长宁区流动科技馆作品进课堂教案征集启事.docx

长宁区流动科技馆作品进课堂教案征集启事.docx

《长宁区流动科技馆作品进课堂教案征集启事.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长宁区流动科技馆作品进课堂教案征集启事.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

长宁区流动科技馆作品进课堂教案征集启事

附展品简介

流动科技馆“智慧之光”版块展品说明

【无源之水】

“无源之水”演示了惯性思维对判断结论的影响。

一个水龙头源源不断地向水桶放水，而水龙头的周围没有任何管路，那么，水是从那儿来的呢？

您能说出其中的奥秘吗？

展品底部的水泵巧妙地将水通过透明玻璃管，压入上部的龙头内。

在半封闭式的龙头出口处，水溢出来将玻璃管包裹住。

水流的循环使观众难以发现本装置的奥妙所在。

科学方法三步骤：

观察、分析判断、得出内在规律。

人们常说“眼见为实”，但是“眼见”如不经过观察分析和比较判断，就不能得到真实的结果。

早在18世纪英国大科学家培根就提出了这一方法论。

【电影动画原理】

“电影动画原理”演示了视觉暂留现象。

请缓慢转动黑色桶体，并在侧面观察，您看到了什么？

随着转动速度的加快，小朋友拍球的速度是不是也越来越快？

物体在视网膜上成像后，一旦光刺激消失，像也随之消失，但视神经对光刺激形成的“像”仍可保留约0.1秒钟，这种延迟性就是人眼的视觉暂留特性。

所以，只要两幅画面前后相隔小于0.1秒，视神经会把两幅画面“叠加”起来，变成动态画面。

电影和电视就是根据这种视觉暂留原理制作的。

【万华镜】

“万华镜”演示了平面镜的光路特征。

请您通过目镜向内观察，缓慢转动镜筒，您看到了什么？

三块平面镜呈等边三角形排列，组成镜筒，镜筒可以绕轴线（目镜、物镜组成）自由旋转，将采集到的图形元素通过三块平面镜连续反射，在镜筒内形成光怪陆离的几何图形，这些图形是变幻莫测的。

万花筒是每个孩子的最爱，因为她就像童年时光，充满想象、多姿多彩。

【动物的视觉（鹰）】

“鹰的视觉”演示了鸟类眼中的世界。

请您通过老鹰头部模型后的视镜观察四周，老鹰眼中的世界是不是有些特别？

多数鸟类的眼睛相对较大，如同光学透镜，视觉敏锐，看到的映象很精细，并能像放大镜一样把映象放大多达百分之三十。

换一种眼光看世界，世界同样精彩。

【动物的视觉（鱼）】

“鱼的视觉”演示了鱼类眼中的世界。

请您通过金鱼头部模型后的视镜观察四周，金鱼眼中的世界是不是有些特别？

鱼的眼睛一般在头的两边，其构造相当于曲率很大的凸透镜，因此，鱼的视线范围几乎可以达到三百六十度，能看到各个方向。

换一种眼光看世界，世界同样精彩。

【动物的视觉（蜜蜂）】

“蜜蜂的视觉”演示了昆虫眼中的世界。

请您通过蜜蜂头部模型后的视镜观察四周，蜜蜂眼中的世界是不是有些特别？

昆虫的眼睛不同于人类，它是由数以千计的眼睛组成的，叫做复眼。

由于每一只眼都很小，只能收集到很小范围的光线，通过复眼见到的，是由很多重叠的点所组成的模糊映象。

换一种眼光看世界，世界同样精彩。

【倒脸】

“倒脸”演示了思维定势对判断能力的影响。

请您先将两幅肖像中能够活动的一幅倒置，两幅肖像是一样的吗？

请您再将倒置的肖像正过来，两幅肖像还是一样的吗？

不同的观察角度可以影响判断能力。

颠倒过来的脸并不常见，因此，眼睛、嘴等细部特征的差别很难发现。

展品中的一幅肖像是将另一幅肖像中的眼睛、嘴弯曲方向变动后产生的计算机合成图像。

当两幅肖像全部正置后，这些差别就明显了。

不受思维定势的影响，是了解事物、看清本质的关键。

【魔术面具】

“魔术面具”演示了有趣的生理视觉现象。

请您离开展品一米远，遮住一只眼睛，围绕展品缓慢移动脚步，注意观察两幅面具眼睛内的光点，您会发现凹面具始终随着您的移动，微笑地注视着您。

人相对观察物改变位置时，视角改变，近物似乎比远物位移速度快；本展品使用同一模具翻制的一凸一凹两张面具。

由于凸面与凹面的差异，同一种器官离观众的远近不同，加之阴影的影响和人们的思维定势（平时见到的都是凸脸），便把凹面具误以为能转动头部注视你了。

在行进中的火车上看车外的景物，近物似乎要比远物位移地更快。

【窥视无穷】

“窥视无穷”演示了两块平面镜相互反射图像，产生无穷纵深感的现象。

请您数数看，镜子里一共有多少只小狗在快活地旋转？

半透半反镜既可像镜子般反射，又可像玻璃般透射。

在平面镜和半透半反镜之间置一物体，物体在镜面上成像，这个像在两个镜面之间互相反射，每反射一次就会产生一个更远的像，如此周而复始，就形成了一条延伸到无尽远方的“长廊”。

在屋里的两面安装镜子会感觉宽敞，这是一种实用的装修方法。

【笼中鸟】

“笼中鸟”演示了视觉暂留原理。

请按下按钮，您的面前居然出现了一只关在笼中的小鸟？

物体在视网膜上成像后，一旦外界光刺激消失，像也随之消失，但视神经对光刺激仍可保留约0.1秒，这就是视觉暂留特性。

因此，只要两幅画面间隔的时间小于0.1秒，两幅画面“叠加”。

本展品的画板一面画有一只空鸟笼，另一面画有一只鸟。

快速转动，画板交替出现的时间间隔小于0.1秒，就形成了鸟在笼中的视觉效果。

电影放映也是利用了视觉暂留特性：

胶卷上的每一幅画面都是静止的，但当放映机以每秒24幅画面的速度放映时，两幅画面间的更替间隔只有约0.01秒，于是就出现了动态效果。

【光柱】

“光柱”演示了基本的编程原理及视觉暂留现象。

请您轻快地晃动镜子，光点会在镜子里形成一幅幅美妙图案。

闪烁的光柱实际是由单片机电路控制的。

先编制好的程序，依次完成对光点图形的扫描，显示结果。

晃动的平面镜将一个个光点拉开，因视觉暂留生理现象，观众就能看到一幅幅完整的图形。

东方明珠广播电视塔上就用程控灯光，点缀城市的夜色。

【歧义画】

“歧义画”演示了不同思考角度出发可以得出不同的结论。

请一幅幅观察镜框里的画片，您能得出什么结论？

演示生理视觉现象。

此展项分为不可能图形和歧义画。

精心设计的几何图形，在人的视错觉影响下，让你的判断掉进陷阱。

虽然我们的眼睛结构很像照相机，可是视知觉却不像照相机那样客观地反映事物。

选择不同的观察方向，画中的图形可以有不同的排列。

人类大脑喜欢涉猎熟悉的和可以理解的图案。

我们所看到的，往往跟主观选择有关。

所以要换位思考，要多角度看待事物。

【潜水艇】

“潜水艇”演示了阿基米德浮力定律。

请您按下“上浮”钮，观看水缸中潜水艇的位置变化。

试试看，您能不能使潜水艇始终保持“悬浮”状态？

阿基米德浮力定律：

浮力的大小等于物体排开液体的质量。

按动电钮时，空气泵压缩空气，将水排出储水室，潜水艇自重减小，当减小到小于浮力时，潜水艇露出水面。

松开按钮，空气泵停止工作，储水室重新储水，潜艇就又“消失”了。

您想不想坐上我们的潜水艇，感受奇妙的海底世界？

【伯努利悬浮球】

“伯努利悬浮球”演示了伯努利原理。

请您将气球向倒置的锥形罩上托起，稳定后松手，气球居然不会掉下来？

按照伯努利原理：

气流在自由空间受到物体阻挡，气流向四周扩散，气流外围速度小，气压高；气流中心流速大，气压低。

所以，即使气球受到垂直于气流方向的扰动（如人为拨动气球）偏离气流中心时，外围的高气压会将小球“推回”到气压较低的中心部分。

风口不断排出的下降气流与球体自重相平衡，气球就就悬浮在空中了。

远离进站的火车也是相同的道理。

【柔和的电击】

“柔和的点击”能让您体验“触电”的感觉。

请您将左手按在手掌形金属板上，右手由慢到快摇动发电机，观察电压表，您有没有麻麻的感觉？

这个“电击”试验告诉我们：

通过人体的电流强度是由外加电压和人体电阻决定的，一毫安左右的电流通过人体，我们会有麻的感觉；随着电流的增大，我们的感觉会逐渐强。

十毫安以上的电流通过人体，我们就无法自行摆脱，强大的电流会使人产生痛感、神经麻痹、呼吸困难，甚至有生命危险。

36伏特以下为安全用电，请您文明使用电器，注意用电安全。

【雅各布天梯】

“雅各布天梯”演示了高压放电现象。

请您在指示灯亮起后按下按钮，两个铁环之间会产生闪电，并伴随“沙沙”的声响。

空气会被高电压被击穿，产生电弧放电。

展品使用一对上宽下窄、顶部呈羊角形的电极，在2～5万伏电压下，两电极最近处的空气首先被电离击穿，形成大量的正负等离子体，产生电弧放电现象。

空气对流加上电动力的共同作用使电弧上升，随着电弧拉长，电弧通过“天梯”的电阻加大，能量逐渐减小以致熄灭。

与此同时，高电压再次击穿电极距离最小处的空气，如此循环往复。

自然界的闪电也是电弧放电。

【无形的力】

“无形的力”演示了感应磁场的方向。

请您在红色指示灯亮起时，按下按钮，金属杆上的小金属环会被一种无形的力托起。

交流电通过线圈后产生交变电场，使套在软铁芯上的小金属环中产生涡流，涡流磁场的方向与线圈磁场的方向相反，互相排斥，小金属环便被看不见的斥力托了起来。

磁悬浮列车的技术就应用了此原理。

【人体导电】

人体也是一种导体，请您用双手分别握住金属柄铁环，看看会有什么现象发生？

再多找几位朋友，手拉手试试看。

人握住手柄后，驱动电路导通，台面开始转动，彩灯闪烁。

试验告诉我们，人体是一种电的良导体。

我们在生产、生活中要安全用电。

【小心短路】

“小心短路”演示了短路的起因和危害。

请您短路保护开关合上，将闸刀置于“开启”位置，电路正常导通。

而当您把闸刀置于“闭合”后，强大的电流将使电路保护开关“跳闸”。

本展品是由电源、灯泡、短路保护开关组成的简单电路。

电路中电位相同的两点直接连接，或者电流流经导体的阻抗非常小时称为“短路”。

在电力系统中，短路时产生的高温还可能引发火灾等事故，因此要采取保护措施。

如果没有保护措施，在顷刻间短路的电器就可能引发火灾。

【懒惰环】

“懒惰环”演示了感生电流原理。

请您将闭合的铝环、不闭合的铝环和尼龙环分别置于三根磁体棒的顶端，让它们同时自由下落，哪个落下最快？

导体在磁场中作切割磁感应线运动时，导体会产生电流，称感应电流。

感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反，形成阻力阻碍导体通过。

感应电流在闭合的电路中才会产生，所以，不闭合的铝环与尼龙环相同，磁场对它不产生阻力。

另外，不同材质的物品沿磁铁自由下落，速度也不同。

许多传感器都用到了这一原理。

【滚出直线来】

“滚出直线来”演示了旋轮线有趣的现象。

请您按住控制按钮，观察运动轨迹。

当一个圆沿着同一平面上的某直线滚动时，圆上的点有着它自己的轨迹，这轨迹为摆线，又称旋轮线。

假如把一个小圆放在另一个两倍于它直径的大圆周里作纯滚动，小圆上的有一点会画出一条直线来（作直线往复运动），这可以用数学方法加以证明。

生活中有趣的现象层出不穷，您会不会时常从中观察到一些科学原理？

【梵天之塔】

“梵天之塔”是古典数学玩具。

请您将一组由五个圆环组成的塔“搬”到另一个立柱上。

搬动规则：

每次只能移动一个环，且必须保持大圆环在下，小圆环在上，不能颠倒。

本展品要求以最少的次数，按照规则将一组环移至另一个立柱上。

可以算出最少的移动次数为次。

好的玩具启迪心智，在游戏中孕育智慧。

【画五角星】

“画五角星”测试了人的协调能力。

请按“清零”及“开始”按钮，手握铁笔注视竖直平面镜中五角星的镜像；在平板上移动铁笔，使之在镜像所示五角星轨迹上移动，铁笔划出轨道时会有警告声，同时计数器将累计您“犯规”的次数。

您是否发现，有时您的手会不听指挥？

物体在视网膜上成像，成像方位与实物方位反对称；经过长时间的适应，人们的大脑在处理视神经传来的信息时，已经习惯于对这种倒像做出正确的判断，指挥手按实物的方位与之协调动作。

本展品设有一块与五角星轨迹所在平面垂直的平面镜，平面镜上所成的像与实际五角星的轨迹上下方位一致、左右方位相反。

但是受经验影响，大脑仍对视神经信号加以“修正”，指挥手的动作，导致不协调。

人们要努力适应客观条件的变化。

【声音看得见】

“声音看得见”演示了声音的传输模式。

按下控制按钮，玩具小人会随着音乐的节奏翩翩起舞？

声音是以机械波的形式传播的。

扬声器纸盆发生震动，推动空气，产生声波。

声波传递到纸盆上部覆盖的羊皮鼓膜，鼓膜在声波的推动下，又产生震动，使鼓膜上的小玩具人偏偏起舞。