科技馆学习手册以及任务单

科技馆学习手册以及

任务单

Revised on November 25, 2020

物理组编撰

中国科技馆之旅姓名：

班级：

组员：

日期：

一、运动之律

1.运动的世界

2.惯性定律

3.作用力与反作用力

4.小球旅行记

5.飞鹰

6.物体上滚（2015年中考题）

本展品由双锥体和倾斜轨道组成。操作时，观众可将双锥体放置于轨道的高处，双锥体并不从高处滚向低处；如果将双锥体放置于轨道的低处，双锥体却能从低处滚向高处。

双锥体为什么能从低处滚到高处呢本展品利用了双锥体与轨道形状的巧妙结合，给人一种物体由低向高滚动的错觉。仔细观察会发现，两根倾斜轨道并不是平行的，而是一头宽一头窄，呈“V”形。宽口处高，窄口处低。在窄口处，两根轨道间距最小，双锥体重心最高；在宽口处，两根轨道间距最大，双锥体重心最低。在重力场中，物体在地球引力的作用下，总是以降低重心来趋于稳定。所以，看似“由低到高”的滚动过程，实际上是双锥体重心降低的过程。

7.独轮车走钢丝

8.空中自行车

9.科里奥利力

10.掉不掉摩擦力的方向与两物体运动方向相反。

11.香蕉球

12.水中沉浮

13.伯努利定律

14.流体阻力

这件展品分为两组。左边池内的三件被测物体形状各不相同，观众可通过操纵摇杆比对物体在流体中的运动速度。右边池内的两件物体形状相同，放置方向相反，观众操纵摇杆后，会发现它们之间的运动速度也各不相同。

二、光影之绚

1.光的色散

2.光学潜望镜

3.自然的光影

4.颜色屋

颜色屋的墙壁是白色的，屋内摆放着各色物品：红色的沙发和果汁、绿色的茶几和灯罩，墙上分别是红，蓝，绿，白的“光影之绚”四个大字。房间内灯光的颜色会在白色，红色，蓝色，绿色之间变化，观众会看到家具，地板，墙壁上的字在不同颜色的灯光照射下，呈现出不同的色彩。

人眼是如何看到颜色的呢人眼具有光的接收器，能够将光信号传递给大脑，大脑将光信号转变成颜色。光由人类眼球底部薄薄的一层被称为视网膜的细胞所接受，在视网膜上有两种感光细胞：杆状细胞和锥状细胞。杆状细胞只有一种，负责在亮度低时接受光。锥状细胞有三种，分别对应红色、蓝色、绿色。当我们看到光时，不同的锥状细胞会将不同的信息送向脑部。例如黄色，当有一道真正具有黄色频率的光线射入你眼睛时，并没有专门负责接收黄光的锥状细胞。但是因为黄色和绿色接近，也和红色接近，所以负责红色和绿色的锥状细胞会被激活，分别传送信息到人的脑部。又或者当红色和绿色光同时射入人眼，负责红色和绿色的锥状细胞同时被启动。所以对于大脑来说，红光加绿光就成了黄光。那为何人类无法在黑暗中辨别色彩呢这是因为在低亮度的状况下，是由视网膜上的杆状细胞来感光。因为只有一种感光细胞，所以它只能送出一种信号：亮或者暗，所以没有办法使人眼看到颜色。

牛顿发现，颜色不是物体固有的特性，而是光经过物体表面吸收和反射之后，我们只能看到反射的光。比如，红色不是苹果本身带有的，而是苹果表面将其他波长的光吸收掉，苹果表面反射的光的波长被我们的眼睛所接受，大脑识别

是红色的，所以我们看到的苹果是红色的。因此，一个物体能显示白色是因为这个物体能反射所有的光，显示黑色则是因为它能吸收掉所有的光。

5.光学迷宫：小孔成像

6.奇幻之水

7.空中成像

人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需要经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称为“后像”，视觉的这一现象被称为“视觉暂留”。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成需要一定的时间，这就是形成视觉暂停的机理。

空中成像就是一个关于视觉暂留的展项。观众在触摸屏上随意写字，画图或输入特定的符号或图像后，成像杆在空中摇摆出的圆形轨迹面上就会呈现出观众

输入的文字或图案。成像杆其实是一个线阵发光LED运动成像装置，该LED运动成像装置为一长直棒体，其表面分布有线阵排列的多个LED，棒体内部容纳有微处理器和LED驱动电路，微处理器根据显示图形的需要控制各LED的明灭，来呈现指定的图像。

8.光子乐队

9.视夜如昼

10.绚烂缤纷

三、电磁之奥

1.宇宙射线-云雾室

2.捕获闪电

3.静电滚球

展品由中心电极、金属小球、接地的金属板三部分构成，当观众转动手柄时，金属小球会在中心电极与接地的金属板之间循环往复运动。当转动手柄时，使中心电极带正电，此时由于静电感应，金属小球内原本无序的电荷会重新排布，靠近电极一侧带负电荷，远离电极的一侧带等量的正电荷。中心电极对负电荷有吸引力，对正电荷有排斥力。由于负电荷离中心电极距离更近，所以吸引力大于排斥力，金属小球就会滚向中心电极。当金属小球与中心电极碰撞时，负电荷被中和，此时金属小球带正电，由于同性相斥，金属小球远离中心电极。当金属小球与接地的金属板碰撞时，正电荷被导入地下，此时小球又恢复电中性。这件展品向观众展示了感应起电、接触带电以及静电所具有的同性相斥、异性相吸的原理。

4.神奇的静电

该展品展示的是法拉第笼的静电屏蔽现象。观众可通过透明罩看到左右两个静电发生器上各有一个小风车。右侧的风车上端有一个悬挂的法拉第笼。当观众按下按钮时，两边的风车随着静电发生器的电压升高而开始旋转。按下“下降”按钮后，右侧风车上端的法拉第笼缓慢落下，当笼体与静电发生器相接触时，可以看到电火花亮起，风扇随之慢慢停止转动。

5.弯曲的水流

6.手蓄电池

7.吸引与排斥

8.直流电机

9.法拉第的试验

10.电磁感应摆

11.漂浮的磁铁

12.旋转的金蛋

展品左右两侧各有一个托盘，托盘中有一颗金属蛋，按下启动按钮，托盘上的金蛋便开始旋转并慢慢竖立起来。当按下反向按钮时，正向旋转的金蛋会迅速