科技馆展品介绍自己拉自己+傅科摆+转动惯量+万有引
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科技馆展品介绍(自己拉自己+傅科摆+转动惯量+万有引...)
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自己拉自己
引入
青少年
1、小朋友们,我们在学校里每天早上都要升国旗吧,那大家想想国旗是怎么升上去的?(有人在拉。)今天请小朋友自己也来做同样的事情,不过这次不是拉国旗,而是把你们自己拉上去,能做到吗?
科普爱好者
1、大家知道,奥运会的举重项目的级别是按照运动员体重来分的,体重是多少公斤就分到哪个级别。这些大力士们费了很大的力才能举起跟自己体重相当的杠铃,咱们普通人能轻而易举的把自己拉起来吗?
2、同学们,有谁自己换过桶装水的?(有),感觉挺沉吧!一桶水20斤不到(桶装水规格是18.9升)。那你的体重是多少啊?可比那桶水重多了,你们能不能自己把自己提起来呢?(不能)。
普通观众
综上
原理
青少年
1、请小朋友们来观察,当我们在拉绳子时,上面一排轮子是固定没动的,而下面
一排轮子在向上动,对了上面不动的是定滑轮,动的是动滑轮。定滑轮的作用是在我们向下拉的时候把椅子升起来,而动滑轮则可以帮我们省力,有几段绳子呢就像多了几个帮手,咱们来数数(有10段绳子),是不是就像有10个小朋友在一起拉绳子呀,当然咱们自己用小的力气就可以把自己拉起来啦!
科普爱好者
1、在一般情况下自己将自己拉起来是一项不可能完成的任务,不过,滑轮组帮助我们轻松解决了这个问题。在十个动滑轮的作用下,我们只需要十分之一自己体重的力气就能将自己拉起来。滑轮是简单机械中的一种,定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力。如果既想省力,又想能改变力的方向那就把动滑轮和定滑轮一起使用,组合成滑轮组使用就可以了。
2、使用滑轮组时,定滑轮可以改变力的方向,动滑轮可以省力,动滑轮上绕有几根绳子,所需的力就是物体的重量的几分之一。使用动滑轮虽然省了力,但是拉动的距离大于重物升高的距离,也就是费了距离。所以这里我们只用1/10的力,就得拉动10倍的距离,所以也是复合“省力必须费距离”。
普通观众
综上
应用
青少年/普通观众:系鞋带,升国旗,电梯
科普爱好者:滑轮的使用历史、吊车,消防云梯,同上
傅科摆
引入
青少年
1.太阳东升西落,为什么?是太阳一直在悄悄转动吗?
2.我们在地球上生活,为什么会有昼夜交替呢?是因为自转!那我们是怎么知道地球在自转的呢?
3.为什么地球上不同的一些国家,时间是不一样的?
科普爱好者:
1、列举自然界地球自转现象(花蕊、毛发)
2、地球是什么形状的?(球形),错了,是椭球形的,为什么呢?
3、咱们的科学课本上就曾提到过傅科验证了地球的自转,那他到底是如何做到的?又是如何验证的呢?今天我们就可以一起来了解面前的这个傅科摆。
普通观众
综上
原理
青少年
1、观察摆锤在摆动的时候指向哪个刻度?它会一直这样吗?我们一个小时之后
再来看一个小时过去了,我们再来看摆锤指针指向哪了?很重的摆锤高高挂起,由于惯性它的摆动方向不会变。所以是脚下的圆盘动了。地球自转的方向是自西向东的,所以太阳东方升起西方落下。
科普爱好者
展品上方有一个万向节,通过万向节控制摆锤始终在同一方向运动。可以深入讲到南北半球偏转方向及赤道附近,地球自转造成地球呈两头尖,中间扁的椭球形。普通观众
综上
应用
青少年/普通观众:白天黑夜的变化、洗槽放水、火箭发射方向
科普爱好者:洗槽放水、陀螺仪、火箭发射方向
转动惯量
引入
青少年/普通观众:
1、小朋友们快来看,这有两个轮子,它们两个要进行一场比赛。每位小朋友选择
一个支持的对象给它加油。
科普爱好者:
这里有两个重量,大小,材料都相同的轮子,这也是两根坡度和光滑度一模一样的轨道,待会我会让它们在这个轨道上同时释放,大家猜猜,它们转动的速度会有区别吗?
原理
青少年/普通观众:
1、它们两个不一样快,那肯定有不同的地方啊,快点仔细观察,找找哪不同?一个轮子质量主要集中在中间,另一个轮子质量主要集中在边缘。
2、左边这个轮子所有的滑块都集中在中心,就像所有的小伙伴团结在一起,努
力地朝着目标前进。而右边这个轮子所有的滑块分散在四周,就像所有的小伙伴松散无纪律,老拖后腿,所以跑的就要慢一些。
科普爱好者:
3、转动惯量是刚体转动时惯性的量度,其量值取决于物体的形状、质量分布及
转轴的位置。
4、当两个轮子质量相同时,分布离转轴越远,转动惯量越大,轮子滚的越慢。
应用
青少年/普通观众:花滑运动员旋转、
科普爱好者:花滑运动员旋转、选汽车轮胎、发动机叶片、人造卫星的外形设计
万有引力
引入
青少年/普通观众:
1、让小朋友猜一猜这个大漏斗是什么?等下这要出来一个小球,大家觉得它会
直接掉下去,还是会有其他神奇的现象呢?快点让它出来打个招呼吧
2、我们在地球上生活,为什么会有春夏秋冬四季交替呢?是因为公转!那地球
是怎么围绕太阳的在公转的呢?
科普爱好者:
听说同学们在物理课上学习了开普勒三定律,哪三定律?(轨道、面积、周期)那大家有没有亲眼看到过这样的运动?今天我们就通过展品万有引力来验证一下。
原理
青少年/普通观众:
1、观察小球运动,轨迹为椭圆(一定律)
2、离太阳远时转的速度慢,转出的圈圈大,而离太阳近是转的速度快,但是转
的圈圈小(二定律)
3、3、不同远近的球转一圈用的时间不一样,离得近的时间短,而离得远的时间
就很长很长了。(三定律)
4、4、地球转动一圈是365天,水星转动一圈只要88天哦,土星22900天(多么