革命表演：模拟法国大革命时期的政治和社会动荡，了解历史事件的复杂性。
14. 互联网黑客实验：探索现代网络安全并了解历史上的有关黑客行为。
15. 纪念物讲解实验：参观历史纪念物并进行口头讲解，培养历史解说能力。
16. 优雅的音乐实验：听古典音乐并尝试理解其历史文化背景。
17. 古代军事战术实验：模拟古代战争中的军事战术，思考战争策略的优劣。
18. 鸦片战争贸易实验：模拟中国鸦片战争中的贸易局面，思考贸易政策对国家的影响。
19. 饮茶仪式：体验中国传统茶道，并了解其历史渊源。
20. 历史投票实验：通过模拟投票讨论历史事件和决策过程。
21. 文化革命宣传海报实验：设计和制作文化革命时期的宣传海报，思考宣传的力量。
22. 隐秘的密码实验：模拟历史上的密码和密码破解技术。
23. 美术欣赏实验：观赏不同艺术时期的绘画作品，理解其历史背景和艺术特点。
24. 三个愿望实验：思考如果能够改变历史中的三个事件，会产生什么影响。
物理科学故事
物理科学故事
一、古代物理科学故事
1、关于发明水车
古代的发明家沈括，在利用抽水法的基础上，发明了水车。
水车的原理是，通过改变水的流量，使马车前进，以及为轮船提供动力。
沈括曾用数学原理证明了水车可以获得驱动力，他还解释了水车和蒸汽机在原理上的相似之处，这是物理科学的一大突破。
2、演示气体的传导性
古代物理学家霍尔木齐，设计了一个实验来证明气体的传导性。
他用一根管子连接了两个有盖锅，其中一个锅里装了液体，另一个锅里装了空气，空气会将液体传导到另一锅，这就证明了气体可以传导物质，这也是物理科学发展的一大里程碑。
二、近代物理科学故事
1、关于费米发现原子结构
20世纪30年代，意大利科学家费米发现了原子结构的存在，他利用粒子加速器向氢原子射击电子，发现氢原子由电子和质子组成，并且搞清楚了电子和质子之间的结构。
这一发现揭开了原子结构的神秘面纱，也奠定了现代物理学的基础。
2、关于麦克斯韦研究动能定律
19世纪末，爱尔兰物理学家麦克斯韦用实验研究发现，动能定律：动能就是物体的质量乘以它的速度的平方。
这个定理是物理学上的重要定律，对现代物理研究有着重要的影响。
中国古代趣味物理实验十摘
中国古代趣味物理实验十摘
1、铁桶船：将一个桶中填满水，在桶底放一块铁片，再把桶反过来放在水中，可使桶不沉，即使里面装了重物也不会沉下去。
2、倒盆船：在水中放一个盆，在盆中放一块铁片，再把盆倒过来放在水中，可使盆不沉，即使里面装了重物也不会沉下去。
3、漂浮针：将一根细针放在一碗水中，当把碗中的水倒入到容器中时，针会漂浮女在水面上，可以看得出针比水轻。
4、攀壁板：将一块木板浸入水中，将之放在水壁上，即使随后把板上面放了重物，板也不会掉下来，可以看得出水压力使它接触上持续。
5、漂浮木柱：将一根木柱放在水中，可以看到木柱漂浮在水上，可以看到木柱比水轻。
6、关节管：将两个管的关节处填满水，使之形成一个圆环，可以看到圆环漂浮在水上，可以看到弧面比水轻。
7、台阶铅块：将一把台阶置于两个铅块之间，即使台阶中间放入重物，也不会使台阶下沉，可以看出空气的涨落起作用。
8、悬浮金字塔：将一个金字塔置于水中，将其侧面朝上，可以使它悬浮在水面上，可以看出金字塔比水轻。
9、气动瓶：将一个空玻璃瓶密封好，然后放在水中，可以看到瓶仍在水面上漂浮，可以看到空气的涨落起作用。
10、真空装水：将一瓶水倒入容器中，然后用真空装置
将空气吸出来，可以看到水在容器中不沉，可以看出真空的抵抗力使它漂浮。
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中国古代趣味物理实验4-精选文档
中国古代趣味物理实验410 小孔成像小孔成像是初中课本中一个重要的物理实验，该实验最早见于《墨经》：“景到，在午有端与景长，说在端。
”“景：光之人，煦若射。
下者之人也高，高者之人也下。
足蔽下光，故成景于上;首蔽上光，故成景于下，在远近有端与于光，故景库内也。
”意思是：景像倒立，在于光线交错处有一点状小孔，同时，影像与物体有一定长度(距离)。
因为点状小孔极小。
影像：光线照到人身上，象箭射入小孔一样。
照到人的最下部位反射而成人的最高部位，照到人的最高部位反射而成人的最下部位。
人足在下遮蔽着下光，所以脚的影像映在壁的上方;人头在上遮蔽着上光，所以头的影像映在壁的下方。
由于在物体的远处或近处有一点状小孔和物体被光线直线所射，所以影像倒立在窟孔里面的壁上。
小孔成像实验记载还有许多，北宋沈括在解释“阳燧照物皆倒”时就涉及到小孔成像的问题：“若鸢飞空中，其影随鸢而移，或中间为窗隙所束，则影与鸢相违：鸢东则影西，鸢西则影东。
”宋末元初的赵友钦还以楼房为光学实验室进行过专门研究。
元代郭守敬发明的“仰仪”和“景符”也运用了小孔成像原理。
值得指出的是，上面叙述只限于“倒像”，直代清代，郑复光才指出影屏上还能形成正像(光斑)的事实。
11 悬镜照邻《淮南万毕术》云：“高悬大镜，坐见四邻。
”高诱注曰;“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。
”我们清楚，静止的水面是光的良好反射面，还在原始社会，人类就已注意到平静湖面中的倒影(像)。
早在殷商时代，我国就已有人利用静止的盘水作为照像器具，这种器具叫“水鉴”，即后来所说的“水镜”。
在悬镜照邻实验中，水盆的作用是把从大镜反射到水盆水面的光线再反射给人眼，使人能看到宅内看不见的宅外景像。
很明显，水盆与大镜的组合，已构成实验装置———潜望镜。
中学课本中的潜望镜，通常是把两面玻璃镜成45°角安装在“Z”形曲管的转弯处，而上述潜望镜则没有“Z”形曲管，所以人们把它叫做开管潜望镜，它是潜望镜的鼻祖。
中国古代趣味物理实验大集合
中国古代趣味物理实验大集合摘要：将分布在中国古籍中的一些趣味性浓的物理实验收集拢来予以介绍，扼要地分析了实验原理与方法，指出其在当今物理学中的应用，对了解中国古代物理实验产生、变化、发展的历程具有参考价值。
继“中国古代趣味物理实验拾零”、“中国古代趣味物理实验十摘”之后，又从古籍中挑选出部分趣味物理实验予以介绍。
并扼要分析实验原理与方法。
1迎风转秫《帝京景物略》云：“剖秫秸二寸，错互贴方纸，其两端各红绿，中孔，以细竹横安秫竿上，迎风张而疾趋，则转如轮，红绿浑浑如晕。
”这是一个利用风能去推动秫秸转动的实验，实验演示了颜色合成。
仪器制作与实验过程大体如此：将去掉穗的高粱杆截成若干段，每段长二寸，剖开。
分别把红纸、绿纸剪成方形，并把它们交叉地贴在高粱杆的两端。
把高粱杆也交叉放在一起，在交叉的高粱杆的中部钻孔，用细竹一端穿过小孔作为转轴，手持细竹另一端逆风行走，纸片张开，高粱杆快速转动，状如飞轮。
此时，红绿两种颜色就像日晕那样浑然一体，形成十分美丽的色环。
本实验中的“仪器”，人们称它为“风车”，是一种儿童玩具。
这种“仪器”，在中国古代统治者心目中，肯定不能登大雅之堂。
因此，从事科学研究的人们，总是想方设法把自己的发现以玩器的形式保存下来，以启迪思维，激发智力。
2著翼起飞《汉书·王莽传》云：“取大鸟翮为两翼，头与身皆著毛，通引环钮，飞数百步堕。
”这是一个滑翔飞行实验：用大鸟羽拼合成两只大翅膀，用牵引线把它们固定在人身两侧，人从头到脚装上羽毛，然后拉着牵引线迅速奔跑，就会象鸟儿一样飞向空中，飞行数百步掉下。
我们清楚，鸟在飞行时，翅膀的上面往往向上凸起，下面平直或略微凹进。
如果直接将大鸟翅膀作飞翼，或将若干鸟的羽茎拼织成鸟翼形状，那么人拉着“翅膀”迅跑时，空气就相对“翅膀”向后移动。
因“翅膀”上凸下平，流过“翅膀”上面的空气，需要绕一个弯，其流速要比“翅膀”下面空气的流速快。
这样，“翅膀”上面空气流速快，压强小，“翅膀”下面空气流速慢，压强大，使“翅膀”上下产生压强差。
中国古代趣味物理实验十摘
１ 壶 窍 泻 水
孔开孔面积 ， 两壶 灌满水后 ， 将 同时 让 水 从 壶 中 开孔 处 流 出． 验 结 果 是 ： 有 ５个 小 孔 的那 壶 实 开
中图分 类号 ： ０４ 文 献标 识码 ： Ｅ 文 章 编 号 ：０ ５４ ４ （ ０ ２ ０ —０ ５０ １０—６２ ２０ ）９０４—４
Ｓｏ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎｇ ｐｈｙ ｉ ｓ ｅ ｍ ｎｔ ｒ ｓ ｉ ｓ ｃ ｘｐｅ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎｃ ｅ ｈｉ ｒ ｍ ｎｔ ｎ ａ ｉ ｎｔ Ｃ ｎａ
第 ９期
验 中最 早 的 一 个 ．
２ 结 环 飞 木
流 向杯 外 ， 至酒 液 流 完 为 止 ． 直 魔 杯 在 清 代 后 已经 失 传 ， 放 后 ， 德 镇 研 解 景 制 瓷 器 的科 技 人 员 根 据 宋代 古 籍 重 新 研 制 出这 种 酒 杯 ， 在 国外 展 销 会 上 引起 轰 动 ． 并 ４ 挥 箸 击 瓯 张 英 、 士祯在 《 鉴类 函》 王 渊 中指 出 ： 唐 大 “ 中初 ， 道 原 善 击 瓯 ， 越 瓯 、 瓯 二 十 ， 加 减 郭 用 邢 旋
水先 流完．
谷 应 泰 在 《 史 记 事 本 末 》 介 绍 了徐 有 贞 明 中
１５ ４ ３年 受 命 往 山 东 张 秋 治 水 之 前 所 做 的 一 个
实 验 ： 初 ， 贞 方 鸠 功 ， 言 沮 者 ， 使 中使 问 “ 有 有 上
之 ． 贞示 以二 壶 ， 壶 之 窍 一 ， 壶 之 窍 五 ， 有 一 一 注
这 个 实 验 的趣 味 性 在 于 ： 们 通 常 认 为 只 人 要 两 壶 开 孔 面 积 相 等 ， 流 量 必 然 一 致 ， 事 实 其 但 并非如此 ． 因在 两 壶 横 截 面 积 、 始 时 水 的深 度 起 和 开 孔 面 积 相 等 的情 况 下 ， 中 水 流 尽 的 时 间 壶
中国古代记载物理学知识
中国古代记载物理学知识嘿，朋友们！今天咱们来唠唠中国古代那些超有趣的物理学知识，就像挖掘宝藏一样，保证让你惊掉下巴。
咱先说说杠杆原理吧。
这杠杆啊，就像是一个神奇的魔法棒。
古代人可聪明啦，阿基米德说给他个支点能撬起地球，咱中国古代也有类似的智慧。
你看那秤，小小的秤砣就能称起大大的物件。
这秤砣就像一个武林高手，虽然个头小，但是凭借着杠杆这个“武功秘籍”，在秤杆上那么一挪，就能四两拨千斤，轻松知道东西的重量。
就好比一个小蚂蚁能拉动比它大好多倍的食物一样神奇。
再看看光学知识。
铜镜就像是一个时间的记录者，表面光滑得就像平静的湖面。
古代人通过打磨铜镜来利用光的反射，那时候的铜镜就像是一个小小的太阳，把人的面容反射出来。
想象一下，古人对着铜镜梳妆，就像在跟另一个自己对话。
而且小孔成像更是奇妙，一个小小的孔就像是一个神秘的时空隧道，外面的世界通过这个小孔就倒着映在墙上了。
这就好像是现实世界被施了魔法，来了个大反转，大树变成了小树，人也头朝下脚朝上了，特别有趣。
还有声学呢。
古代的编钟那可是响当当的。
一个个编钟就像一群听话的小精灵，按照不同的大小和形状，发出高低不同的声音。
当乐师敲响它们的时候，就像是一场精灵的音乐会。
那声音悠扬动听，仿佛能穿越时空，带着我们回到古代的宫廷，看到那些穿着华丽服饰的人在翩翩起舞。
这编钟的声音就像流水一样，有时候湍急，有时候缓慢，在空气中流淌着美妙的旋律。
古代的磁学也很厉害。
指南针就像一个永远不会迷路的小导游。
不管你在多么复杂的环境里，它就坚定地指着一个方向。
它小小的指针就像是一个忠诚的卫士，守护着方向的秘密。
在茫茫大海上，它就像海上的灯塔，给船只指引回家的路，哪怕狂风巨浪也不能让它动摇。
咱中国古代的物理学知识就像一座神秘的大花园，里面充满了各种奇妙的花朵。
虽然当时没有现在这么先进的设备去精确测量和研究，但古人凭借着敏锐的观察力和无限的智慧，发现了这么多有趣的物理现象。
就像一群探险家在未知的世界里发现了一个个宝藏一样，这些知识是他们留给我们的珍贵礼物，我们现在看着这些知识，就像看着古人智慧的结晶在闪闪发光呢。
中国古代趣味物理实验补遗
An Supplement to Interesting Physics Experiment in
Ancient China
作者： 粟新华 [1];李良成 [2]
作者机构： 邵阳学院电气信息工程学院,湖南,邵阳,422000[1]邵阳职业技术学院,湖南,邵
阳,422004[2]
出版物刊名： 邵阳学院学报：社会科学版
页码： 33-36页
主题词： 中国;古代趣味物理实验;《帝京景物略》;《汉书·王莽传》;《夷坚志》;《西京杂
记》;《夜航船》
摘要：将分布在中国古籍中的一些趣味性浓的物理实验收集拢来予以介绍,扼要地分析了实验原理与方法,指出其在当今物理学中的应用,对了解中国古代物理实验产生、变化、发展的历程具有参考价值.。
中国古代趣味物理实验
中国古代趣味物理实验山东省巨野县第一中学学袁春梅在中国古代 ,人们十分重视用实验去研究物理现象与规律. 一些实验构思奇特 ,设计巧妙 ,在漫长的岁月中经受了历史的考验 ,至今仍然光彩艳丽. 不过 ,物理学在古代不是一门独立的学科 ,其资料散布于各种典籍 ,收集起来不容易. 本文从“趣味性”角度出发 ,从各种典籍中选出一些物理实验予以介绍 ,目的在于了解当今趣味物理实验发展变化的历史背景.1 “虚管悬液”实验唐代王冰注解《黄帝内经素问》时指出 : “虚管溉满 ,捻上悬之 ,水固不泄 ,为无升气而不能降也. ”意思是 :用手指捏住空管的一端 ,将管中灌满水后倒过来 ,水不会从管中流出.因为外面的空气不能进入管中 ,所以管里的水不会流出来.这就是“虚管悬液”实验 ,它证明了大气压强的存在. 当管中充满水后 ,空气不能进入管中. 将管倒过来 ,管内压强为水压 ,其值通常小于管外的大气压强 ,故水“悬”在管中.这个实验是从“瓶子倒水”实验演绎过来的.早在南北朝的《关尹子》一书就已指出 : “瓶有二窍 ,水实之则倒泻 ,开一则水不下 ,盖不升则水不降. ”意思是 :在密封的瓶上开两个小孔 ,瓶中灌满水 ,水就会从瓶中倒出.若只在瓶中开一个小孔 ,水是倒不出来的. 因为此时空气不能在瓶中对流. 很显然 ,上下两端开口的瓶子 ,下口上面压强为一个大气压加水压 ,下面压强是一个大气压 ,这种情况下水会从下口流光. 但将瓶的上口封住时 ,水向下滴落一点点后 ,瓶内气体体积增大 ,压强减小 ,当瓶内气压减小量与瓶中水柱产生的压强相等时(有时只要水的下表面向外凸出一点点就行) ,水就不会流出来了.该实验 ,常有教师在讲到大气压作用时 ,用“试管履行”来演示.2 “瓶子喝水”实验宋代俞琰(1258～1314)所写的《席上腐谈》一书 : “剧烧片纸纳空瓶 ,急覆于银盆水中 ,水皆涌入瓶 ,而银瓶铿然有声 ,盖火气使之然也. 又依法放入壮夫腹上 ,挈之不坠. ”这段话的意思是 :将剧烈燃烧着的纸片放入空瓶里 ,迅速把瓶倒扣在装有水的银盆中 ,水就会涌进瓶里 ,并且铿然有声.因为纸片的燃烧使瓶中空气减少 ,待瓶内空气冷却后压强降低的缘故. 按这种办法把瓶扣在人腹上 ,瓶子会吸住腹肌而不坠落. 很明显 ,纸在瓶中燃烧 ,瓶内空气膨胀 ,空气从瓶中“跑”掉一部分. 把瓶扣在水中 ,氧气燃尽 ,火焰也就熄灭 ,此时瓶内温度降低 ,压强减小 ,瓶外空气压迫盆里的水涌入瓶中. 记载中尽管没有说明这是大气压作用的缘故 ,但能指出“盖火气使之然”,这在当时已是了不起的事情. 古代记载大气作功的实验有许多 ,还在先秦时期 ,我国就用“角法”(今“拔罐疗法”)治病了 ,可见“瓶子喝水”实验并不“年青”. 当今人们选择泡菜坛子 ,先在坛外沟槽中倒水 ,然后把燃烧的纸片丢进坛中 ,盖上坛盖 ,看沟槽中水是否被吸入盖内或坛腹 ,以此判别坛子是否漏气. 其检测原理就是“瓶子喝水”的实验原理.3 “纸人共振”实验北宋科学家沈括(1031～1095) 在《梦溪笔谈》中指出 :“欲知其应者 ,先调诸弦令声和 ,乃剪纸人加弦上 ,鼓其应弦 ,则纸人跃 ,他弦即不动. ”沈括的意思是 :要想知道某一根弦的应弦 , 可以先把各条弦的音(依五音声阶) 调准 ,然后剪纸人放在这根弦上. 这样一弹它的应弦 ,纸人就会跳动 ,弹其他弦 ,纸人则不动.这就是著名的“纸人共振”实验. 所谓共振 ,是指一个物体振动的时候 ,另一个物体也随着振动的现象. 发生共振的两个物体 ,它们的固有频率一定相同或成简单的整数比. 如弹动“哆”弦 ,别的“哆”弦也动 ,弹动“咪”弦 ,别的“咪”弦也动.其实 ,早在沈括以前 ,就已经有人做过“瑟弦相应”实验 ,战国时庄子(前 365～前 286) 在他的著作中就提到一个叫鲁遽的人 : “为之调瑟 ,废(置)于一堂 ,废于一室 ,鼓宫宫动鼓角角动 ,音律同矣. ”只不过“纸人共振”实验更为直观和有趣罢了.4 “铜瓮雷鸣”实验西汉刘安(前 179～前 122) 在《淮南万毕术》中云 : “铜瓮雷鸣. ”其注曰 : “取沸汤置瓮中 ,坚塞之 ,内于井中 ,则作雷鸣 ,闻数十里. ”意思是 :把开水倒进铜瓮里(但勿倒满) ,将铜瓮密封后丢入井中 ,声似雷鸣 ,数十里也能听到. 铜瓮怎能“雷鸣”? 原因可能有两种 :第一 ,铜瓮在下沉过程中 ,瓮内水面之上蒸气遇冷降温凝结 ,压强减低 ,水的沸点随之降低 ,水再次沸腾作响;第二 ,若瓮壁极薄 ,当瓮内压强降低时 ,受大气压加水压的作用 ,铜瓮向内破裂 ,造成爆炸 ,声似雷鸣. 上述两种现象 ,都是通过空气冷凝的方法达到做功的目的. 现中学用铁皮盒替代铜瓮演示上述第 2 种现象 ,实验时因条件限制不在水中而在空气中进行. 若演示上述第 1种现象 ,则是将烧瓶内水烧开后稍冷却 ,再在瓶外浇冷水降温减压来实现.5 “循烟燃烛”实验姜岌在《续古文苑》一书中介绍了一个有趣的实验 : “今燃一烛在上 ,一烛在下 ,灭下烛使烟相当 ,则上烛之炎 ,循烟而下 ,燃下烛矣. 此类相从也. ”意思是 :现在让我们点燃两支蜡烛 ,一支放在上面 ,一支放在下面 ,将下烛的火焰吹灭 ,使它产生的烟雾(即蜡烛燃烧时产生的蜡蒸气)正好对着上烛的火焰. 此时 ,上烛的火焰会沿下烛烟雾传递过来把下烛点燃. 这是因为固态的蜡烛和气态的蜡蒸气都属于同一种物质. 在中学物理实验活动课中 ,常演示“空中飞火”、“火外生枝”两个实验 ,它们是从“循烟燃烛”中派生出来的.6 “首泽浮针”实验《淮南万毕术》云 : “首泽浮针. ”其注云 : “取头中垢 ,以涂塞其孔 ,置水即浮. ”张岱(1597～1667 以后) 在《夜航船》中指出 : “取头垢涂针 ,及塞针孔 ,水上自浮. ”上述两种解释 ,前一种仅指出用头垢涂塞针孔 ,后一种则还指出应将头垢涂针. 其实 ,将头垢涂针才是最重要的. 通常 ,将密度大于水的物体放在水中 ,它会沉入水底 ,因为此时物体所受重力大于水对它的浮力. 但由于液体具有表面张力 ,如果把像绣花针那样小的物体小心地投放水面 ,针也能由于水的浮力以及表面张力的作用而不沉下. 取头垢涂针 ,把针平放在水面上 ,因针表面有油脂(头垢) ,针与水之间的接触角增大 ,实验更容易成功.7 “水中游蝌”实验宋代苏轼(1037～1101)在《物类相感志》中写到 : “獐脑黄蜡和匀染黑 ,投水中作蝌蚪 ,自然水中走动. 但欲洁净 ,用了油手指则住. ”这个实验中的“獐脑”应为“樟脑”(萘) . 苏轼曾在《格物粗谈》介绍过“浮水金丹”实验 : “樟脑、银珠捣为饼 ,入水 ,即游走. ”这个实验与“水中游蝌”相似.“盆中行船”实验 ,与水中游蝌也有相似处 , 对了解“水中游蝌”实验原理会有帮助. 用保安刀片将泡沫塑料或木片削制一个约 3 cm 长的小船 ,在船尾切一个“V”形切口 ,在“V”形切口中嵌入一片小肥皂 ,将小船放入倒满水的盆中 ,小船会自动向前航行. 这是一个利用水表面张力做功的实验 ,肥皂在船尾慢慢溶化 ,使小船后面水的表面张力系数慢慢减小 ,所以船头水的拉力大于船尾水的拉力 ,船缓缓向前移动.8 “鸡子举飞”实验《淮南万毕术》云 : “艾火令鸡子飞. ”这是一个很有趣的实验 ,但因记载简单 ,很难确定其实验原理与方法. 《太平御览·方术部》引注云 : “取鸡子去其汁 ,然艾火 ,纳空卵中 ,疾风因举之飞. ”宋朝苏轼在《物类相感志》中云 : “鸡子开小窍 ,去黄白了 ,入露水 ,又以油纸糊了 ,日中晒之 ,可以自升起 ,离地三四尺. ”按《太平御览》引注 ,这个实验利用了热空气的密度小于冷空气的密度 ,热空气在冷空气中能够上升的原理 ,但实验不能成功 ,这倒不是该实验原理不对 ,而在于蛋壳体积太小 ,艾在燃烧时壳内排出的空气重力无法令鸡子“举”. 因为物体在空气中受到的浮力 ,等于它排开的同体积空气的重力.但如果鸡子有足够的体积 ,这个实验就会成功. 我国五代时发明的“孔明灯”(热气球)就是一个很大的“蛋壳”.苏轼介绍的实验方法 ,应用的是反冲作用原理. 鸡子“飞”起离地三四尺 ,应该是可信的. 原因是他将蛋壳开口用纸封闭 ,只有当壳内气体膨胀 ,作用在壳内壁的压力相当大时 ,油纸才被挤破. 此时 ,气流从开口喷出 ,气流的反作用力推动蛋壳起飞. 这个实验的条件控制得非常好 :第一 ,蛋壳开口只有当壳内压力相当大时才打开;第二 ,温度控制巧妙 ,蛋壳在密封前 , “入露水”,温度很低 ,密封后 ,则“日中晒之”,温度显著升高.9 “鱼洗喷水”实验《清稗类钞》载 : “古州城外河街 ,有陈顺昌者 ,以钱二千向苗人购一古铜锅 ,重十余斤. 贮冷水于中 ,摩其两耳 ,即发声如风琴 ,如芦笙 ,如吹牛角. 其声嘹亮 ,可闻里余. 锅中冷水即起细沫如沸水 ,溅跳甚高. 水面四周围成八角形 ,中心不动. ”上述“铜锅”叫“喷水鱼洗”或“鱼洗”. 这种古代玩器始于汉代 ,大多类似洗脸盆 ,盆底刻鱼 ,盆沿有两耳 ,摩其两耳 ,盆内便能喷射出美丽的水柱. 其喷水原理实际上是振动产生的四节线振波引起了水的激荡 ,振动过程类似于圆钟的空气振动.试图使鱼洗喷水 ,应使手掌和鱼洗两耳(弦)摩擦 ,作为洗发生振动的激励源. 手掌所处的位置可视为振动波节的位置 ,这样 ,由于洗的对称性 ,其振动只能产生偶数节线 ,而振动的拍击波使洗内的水发生相应的谐振动 ,于是在洗的振动波腹处 ,水的振动最为强烈 ,而在洗的波节处 ,水不发生振动.关于鱼洗的最早文字记录 , 见于宋代何远 (1077～1145)所写的《春渚纪闻》以及王明清 (约 1127～ ?) 所写的《挥尘前录》. 近年东南大学还复制了不少鱼洗 ,这些鱼洗被国内外学者所珍藏. 现在 ,鱼洗已成为一些大学课堂上的演示实验仪器.10 “磁石提棋”实验《淮南万毕术》云 : “慈石提棋. ”其注云 : “取鸡(血) 磨针铁 ,以相和慈石 ,置棋头局上 ,自相投也. ”又注曰 : “取鸡血与针磨寿之 ,以和慈石 ,用涂棋头 ,曝干之 ,置局上 ,即相拒不休. ”这两条注释 ,第一条指磁体相吸 ,即“磁石提棋”,第二条指磁体相斥 ,即“磁石拒棋”. 其做法是用鸡血磨针(此时鸡血起润滑作用) ,将磨针时所得的鸡血与铁粉混合物中拌入磁石粉末(此时鸡血起粘合作用) ,涂在棋头. 晾干后摆在棋盘上 ,会出现棋子相互吸引或相互排斥现象. 很明显 ,这种棋子已成为人造磁体.从理论上看 ,每颗磁石粉末均具有极性 ,掺入铁屑能大大增强磁畴. 将磁粉与铁粉粘在棋子上 ,放在地磁场中慢慢晾干 ,在晾干过程中 , 每个磁石与铁的小颗粒必循着地球磁感应线作有规则的排列 ,棋子会显极性 ,它能与磁石相吸或相斥. 南宋庄绰在《鸡肋篇》就曾写道 : “捣磁石错铁末 ,以胶涂瓢中各半边”;“以二瓢为试 ,置之相去一二尺 ,而跳跃相就 ,上下宛转不止. ”《史记》、《汉书》等典籍中所指的“栾大斗棋”,指的也是人造磁体具有的这种性质 ,现在用人造磁铁去做趣味实验就更多了.11 “冰镜取火”实验《淮南万毕术》云 : “削冰令圆 ,举以向日 ,以艾承其影 ,则火生. ”张华(232～300) 在《博物志》中云 : “削冰令圆 ,举以向日 ,以艾于后承其影 ,则得火. ”综合上述两条记载 ,联系当时科技的发展情况 ,我们认为上述大概意思是 :把一块冰削成扁圆形 ,两个侧面鼓成球面 ,将它举起来 ,使其一个侧面对着太阳. 这样 ,阳光穿过冰块后汇聚成一点 ,在那里放些艾草一类干燥的易燃物 ,这些物品会被慢慢点燃.上述冰块实际上已成为一块凸透镜 ,阳光汇聚的一点是它的焦点. 众所周知 ,冰块在强烈的阳光下会慢慢熔化 ,要使它能像古代燧阳那样利用太阳取火 ,这可是一件了不起的事情.冰镜能够取火吗 ? 古人的答案是肯定的 ! 如清代郑复光就做过这一实验. 1819 年 ,他取透明度极好的冰 ,用手工削制成透镜 ,因表面“甚难得圆”而招致失败. 后用凹底锡壶 ,充以热水 ,放在冰块上旋转 ,得到形状很好的冰凸透镜 ,用它对日聚焦 ,竟使“火煤”燃烧起来 ,可见冰镜取火不是妄说.12 “喷水造虹”实验唐代张志和 (约 730～约 810) 在《玄真子》一书指出 :“背日喷乎水成虹霓之状. ”宋代蔡卞(1058～1117) 在《毛诗名物释》同样提到 : “以水喷日 ,自侧视之 ,则晕为虹霓. ”上面引述的意思是 :背着太阳向空中喷水 ,从侧面观察 ,可以看到霓虹现象.虹是阳光射入水滴经折射、反射而形成在雨幕或雾幕上的彩色或白色圆弧. 在中国古代 ,有人认为虹乃是天地之淫气 , 《诗经》就曾写到 : “虫带虫东 (虹) 在东 ,莫之敢指. ”“喷水造虹”实验 ,是人类有意识进行的一次白光色散实验 ,它正确地说明了虹的成因.13 迎风转秫《帝京景物略》云 : “剖秫秸二寸 ,错互贴方纸 ,其两端各红绿 ,中孔 ,以细竹横安秫竿上 ,迎风张而疾趋 ,则转如轮 ,红绿浑浑如晕. ”这是一个利用风能去推动秫秸转动的实验 ,实验演示了颜色合成. 仪器制作与实验过程大体如此 :将去掉穗的高粱杆截成若干段 ,每段长二寸 ,剖开. 分别把红纸、绿纸剪成方形 ,并把它们交叉地贴在高粱杆的两端. 把高粱杆也交叉放在一起 ,在交叉的高粱杆的中部钻孔 ,用细竹一端穿过小孔作为转轴 ,手持细竹另一端逆风行走 ,纸片张开 ,高粱杆快速转动 ,状如飞轮. 此时 ,红绿两种颜色就像日晕那样浑然一体 ,形成十分美丽的色环.本实验中的“仪器”,人们称它为“风车”,是一种儿童玩具 ,也可以启迪思维 ,激发智力.14 著翼起飞《汉书·王莽传》云 : “取大鸟翮为两翼 ,头与身皆著毛 ,通引环钮 ,飞数百步堕. ”这是一个滑翔飞行实验 :用大鸟羽拼合成两只大翅膀 ,用牵引线把它们固定在人身两侧 ,人从头到脚装上羽毛 ,然后拉着牵引线迅速奔跑 ,就会象鸟儿一样飞向空中 ,飞行数百步掉下. 我们清楚 ,鸟在飞行时 ,翅膀的上面往往向上凸起 ,下面平直或略微凹进. 如果直接将大鸟翅膀作飞翼 ,或将若干鸟的羽茎拼织成鸟翼形状 ,那么人拉着“翅膀”迅跑时 ,空气就相对“翅膀”向后移动. 因“翅膀”上凸下平 ,流过“翅膀”上面的空气 ,需要绕一个弯 ,其流速要比“翅膀”下面空气的流速快. 这样 , “翅膀”上面空气流速快 ,压强小 , “翅膀”下面空气流速慢 ,压强大 ,使“翅膀”上下产生压强差. 这个压强差 ,会产生把“翅膀”向上托起的升力 ,这个升力就可把物体托向空中.这个实验 ,是人类第一次进行滑翔飞行的实验. 它惊险、有趣 ,尽管可能不会成功 ,但试验者需承担较大风险. 由此可见 ,我们的祖先何等聪明和勇敢.15 水中浮丹宋代洪迈在《夷坚志》中介绍 : “宣和中 ,蔡鲁公闭居京师 ,有方士持阴阳丹一两许 ,如弹子大 ,色正红 ,以献之. 置之水中 ,随十二时上下 ,六阳时则浮上 ,六阴时则沉. 仍各准其方位 ,不差晷刻. ”阴阳丹的组成成份是什么 ,洪迈没有说明.但在宋代 , “水中浮丹”的研究是比较深入的 ,哪些材料制丹能在水中自由游走 ,哪些材料制丹可在水中自动沉浮 ,实验一丝不苟. 苏轼就曾提到 : “獐脑黄蜡和匀染黑 ,投水中作蝌蚪 ,自然水中走动. ”《格物粗谈》中的“浮水金丹”是用樟脑、银珠捣成的.此外 , 《北梦琐言》还记载了一个盆中游鱼的实验 : “戍州刺史文思辂亦有戏术 ,曾剪纸鱼投于盆内活. ”从洪迈的记录看 ,阴阳丹在水中的运动很像潜水艇的沉浮. 这使人想起阿基米德原理 :浸入液体里的物体受到向上的浮力 ,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力. 由此可知 ,当丹的比重大于液体比重时 ,丹会下沉 ,当丹的比重小于液体比重时 ,丹则上浮.樟脑丸为什么能在水中自动沉浮呢 ? 原来 ,实验中的“水”为醋酸溶液 ,樟脑丸的比重比醋酸溶液略微大一些 ,所以开始时樟脑丸沉入杯底. 但由于醋酸与碳酸钠发生化学反应 ,产生的二氧化碳气体聚集在樟脑丸的表面 ,使樟脑丸和气泡这一整体的比重小于液体比重 ,樟脑丸浮了起来. 当樟脑丸浮到液面时 ,附在樟脑丸表面上的二氧化碳气体逸出 ,剩下的气泡连同水对樟脑丸向上的浮力支持不住樟脑丸的重量 ,于是又沉入杯底.当今课堂上 ,有些物理或化学教师就做过这种实验 :在半杯醋酸里加入碳酸钠数粒 ,然后把一粒樟脑丸放入杯里.樟脑丸起初沉入杯底 ,过一会儿就会慢慢浮上来 ,浮到液面后再沉下去 ,然后又浮起来 ,如此反复 ,十分有趣.16 铜蟾滴水“古铜蟾蜍 ,章申公研滴也. 每注水满中 ,置蜍研仄 ,不假人力而蜍口出泡 ,泡殒则滴水入研 ,已而复吐 ,腹空而止. ”意思是 :章申公有一个铜制研滴 ,形如蟾蜍 ,显得非常古朴. 将它放在研侧 ,注入水 ,不用借助人工操作 ,蟾蜍口中就能吐出水泡 ,泡灭水滴落入研盘 ,过一会又吐水泡 ,如此反复 ,直到蜍腹中的水吐完.这是一个利用毛细管引水入研的有趣实验. 我们清楚 ,水能润湿铜 ,将铜管插入水中 ,管中液柱的高度 ,与液体表面张力系数、毛细管内径以及液体与固体的接触角有关. 当液体与固体材料确定后 ,毛细管内径越细 ,管内液柱越高.因此 ,用毛细管能达到引水目的. 有趣的是 ,上述实验中毛细管可能就设在人眼无法看见的研滴壁中 ,毛细管内壁较粗糙 ,水从蜍腹底部润湿至向研盘方向倾斜的蜍口侧而慢慢形成水滴 ,当水滴重力大于水的表面张力时 ,水滴入研盘中.17 纸铫煎茶张岱在《夜航船》中指出 : “鸡子白调白矾末刷纸 ,作铫子煎茶 ,沸而不烧其纸. ”鸡子白即鸡蛋清 ,白矾即明矾. 用鸡蛋清与明矾粉末和匀涂刷纸上作成铫子 ,放在火焰上煎茶 ,水沸而纸不燃.我们清楚 ,普通煤炉的火焰温度约600 ℃,而纸的着火点是 183 ℃,用煤炉烧纸 ,纸会燃为灰烬.但用纸铫煎茶 ,情况就不一样了.炉火燃烧时 ,铫子内的水会不断吸热 ,使纸冷却.由于水的沸点是 100 ℃.水会在这个温度下变为蒸气将多余的热带走 ,所以沸水温度不会超过 100 ℃,这个温度低于纸的着火点 ,只要铫子里的水不干 ,同时注意铫子水面以上不接触火焰 ,纸就不会燃烧. 为了防止纸铫水面以上部分被火焰燃烧和纸铫渗水现象发生 ,同时也为了增加纸铫能够承受水的压力 ,在纸铫上涂上鸡蛋清与明矾混合物 ,实验就容易获得成功.初中物理课本中的“纸锅烧水”实验 ,可能就是从“纸铫煎茶”演变过来的 ,而“纸锅烧水”更具有说服力和惊险性.18 刻鱼测雨汉代有一个奇特的物理实验 ,仪器是用玉石雕刻的鱼.这种鱼可能为椭圆形、中空 ,髟耆尾皆具. 实验目的是以鱼的鸣吼来预测天气. 原文见《西京杂记》: “昆明池刻玉石为鱼.每至雷雨常鸣吼 ,髟耆尾皆动. 汉世祭之祈雨 ,往往有验. ”这个实验巧妙地运用了共振效应 ,效果相当不错. 使那些不知原理的人. 对石鱼产生敬仰 ,并顶礼膜拜.我们清楚 ,风暴时 ,强风掠过海面会产生次声波 ,次声波和风暴怒吼的声波一起向四面八方传播 ,声波很容易被空气和大海“吃”掉 ,唯有频率很低的次声波在传播过程中能量损失慢、传播距离远. 加之次声波比风浪速度快许多倍 ,它能成为风暴来临的警报. 但次声人耳无法分辨 ,如果能制造一种仪器 ,将次声变为可闻声 ,那么这一装置就成为一种风暴报警器. 石鱼就是这样一种装置 :它张口 ,腹空 ,当次声波不断对它施以周期性外力时 ,石鱼作受迫振动. 若声波的策动力频率与石鱼的固有频率成倍数关系 ,石鱼产生非线性共振 ,发出声波. 其中 ,高频部分为可闻声. 此时 ,石鱼“髟耆尾皆动”,其声学效应表现为大声“鸣吼”.在中国古代 ,利用共振效应预测天气、地震、兵乱的例子不胜枚举. 如 : “石鼓 ,冀县有天鼓山 ,山有石如鼓 ,河鼓星摇动 ,则石鼓鸣 ,鸣则秦土有殃”; “陕州黄河有钟 ,大水小水常自浮出 ,每昧朔阴雨之日辄鸣 ,声响悲亮 ,行客闻之莫不怆然”; “康熙戊申六月十七日戌刻 ,山东、江南、浙江诸省 ,同时地大震⋯⋯又天鼓鸣 ,钟鼓自鸣”;“汉武帝时 ,未央宫前殿钟无故自鸣 ,三日三夜不止. 诏问太史 ,待诏王朔 ,朔言恐有兵气. ”可见 , “刻鱼测雨”实验有其坚实的理论基础 ,这些理论是在不断观察、分析中总结出来的. 我国汉代就有如此奇妙的实验 ,这的确是炎黄子孙值得骄傲的事情.19 固体传声“截竹筒两枚 ,空其两端 ,各以一面用皮纸冒之 ,胶封甚固. 两筒纸面相向 ,取长数丈细线穿过之 ,使两人各执一筒 ,一人属口于此筒之空面 ,一人属耳于彼筒之空面 ,相去数丈 ,属口者随意言语 ,属耳者听之了了 ,他人不闻也. ”这是一个证明固体也能传声的实验. 此实验在现行初中物理课本也能找到. 实验中的装置 ,叫“传声筒”,或称“土电话”. 很明显 ,当有人对着细线一端的竹筒(发话筒) 讲话时 ,空气发生振动 ,它推动皮纸与细线振动. 此时 ,细线另一端的皮纸也跟着振动 ,这样皮纸又带动竹筒(受话筒) 内空气振动 ,把声音传给受话的一方. 这里 ,话筒起着“共鸣”箱的作用. 在中国古代 ,有人通过挖掘地道的方法向城内发起进攻 ,为了判辨敌方是否采用这一手段 ,就得使人侦察. 《墨经》云 : “令陶者为罂 ,空四十斗以上 ,固(顺)之以薄革 ,置井中 ,使聪耳伏罂而听之 ,审知穴之所在 ,凿穴迎之. ”仔细分析 ,上述“传声筒”与《墨经》中的“听瓮”相似. 可以认为 , “罂”相当于“听话筒”,敌人的地道相当于“发话筒”,而连接地道与罂里的泥土相当于“线”. 不仅如此 , “听翁”装置与当今有线电话也相似 ,如果把“听翁”装置说成是电话的始祖 ,应当是可以使人接受的.20 铜镜透字古代有一种镜子 ,用铜铸成 ,不仅能照人容貌 ,而且当光束射到镜面时 ,铸在镜子背面的铭文图案 ,还会“透”过镜子映现在屋壁上 ,非常清楚. 这种镜子叫“透光镜”,现已作为演示实验仪器将它搬上讲台. 透光镜始于西汉. 它与编钟、鱼洗一起 ,被称为中国古代青铜三宝.用透光镜进行实验演示 ,最早的文字记载见于隋唐的《古镜记》,因文字较长 ,不作叙述. 现摘北宋沈括的实验记录如下 : “世有透光鉴 ,鉴背有铭文 ,凡二十字 ,字极古 ,莫能读. 以鉴承日光 ,则背文及二十字皆透屋壁上 ,了了分明. ”铜镜何以透光 ? 沈括说 : “人有原其理 ,以为铸时薄处先冷 ,唯背文上差厚 ,后冷而铜缩多. 文虽在背 ,而鉴面隐然有迹 ,所以于光中现. ”这种解释符合科学道理. 显然 ,透光镜铸成后 ,镜面会有肉眼不易觉察的与镜背铭文相对应的微小起伏 ,这种微小起伏是在铸造加工中形成的. 铸镜时 ,镜背的花纹凹凸处凝固收缩 ,产生铸造应力 ,加之镜面在研磨时产生压应力 ,造成弹性形变. 当镜面研磨到一定的程度时 ,这些因素共同作用 ,使镜面产生与镜背铭文相应的曲率. 光束照在镜面 ,镜的微小起伏经光程放大 ,便显示出其“透光”效应了. 关于透光镜的文字记载还有许多 ,如宋代的《癸卒杂识》、《云烟过眼录》、元代的《间居录》、清代的《铜仙传》、《镜镜言令痴》、《前尘梦影录》、《渊鉴类函》等等均有涉及.21 小孔成像小孔成像是初中课本中一个重要的物理实验 ,该实验最早见于《墨经》: “景到 ,在午有端与景长 ,说在端. ”“景 :光之人 ,煦若射. 下者之人也高 ,高者之人也下. 足蔽下光 ,故成景于上;首蔽上光 ,故成景于下 ,在远近有端与于光 ,故景库内也. ”意思是 :景像倒立 ,在于光线交错处有一点状小孔 ,同时 ,影像与物体有一定长度(距离) . 因为点状小孔极小. 影像 :光线照到人身上 ,象箭射入小孔一样. 照到人的最下部位反射而成人的最高部位 ,照到人的最高部位反射而成人的最下部位. 人足在下遮蔽着下光 ,所以脚的影像映在壁的上方;人头在上遮蔽着上光 ,所以头的影像映在壁的下方.由于在物体的远处或近处有一点状小孔和物体被光线直线所射 ,所以影像倒立在窟孔里面的壁上.小孔成像实验记载还有许多 ,北宋沈括在解释“阳燧照物皆倒”时就涉及到小孔成像的问题 : “若鸢飞空中 ,其影随鸢而移 ,或中间为窗隙所束 ,则影与鸢相违 :鸢东则影西 ,鸢西则影东. ”宋末元初的赵友钦还以楼房为光学实验室进行过专门研究. 元代郭守敬发明的“仰仪”和“景符”也运用了小孔成像原理.值得指出的是 ,上面叙述只限于“倒像”,直至清代 ,郑复光才指出影屏上还能形成正像(光斑)的事实.22 悬镜照邻《淮南万毕术》云 :“高悬大镜 ,坐见四邻. ”高诱注曰 :。
二则中国古代趣味物理小实验
二则中国古代趣味物理小实验一、固体传声“截竹筒两枚，空其两端，各以一面用皮纸冒之，胶封甚固。
两筒纸面相向。
，取长数丈细线穿过之，使两人各执一筒，一人属口于此筒之空面，一人属耳于彼筒之空面，相去数丈，属口者随意言语，属耳者听之了了，他人不闻也。
”这是一个证明固体也能传声的实验。
此实验在现行初中物理课本也能找到。
实验中的装置，叫“传声筒”，或称“土电话”。
很明显，当有人对着细线一端的竹筒(发话筒)讲话时，空气发生振动，它推动皮纸与细线振动。
此时，细线另一端的皮纸也跟着振动，这样皮纸又带动竹筒(受话筒)内空气振动，把声音传给受话的一方。
这里，话筒起着“共鸣”箱的作用。
在中国古代，有人通过挖掘地道的方法向城内发起进攻，为了判辨敌方是否采用这一手段，就得使人侦察。
《墨经》云：“令陶者为罂，空四十斗以上，固(顺)之以薄革，置井中，使聪耳伏罂而听之，审知穴之所在，凿穴迎之。
”仔细分析，上述“传声筒”与《墨经》中的“听瓮”相似。
可以认为，“罂”相当于“听话筒”，敌人的地道相当于“发话筒”，而连接地道与罂里的泥土相当于“线”。
不仅如此，“听翁”装置与当今有线电话也相似，如果把“听翁”装置说成是电话的始祖，应当是可以使人接受的。
二、刻鱼测雨在中国古代，利用共振效应预测天气、地震、兵乱的例子不胜枚举。
如：“石鼓，冀县有天鼓山，山有石如鼓，河鼓星摇动，则石鼓鸣，鸣则秦土有殃”;“陕州黄河有钟，大水小水常自浮出，每昧朔阴雨之日辄鸣，声响悲亮，行客闻之莫不怆然”;“康熙戊申六月十七日戌刻，山东、江南、浙江诸省，同时地大震……又天鼓鸣，钟鼓自鸣”;“汉武帝时，未央官前殿钟无故自鸣，三日三夜不止。
诏问太史，待诏王朔，朔言恐有兵气。
”汉代有一个奇特的物理实验，仪器是用玉石雕刻的鱼。
这种鱼可能为椭圆形、中空，髟耆尾皆具。
实验目的是以鱼的鸣吼来预测天气。
原文见《西京杂记》：“昆明池刻玉石为鱼。
每至雷雨常鸣吼，髟耆尾皆动。
汉世祭之祈雨，往往有验。
中国古代典籍中的物理实验——挥箸击瓯
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中国古代典籍中的物理实验——挥箸击瓯
张英、王士祯在《渊鉴类函》中指出：“唐大中初，郭道原善击瓯，用越瓯、邢瓯二十，旋加减水，以箸击之，其音妙于方响。
”意思是：唐大中初年（公元859年），有一个名叫郭道原的人善于用瓯子奏乐，他用越瓯、邢瓯共12个，根据乐音需要临时在瓯中倒人适量的水，以筷子轻击瓯沿，声音悦耳动听，效果比方响还好。
这是一个振动发声的有趣实验。
实验时改变瓯中水位的高低，当敲击瓯子时，瓯体的声音会产生变化。
演示前仔细调好各瓯中的水位，将瓯按音调高低有序排列，然后用筷子依乐谱轻击相应的瓯子，就能奏出动人的乐曲。
击瓯乃击缶遗事，《吕氏春秋》《史记》就记载过击缶为乐的事情，《庄子》《淮南子》等书则有扣盆而歌的例子，只不过那是应拍而已。
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中国古代典籍中的物理实验——水中“浮”钱
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中国古代典籍中的物理实验——水中“浮”钱
明方以智在《物理小识·卷一》中指出：“置钱于碗，远立者视之不见。
注水溢碗，钱浮水面矣。
”
这是一个演示光的折射现象的实验：将硬币投入空碗中，人远立碗的一侧，逆着光线看去，硬币反射到人眼的光线已被不透明的碗壁所遮挡。
我们无法看到硬币。
注水于碗，光从空气进入水中，因水与空气密度不同，射向硬币的光线在水面处会发生弯曲，这种现象叫光的折射。
由于光的折射现象的发生，此时我们逆着折射光线看去，硬币便“浮”了上来，池水似乎变浅了，因为我们看到了硬币的虚像。
《墨经》中有这样的描述：《经下》，“荆之大，其沈浅也。
说在具。
”《经下说》，“荆：沈，荆之贝也，则沈浅非，荆浅也。
若易五之一。
”李志超认为，《经下》中“大”字疑为“具”的坏字，上半的“目”坏失了。
此外，若解“具”为“见”或“视”，则原文意思是“经：‘目视水下物体，沉人深度变浅了。
要在视线上说明。
'说：‘沉于水的物体，被看见的只是形象，不是沉人深度变浅，只是形象变浅了。
大约变化量为五分之一。
”。
古代蕴含物理知识的民俗文化
古代蕴含物理知识的民俗文化
古代蕴含了许多与物理相关的民俗文化，其中包括了许多惊人的技术和知识，被认为是古代人们的智慧结晶。
1. 文化遗产——火药
火药又称黑火药，是古代中国发明的一种炸药。
在古代，很多人认为火药是鬼神怒气所为，这也是为什么火药被用来吓唬鬼神的原因。
但事实上，火药的制备过程是基于化学反应的原理。
2. 日晷
在古代的时候，日晷是一种非常普及的计时工具。
通过地球绕太阳公转的规律，可以根据太阳的位置来判断时间。
这也是古代人们使用珐琅制成日晷时钟的原因。
3. 紫禁城建筑物的天顶
紫禁城是中国的重要文化遗产之一，建造时的设计也包含了物理学的原理。
紫禁城建筑物的天顶使用了设计为圆形的拱形结构，具有良好的承重性和支撑力，可以有效地分散压力，使建筑物更加牢固、稳定。
4. 刘懵公木马
刘懵公木马是一座古代木制马雕像，现被视为中国古代技术达到巅峰的奇迹之一。
除了精细的雕刻技术外，刘懵公木马还有一个奇特的物理结构——由10层小木板组成。
这种木板的设计可以使木马的尺寸相当小，但在悬挂的情况下仍能承受重物。
5. 青铜器
青铜器是中国古代人所发明的一种材料制造工艺。
它是由铜和锡组成的，唯有这两种材料比例适当，才会有高强度、耐腐蚀等特性，青铜器的物理性能被广泛应用于古代人类的生产和生活活动。
中国古代物理发明
《中国古代物理发明》同学们，今天咱们来一起了解一下中国古代那些了不起的物理发明。
首先咱们来说说指南针。
在古代，人们出门远行，很容易迷路。
聪明的古人就发明了指南针。
它就像一个神奇的小指针，总是能指向南方。
有了它，人们在大海上航行或者在荒郊野外行走，就不容易迷失方向啦。
想象一下，古代的航海家们，带着指南针，勇敢地驶向未知的远方，去探索新的土地和文化，是不是很厉害？再来讲讲火药。
这可是个威力巨大的发明。
一开始，古人只是想用它来炼制丹药，追求长生不老。
没想到后来发现它能爆炸，具有很强的破坏力。
于是，火药就被运用到了战争中，比如做成火炮、火箭等等。
不过呀，火药除了用于战争，还能用来放烟花。
每当节日的时候，天空中绽放出绚丽多彩的烟花，漂亮极了！还有造纸术。
在没有纸的时候，人们只能把字写在竹简或者丝绸上。
竹简太重，不方便携带；丝绸又太贵，不是一般人能用得起的。
后来，古人发明了造纸术，用树皮、麻头、破布等原料就能造出又轻便又便宜的纸。
这下子，大家写字、画画、记录事情都方便多啦。
给大家讲个小故事。
有个叫蔡伦的人，他经过反复试验，改进了造纸的方法。
他的发明让更多的人能够用上纸，知识也能够更广泛地传播。
咱们再来说说印刷术。
以前，书都是靠人们一个字一个字地抄写，效率很低，而且容易出错。
后来发明了印刷术，就可以快速地印出很多一模一样的书。
从雕版印刷术到活字印刷术，印刷变得越来越方便、高效。
比如说，古代的学子们想要读书，有了印刷术，他们就能更容易地得到书籍，努力学习知识。
同学们想想，如果没有这些古代物理发明，我们的生活会是什么样呢？可能我们出门会经常迷路，没有烟花看，写字也很不方便，读书也会变得很难。
中国古代的这些物理发明，不仅给当时的人们带来了便利，也对世界文明的发展做出了巨大贡献。
好啦，今天关于“中国古代物理发明”就讲到这里，希望同学们能为我们祖先的智慧感到骄傲！。
【初中物理】中国古代趣味物理实验4
【初中物理】中国古代趣味物理实验410 小孔成像针孔成像是初中物理教材中的一项重要实验。
这个实验最早是在《墨镜》中看到的：“当风景到达时，下午有一个结束和一个漫长的结束，结束就是这样说的。
”“风景：光的人像射击一样温暖。
低的人也高，高的人也低。
脚遮住了光，所以风景在上面；第一个遮住了光，所以风景在下面，远处的光有一个尽头，所以风景库也在上面。
”意思是：场景倒立是指在光线的交叉处有一个点状小孔，图像与物体有一定的距离。
因为点状的毛孔非常小。
图片：光照在人身上就像箭射入小孔。
人的最低部分反映成人的最高部分，人的最高部分反映成人的最低部分。
人们的脚覆盖了较低的光线，因此他们的脚的图像会反射到墙上；头部被光线遮挡，因此头部的图像会反射到墙下。
因为在物体的距离或附近有一个点状的孔，并且物体是用直线光拍摄的，所以图像倒立在孔内的墙上。
小孔成像实验记载还有许多，北宋沈括在解释“阳燧照物皆倒”时就涉及到小孔成像的问题：“若鸢飞空中，其影随鸢而移，或中间为窗隙所束，则影与鸢相违：鸢东则影西，鸢西则影东。
”宋末元初的赵友钦还以楼房为光学实验室进行过专门研究。
元代郭守敬发明的“仰仪”和“景符”也运用了小孔成像原理。
值得指出的是，上述描述仅限于“反转图像”。
直到清朝，郑福光才指出屏幕上可以形成正面图像（斑点）。
11 悬镜照邻《淮南万壁功》说：“高挂一面大镜子，坐着看邻居。
”高银柱；“拿着一面大镜子，把它挂得高高的，把脸盆放在下面，你就会看到你的邻居。
”我们知道静止的水面是光的良好反射。
在原始社会，人类已经注意到平静的湖面上的倒影。
早在殷商时期，中国人就用静水作为摄影工具。
这种仪器被称为“水镜”，后来又被称为“水镜”。
在悬镜照邻实验中，水盆的作用是把从大镜反射到水盆水面的光线再反射给人眼，使人能看到宅内看不见的宅外景像。
很明显，水盆与大镜的组合，已构成实验装置———潜望镜。
中学课本中的潜望镜，通常是把两面玻璃镜成45°角安装在“z”形曲管的转弯处，而上述潜望镜则没有“z”形曲管，所以人们把它叫做开管潜望镜，它是潜望镜的鼻祖。
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第2卷第5期Journal of Shaoyang University Vol.2.No.5 2003年10月邵阳学院学报(自然科学)Oct.2003文章编号:1672-1012(2003)05-0033-04中国古代趣味物理实验补遗粟新华1,李良成2(1.邵阳学院电气信息工程学院,湖南邵阳 422000;2.邵阳职业技术学院,湖南邵阳 422004)摘要:将分布在中国古籍中的一些趣味性浓的物理实验收集拢来予以介绍,扼要地分析了实验原理与方法,指出其在当今物理学中的应用,对了解中国古代物理实验产生、变化、发展的历程具有参考价值.关键词:古代;趣味物理实验;方法中图分类号:N09 文献标识码:E继 中国古代趣味物理实验拾零[1]、 中国古代趣味物理实验十摘[2]之后,又从古籍中挑选出部分趣味物理实验予以介绍.并扼要分析实验原理与方法.1 迎风转秫!帝京景物略∀云: 剖秫秸二寸,错互贴方纸,其两端各红绿,中孔,以细竹横安秫竿上,迎风张而疾趋,则转如轮,红绿浑浑如晕.[3]这是一个利用风能去推动秫秸转动的实验,实验演示了颜色合成.仪器制作与实验过程大体如此:将去掉穗的高粱杆截成若干段,每段长二寸,剖开.分别把红纸、绿纸剪成方形,并把它们交叉地贴在高粱杆的两端.把高粱杆也交叉放在一起,在交叉的高粱杆的中部钻孔,用细竹一端穿过小孔作为转轴,手持细竹另一端逆风行走,纸片张开,高粱杆快速转动,状如飞轮.此时,红绿两种颜色就像日晕那样浑然一体,形成十分美丽的色环.本实验中的 仪器,人们称它为 风车,是一种儿童玩具.这种 仪器,在中国古代统治者心目中,肯定不能登大雅之堂.因此,从事科学研究的人们,总是想方设法把自己的发现以玩器的形式保存下来,以启迪思维,激发智力.2 著翼起飞!汉书#王莽传∀云: 取大鸟翮为两翼,头与身皆著毛,通引环钮,飞数百步堕.[4]这是一个滑翔飞行实验:用大鸟羽拼合成两只大翅膀,用牵引线把它们固定在人身两侧,人从头到脚装上羽毛,然后拉着牵引线迅速奔跑,就会象鸟儿一样飞向空中,飞行数百步掉下.我们清楚,鸟在飞行时,翅膀的上面往往向上凸起,下面平直或略微凹进.如果直接将大鸟翅膀作飞翼,或将若干鸟的羽茎拼织成鸟翼形状,那么人拉着 翅膀迅跑时,空气就相对 翅膀向后移动.因 翅膀上凸下平,流过 翅膀上面的空气,需要绕一个弯,其流速要比 翅膀下面空气的流速快.这样, 翅膀上面空气流速快,压强小, 翅膀下面空气流速慢,压强大,使 翅膀上下产生压强差.这个压强差,会产生一股把 翅膀向上托起的升力,这个升力可把物体托向空中.这个实验,是人类第一次进行滑翔飞行的实验.它惊险,有趣,尽管可能不会成功,但试验者需承担较大风险.由此可见,我们的祖先何等聪明和勇敢.3 水中浮丹宋代洪迈在!夷坚志∀中介绍: 宣和中,蔡鲁公闭居京师,有方士持阴阳丹一两许,如弹子大,色正红,以献之.置之水中,随十二时上下,六阳时则浮上,六阴时则沉.仍各准其方位,不差晷刻.[5]阴阳丹的组成成份是什么,洪迈没有说明.但在宋代, 水中浮丹的研究是比较深入的,哪些材料制丹能在水中自由游走,哪些材料制丹可在水中自动沉浮,实验一丝不苟.苏轼就曾提到: 獐脑黄蜡和匀染黑,投水中作蝌蚪,自然水中走动. !格物粗谈∀中的 浮水金丹是用樟脑、银珠捣成的.此外,!北梦琐言∀还记载了一个盆中游鱼的实验: 戍州刺史文思辂亦有戏术,曾剪纸鱼投于盆内活.[6]从洪迈的记录看,阴阳丹在水中的运动很像潜水艇的沉浮.这使人想起阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力.由此可知,当丹的比重大于液体比重时,丹会下沉,当丹的比重小于液体比重时,丹则上浮.樟脑丸为什么能在水中自动沉浮呢?原来,实验中的 水为醋酸溶液,樟脑丸的比重比醋酸溶液略微大一些,所以开始时樟脑丸沉入杯底.但由于醋酸与碳酸钠发生化学反应,产生的二氧化碳气体聚集在樟脑丸的表面,使樟脑丸和气泡这一整体的比重小于液体比重,樟脑丸浮了起来.当樟脑丸浮到液面时,附在樟脑丸表面上的二氧化碳收稿日期:2002-11-05作者简介:粟新华(1954- ),男,高级实验师,研究方向:中国古代物理实验.气体逸出,剩下的气泡连同水对樟脑丸上向的浮力支持不住樟脑丸的重量,于是又沉入杯底.当今课堂上,有些物理或化学老师就做过这种实验:在半杯醋酸里加入碳酸钠数粒,然后把一粒樟脑丸放入杯里.樟脑丸起初沉入杯底,过一会儿就会慢慢浮上来,浮到液面后再沉下去,然后又浮起来,如此反复,十分有趣.4 空中飞蝶张岱在!夜航船∀中指出: 竹内膜纯阴,将酥涂其上,见太阳即飞,名飞蝴蝶. [7]这是一个什么实验?笔者不敢肯定.从字面上看,它好像是一个实验装置经过改进的 鸡子举飞 :从竹筒中取一张竹膜,将其收扰成球状,在接口处内侧涂上适量酥油,使竹膜像一个吹足空气的气球.然后把竹膜放在太阳下加热,竹膜球内部空气受热膨胀,当球内空气压力较大时,空气从酥油粘合处冲开一个缺口,这样气体对竹膜球产生反作用力,使竹膜球飞向空中.与 鸡子举飞 (苏轼!物类相感志∀: 鸡子开小窍,去黄白了,入露水,又以油纸糊了,日中晒之,可以开起,离地三四尺. )实验比较,竹膜球的体积可以做得很大但重量极轻,这会使实验更易成功.另一方面,因竹膜重量轻,将其加工成蝴蝶或其他形状,也不至使竹膜不能起飞,但却会使实验变得更有趣.实验的设计思想,的确令人佩服.5 铜蟾滴水古铜蟾蜍,章申公研滴也.每注水满中,置蜍研仄,不假人力而蜍口出泡,泡殒则滴水入研,已而复吐,腹空而止. [8]意思是:章申公有一个铜制研滴,形如蟾蜍,显得非常古朴.将它放在研侧,注入水,不用借助人工操作,蟾蜍口中就能吐出水泡,泡灭水滴落入研盘,过一会又吐水泡,如此反复,直到蜍腹中的水吐完.这是一个利用毛细管引水入研的有趣实验.我们清楚,水能润湿铜,将铜管插入水中,管中液柱的高度,与液体表面张力系数、毛细管内径以及液体与固体的接触角有关.当液体与固体材料确定后,毛细管内径越细,管内液柱越高.因此,用毛细管能达到引水目的.有趣的是,上述实验中毛细管可能就设在人眼无法看见的研滴壁中,毛细管内壁较粗糙,水从蜍腹底部润湿至向研盘方向倾斜的蜍口侧而慢慢形成水滴,当水滴重力大于水的表面张力时,水滴入研盘中.6 纸铫煎茶张岱在!夜航船∀中指出: 鸡子白调白矾末刷纸,作铫子煎茶,沸而不烧其纸. [9]鸡子白即鸡蛋清,白矾即明矾.用鸡蛋清与明矾粉末和匀涂刷纸上作成铫子,放在火焰上煎茶,水沸而纸不燃.我们清楚,普通煤炉的火焰温度约600∃,而纸的着火点是183∃,用煤炉烧纸,纸会燃为灰烬.但用纸铫煎茶,情况就不一样了.炉火燃烧时,铫子内的水会不断吸热,使纸冷却.由于水的沸点是100∃.水会在这个温度下变为蒸气将多余的热带走,所以沸水温度不会超过100∃,这个温度低于纸的着火点,只要铫子里的水不干,同时注意铫子水面以上不接触火焰,纸就不会燃烧.为了防止纸铫水面以上部分被火焰燃烧和纸铫渗水现象发生,同时也为了增加纸铫能够承受水的压力,在纸铫上涂上鸡蛋清与明矾混合物,实验就容易获得成功.初中物理课本中的 纸锅烧水 实验,可能就是从 纸铫煎荼 演变过来的,而 纸锅烧水 更具有说服力和惊险性.7 刻鱼测雨汉代有一个奇特的物理实验,仪器是用玉石雕刻的鱼.这种鱼可能为椭圆形、中空,髟耆尾皆具.实验目的是以鱼的鸣吼来预测天气.原文见!西京杂记∀: 昆明池刻玉石为鱼.每至雷雨常鸣吼,髟耆尾皆动.汉世祭之祈雨,往往有验. [10]这个实验巧妙地运用了共振效应,效果相当不错.使那些不知原理的人.对石鱼产生敬仰,并顶礼膜拜.我们清楚,风暴时,强风掠过海面会产生次声波,次声波和风暴怒吼的声波一起向四面八方传播,声波很容易被空气和大海 吃 掉,唯有频率很低的次声波在传播过程中能量损失慢、传播距离远.加之次声波比风浪速度快许多倍,它能成为风暴来临的警报.但次声人耳无法分辨,如果能制造一种仪器,将次声变为可闻声,那么这一装置就成为一种风暴报警器.石鱼就是这样一种装置:它张口,腹空,当次声波不断对它施以周期性外力时,石鱼作受迫振动.若声波的策动力频率与石鱼的固有频率成倍数关系,石鱼产生非线性共振,发出声波.其中,高频部分为可闻声.此时,石鱼 髟耆尾该动 ,其声学效应表现为大声 鸣吼 .在中国古代,利用共振效应预测天气、地震、兵乱的例子不胜枚举.如: 石鼓,冀县有天鼓山,山有石如鼓,河鼓星摇动,则石鼓鸣,鸣则秦土有殃 [11]; 陕州黄河有钟,大水小水常自浮出,每昧朔阴雨之日辄鸣,声响悲亮,行客闻之莫不怆然 [12]; 康熙戊申六月十七日戌刻,山东、江南、浙江诸省,同时地大震%%又天鼓鸣,钟鼓自呜 [13]; 汉武帝时,未央宫前殿钟无故自鸣,三日三夜不止.诏问太史,待诏王朔,朔言恐有兵气. [14]34 邵阳学院学报第2卷第5期粟新华等:中国古代趣味物理实验补遗35可见, 刻鱼测雨实验有其坚实的理论基础,这些理论是在不断观察、分析中总结出来的.我国汉代就有如此奇妙的实验,这的确是炎黄子孙值得骄傲的事情.8 固体传声截竹筒两枚,空其两端,各以一面用皮纸冒之,胶封甚固.两筒纸面相向,取长数丈细线穿过之,使两人各执一筒,一人属口于此筒之空面,一人属耳于彼筒之空面,相去数丈,属口者随意言语,属耳者听之了了,他人不闻也.[15][16]这是一个证明固体也能传声的实验.此实验在现行初中物理课本也能找到.实验中的装置,叫 传声筒,今称 土电话.很明显,当有人对着细线一端的竹筒(发话筒)讲话时,空气发生振动,它推动皮纸与细线振动.此时,细线另一端的皮纸也跟着振动,这样皮纸又带动竹筒(受话筒)内空气振动,把声音传给受话的一方.这里,话筒起着 共鸣箱的作用.在中国古代,常常有人通过挖掘地道的方法向城内发起进攻,为了判辨敌方是否采用这一手段,就得使人侦察.!墨经∀云: 令陶者为罂,空四十斗以上,固(顺)之以薄革各革,置井中,使聪耳伏罂而听之,审知穴之所在,凿穴迎之.[17]仔细分析,上述 传声筒与!墨经∀中的 听瓮相似.可以认为, 罂相当于 听话筒,敌人的地道相当于 发话筒,而连接地道与罂里的泥土相当于 线.不仅如此, 听翁装置与当今有线电话也相似,如果把 听翁装置说成是电话的始祖,应当是可以使人接受的.9 铜镜透字古代有一种镜子,用铜铸成,不仅能照人容貌,而且当光束射到镜面时,铸在镜子背面的铭文图案,还会 透过镜子映现在屋壁上,非常清楚.这种镜子叫 透光镜,现已作为演示实验仪器将它搬上讲台.透光镜始于西汉.它与编钟、鱼洗一起,被称为中国古代青铜三宝.用透光镜进行实验演示,最早的文字记载见于隋唐的!古镜记∀,因文字较长,不作叙述.现摘北宋沈括的实验记录如下:世有透光鉴,鉴背有铭文,凡二十字,字极古,莫能读.以鉴承日光,则背文及二十字皆透屋壁上,了了分明.[18]铜镜何以透光?沈括说: 人有原其理,以为铸时薄处先冷,唯背文上差厚,后冷而铜缩多.文虽在背,而鉴面隐然有迹,所以于光中现.这种解释合符科学道理.显然,透光镜铸成后,镜面会有肉眼不易觉察的与镜背铭文相对应的微小起伏,这种微小起伏是在铸造加工中形成的.铸镜时,镜背的花纹凹凸处凝固收缩,产生铸造应力,加之镜面在研磨时产生压应力,造成弹性形变.当镜面研磨到一定的程度时,这些因素共同作用,使镜面产生与镜背铭文相应的曲率.光束照在镜面,镜的微小起伏经光程放大,便显示出其 透光效应了.关于透光镜的文字记载还有许多,如宋代的!癸卒杂识∀、!云烟过眼录∀、元代的!间居录∀、清代的!铜仙传∀、!镜镜言令痴∀、!前尘梦影录∀、!渊鉴类函∀等等均有涉及.10 小孔成像小孔成像是初中课本中一个重要的物理实验,该实验最早见于!墨经∀: 景到,在午有端与景长,说在端.[19] 景:光之人,煦若射.下者之人也高,高者之人也下.足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下,在远近有端与于光,故景库内也.[20]意思是:景像倒立,在于光线交错处有一点状小孔,同时,影像与物体有一定长度(距离).因为点状小孔极小.影像:光线照到人身上,象箭射入小孔一样.照到人的最下部位反射而成人的最高部位,照到人的最高部位反射而成人的最下部位.人足在下遮蔽着下光,所以脚的影像映在壁的上方;人头在上遮蔽着上光,所以头的影像映在壁的下方.由于在物体的远处或近处有一点状小孔和物体被光线直线所射,所以影像倒立在窟孔里面的壁上.小孔成像实验记载还有许多,北宋沈括在解释 阳燧照物皆倒时就涉及到小孔成像的问题: 若鸢飞空中,其影随鸢而移,或中间为窗隙所束,则影与鸢相违:鸢东则影西,鸢西则影东.[21]宋末元初的赵友钦还以楼房为光学实验室进行过专门研究.元代郭守敬发明的 仰仪和 景符也运用了小孔成像原理.值得指出的是,上面叙述只限于 倒像,直代清代,郑复光才指出影屏上还能形成正像(光斑)的事实.11 悬镜照邻!淮南万毕术∀云: 高悬大镜,坐见四邻.高诱注曰; 取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣.我们清楚,静止的水面是光的良好反射面,还在原始社会,人类就已注意到平静湖面中的倒影(像).早在殷商时代,我国就已有人利36 邵阳学院学报第2卷用静止的盘水作为照像器具,这种器具叫 水鉴,即后来所说的 水镜.在悬镜照邻实验中,水盆的作用是把从大镜反射到水盆水面的光线再反射给人眼,使人能看到宅内看不见的宅外景像.很明显,水盆与大镜的组合,已构成实验装置&&&潜望镜.中学课本中的潜望镜,通常是把两面玻璃镜成45∋角安装在 Z形曲管的转弯处,而上述潜望镜则没有 Z形曲管,所以人们把它叫做开管潜望镜,它是潜望镜的鼻祖.12 杯中显 影徐州护戎陈皋供奉,行田间遇开墓者,得玛瑙盂,圆净无雕镂纹,盂中容二合许,疑古酒卮也.陈用以贮水注砚,因间砚之中有一鲫,长寸许,游泳可爱.意为偶汲池水得之,不以为异也.后或疑之,取置缶中,尽出余水,验之鱼不复见.复酌水满中,须臾一鱼泛然而起,以手取之,终无形体可拘.复不可知为何宝也.余视之数矣.[22]关于容器中的显 影现象,张英、王士祯在!渊鉴类函∀中也有记载: 真率齐笔记云:关关赠余本明以青华酒杯,酌酒辄有异香在内,或有桂花,或梅,或兰,视之宛然,取之若影,干则不见矣.[23]由此可知,关关赠余本明的酒杯不止一个,且每个酒杯装酒后会显示出不同图象.显然,杯中显 影并非偶然,它是人们对酒杯特意加工后形成的. 1979年,山西少侯马市一工厂科技人员,通过长期研究,仿制蝴蝶杯获得成功,其原理如下:在杯底中央嵌装一枚凸透镜,在杯脚里以细弹簧(游丝)装上一个彩蝶,只要杯受微小干扰,彩蝶就能舞动.杯中无酒时,彩蝶在凸透镜焦点之外,造成与人眼同侧的实像,人眼视之很模糊.斟酒入杯后,这层透明的酒成了一枚凹透镜,凸透镜与凹透镜组合成为复合透镜.复合透镜的焦距比凸透镜的焦距大,彩蝶便落在复合透镜焦距之内,造成了放大的虚象,大约位于明视距离处.此时复合镜起放大镜作用,故人眼很清楚地看到放大了的蝴蝶.因杯拿在手里总要受点干扰,蝴蝶也就翩翩起舞了.古人砚中可能没有弹簧,但水面微小的波动,足以使鲫 游泳可爱.参考文献:[1] 粟新华.中国古代趣味物理实验拾零[J].物理实验,2002,22(3):44-48.[2] 粟新华.中国古代趣味物理实验十摘[J].物理实验,2002,22(9):45-48.[3] [明]刘侗、于奕正.帝京景物略#卷之二#城东内外[M].北京:北京古籍出版社,1983:72.[4] [汉]班固.汉书#卷九十九下#王莽传第六十九下[M].长沙:岳麓书社,1993:1826.[5] [宋]洪迈.夷坚志#卷四十七#方土阴阳丹[M].上海进步书局,(笔记小说大观第二册.江苏:广陵古籍出版社,1983.301).[6] [宋]孙光宪.北梦琐言#逸文卷第一#黄万户神术[M].上海:上海古籍出版社,1981:145-146.[7] [明]张岱.夜航船#卷二十#方术部#方法[M].杭洲:浙江古籍出版社,1987:691.[8] [宋]何wei.春渚纪闻#卷第九#记砚[M].北京:中华书局,1683:143.[9] [明]张岱.夜航船#卷二十#方术部#方法[M].杭洲:浙江古籍出版社,1987:691.[10] [汉]刘歆撰.[晋]葛洪辑.西京杂记#卷&[M].上海:上海古籍出版社(四库笔记小说丛书),1991:5.[11] [唐]段成式.西阳杂俎#前集卷之十#物异[M].北京:中华书局,1981:96.[12] [清]张英、王士祯等.渊鉴类函#卷一百九十一#乐部#钟[M].北京:中国书店,1985..[13] [清]王士祯,池北偶谈#卷二十二#谈异三#地震[M].北京:中华书局,1982:523.[14] [清]张英、王士祯等.渊鉴类涵#卷二百七十八#人部#博物[M].北京:北京市中国书店,1985..[15] [清]徐珂.清稗类钞#第五册#工艺类[M].北京:中华书局,1984:2417.[16] [清]平步清.霞外捃屑#卷二[M].上海:上海古籍出版社,1980:159.[17] 百子全书.第五册#墨子#备城门第五十二[M].杭洲:浙江人民出版社,1984..[18] [北宋]沈括.梦溪笔谈#卷十九#器用[M].北京:团结出版社,1996:219.[19] 百子全书.第五册#墨子#经下第四十一[M].杭洲:浙江人民出版社,1984..[20] 百子全书.第五册#墨子#经说下第四十三[M].杭洲:浙江人民出版社,1984..[21] [北宋]沈括.梦溪笔谈#卷三#辩证一[M].北京:团结出版社,1996:21.[22] [清]何wei.春渚记闻#卷第九#记砚[M].北京;中华书局,1983:142.[23] [清]张英.王士桢.渊监类函#卷第三百八十四#器物部#杯[M].北京:中国书店,1985.An Supplement to Interesting Physics Experiment in Ancient ChinaSU Xin-hua1,LI Liang-chen2(1.Shao yang University,Shaoyang,Hunan422000;2.Shao yang Vocational and Technological College Shaoyang,Hunan422004)Abstract:Some strongly interesting physical experi ments which were done by ancient Chinese people are collected.Their principles and methods are biefly analyzed and their applications in today(s p hysics teaching are presented.The knowledges about ancient physics experi m ents are helpful in learning the history of physics experiment.Key words:ancient;interesting physics experi ment;method。