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第2章 通过身边小游戏,掌握大知识

从游戏中汲取知识,是孩子们与生俱来的一种能力。他们对这个世界的最初认识,就是从玩游戏开始的。在孩子玩游戏的过程中,父母正确指导、积极参与,可以说是一种非常完美的教育方法。许多小游戏中,都包含着神奇的科学知识,这些游戏所需要的材料就在我们身边,操作方法也非常简单。赶快动手吧,在玩的过程中掌握知识,一举两得,何乐而不为?

001.吹一口气,硬币就会飞进碗里

所需材料

小碗,硬币。

游戏方法

在桌子上放一个小碗,然后在距碗约20厘米远的地方,放一枚1角硬币。用嘴对着碗,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气。虽然只是在硬币上方吹气,但硬币却像会跳舞一样,飞进碗中。

科学原理

这个游戏是根据“伯努利定理”设计的。当我们在硬币上方吹气时,硬币上方的气流会变得较快,因而气压下降。硬币于是就被下面的空气压力抬了起来。之后,随着吹出来的气流,硬币就飞进了碗里。但是,如果硬币是湿的,就容易与桌面粘在一起,硬币下面没有空气就无法做这个实验了。

002.收音机放入“隧道”里没有声音了

所需材料

铝箔纸,收音机。

游戏方法

打开收音机,调好频段和音量,我们就能听到清晰的广播或者优美的音乐。然后用铝箔纸做成一个“隧道”,大小以能盖住收音机为宜。把收音机放进“隧道”里,声音竟然消失了。把收音机取出来,声音又响了起来。

科学原理

收音机是通过电磁波传递声音的,而电磁波无法穿透金属(如游戏中所用的铝箔纸)。由混凝土筑成的隧道,也是这样一种导体,从远处传来的电磁波,到了隧道就会被屏蔽。当我们带着收音机乘车进入隧道时,收音机里的声音会立即消失或者变得模糊不清,就是这个原因。

003.吹不翻的名片

所需材料

普通名片。

游戏方法

把名片折成像订书钉的样子,放在桌子上。近距离对着“冂”下方的开口吹气。无论如何用力,虽然名片又薄又轻,但就像被粘在桌子上一样无法翻动。

科学原理

根据“伯努利定理”,气流速度越快,气压就越低。名片下方的气压降低了,名片周围的大气压力就会将它紧紧地压住,所以不能把它吹翻。

在野外宿营时如果遇到大风天气,帐篷就有可能被掀翻,这时候只要顺着风向掀开帐篷,让风穿堂而过,就不用担心帐篷被吹翻了。

004.掉不下来的玻璃瓶

所需材料

漏斗、玻璃瓶、筷子、大米。

游戏方法

借助漏斗,将大米装入瓶口较小的玻璃瓶中(装满为止)。将一根筷子深深地插入米中,同时把筷子周围的米用力压一压。拿住筷子往上提,筷子不仅不会被抽出来,还会把装了大米的瓶子一起提起来。做这个游戏时,为了安全起见,最好在瓶子下方垫一块厚厚的软布。

科学原理

虽然只是一粒粒小小的大米,但是由于在瓶内被挤压得很紧,卫生筷和大米之间产生了超乎想象的摩擦力。因此卫生筷不但不会被抽出来,还可以将很重的瓶子提起来。

005.烧不着的纸盒

所需材料

三角架,支锅架,两张白纸,酒精灯,水。

游戏方法

将两张白纸折成两个小纸盒,把支锅架放在三角架的上面,酒精灯放在三角架下面。把其中一个空纸盒放在支锅架上面。点燃酒精灯后,纸盒马上着火了。

再把另一个空纸盒装上水,同样放在火上。过一会儿,我们会发现,小纸盒不会像刚才那样马上着火,里面的水却在慢慢地冒出小气泡。

科学原理

纸的传热速度快,它能够把热量传导给水。当水沸腾时,温度只有100℃,而纸的燃烧点却要600℃。当水达到100℃时,水就沸腾起来,散发出热量和水蒸气,那么再继续加热,水始终不会超过100℃。这样纸盒就达不到燃点,因此盛着水的纸盒在酒精灯上就不会燃烧了。

006.吸管喷雾器

所需材料

吸管,剪刀,一杯水。

游戏方法

在离吸管末端1/3处剪一个切口(注意不要把水管剪断);从切口处把吸管折弯,把短的一端放入杯子的水中。从吸管长的那一端用力吹气,就会发现杯中的水从吸管切口处像喷雾器一样喷出来。

科学原理

当我们从吸管长的那端吹气时,气流就会从较短一段的上方流过,减少了那一端的空气压力。下面的正常压力迫使水流入吸管,流动的空气于是把水吹成雾状喷洒出去。日常用的喷雾器就是用打气筒把空气推进去,利用气压把水压出来喷洒出去的。道理与小游戏是相同的。

007.用气把孩子“吹”起来

所需材料

两个同样大小的塑料盆,大小以正好能坐下孩子为宜,直径大于40厘米的充气橡皮球(可用充气枕头、充气轮胎、充气床垫等代替),软管子1根,胶带。

游戏方法

将软管与可充气的橡皮球的充气口连接,并用胶带封住使连接处不漏气。把橡皮球压瘪放在塑料盆中,再把另一个塑料盆压在橡皮球的上面,也就是将两个塑料盆摞在一起。

让孩子坐在塑料盆中,爸爸或妈妈拿着软管子,向管子里吹气。通过一口一口吹气,塑料盆中的孩子就会一点一点往上抬升,直至橡皮球充满气,孩子就可被完全抬起。

科学原理

这个神奇的游戏充分利用了力学原理中的压强。压强是单位面积上受到的压力,压强的大小与压力及受力的面积大小有关。物体受到的压力等于压强乘以受力面积。而软管子与可充气的橡皮球连接在一起,就与水压机一样成了一个连通器,科学实验证明连通器两端的压强是相等的。所以用嘴对软管子吹气时,软管受到的压强与橡皮球受到的压强是一样的。由于吹气口的面积(软管子的横截面)与橡皮球的横截面面积之比要超过1:50以上,所以对软管子吹气时,如果软管受到的压力为1千克,那么橡皮球得到的抬升力就是1千克×50=50千克,这样当然可以把孩子“吹”起来了。

008.神奇的肥皂泡

所需材料

吸管,肥皂,一杯水。

游戏方法

取一小块肥皂,将它溶解在适量的水中。再找一根小吸管,在肥皂水里蘸一下,然后用嘴对着吸管的另一端吹气。这时我们会发现,一个个小小的肥皂泡从吸管中飞了出来,它们色彩斑斓,在阳光的照耀下随风飘舞。同时,肥皂泡刚开始吹出时是上升的,随后便会下降,这是什么原因呢?

科学原理

在肥皂泡刚开始形成的时候,泡里混入了从嘴里吹出的热空气,而肥皂泡把它与外界隔开,形成了里外两个区域。里面的空气温度大于外界空气的温度,肥皂泡内气体的密度就小于外部空气的密度,那么肥皂泡受到的浮力就大于它受到的重力,因此它会上升。而当肥皂泡内的气体逐渐变冷后,它就慢慢地落下来了。

009.水里的光线会拐弯

所需材料

塑料瓶,手电筒,自来水。

游戏方法

这个游戏适合在晚上来做。爸爸或妈妈先用剪刀在距离空塑料瓶底部5厘米处扎一个小孔。然后用手堵住小孔,让孩子打开水龙头,在瓶中灌满自来水。让孩子关掉电灯,打开手电筒,用手遮住手电筒的一部分光线,使光束变得细长,把手电筒放在塑料瓶扎洞的后面。家长把手移开,让水从小孔流出。这时我们会发现:光线随着水一起流出,并不是直射的,而是和水流的弯度一致。水流也变成光线流,落在地上变得十分明亮。

科学原理

光线原本应该是直的,为什么会随着水的流动方向,而变得弯曲呢?这是由于手电筒的光以垂直于可乐瓶里的角度通过瓶中的水时,不能发生光的折射,而又全部被反射回水中,形成了全反射现象。光线在水中不断进行着全反射,最后就成水流状了。

010.筷子会跳“圆圈舞”

所需材料

有圆形盖子的瓶罐,筷子,面巾纸,吸管。

游戏方法

把一根筷子放在瓶罐上。用面巾纸摩擦一根吸管五六次。将吸管靠近筷子的一头,筷子就会被吸管牵引,吸管一动,筷子马上就会跟着动,好像追着吸管转圆圈。

科学原理

吸管被纸巾摩擦后,就带上了负电荷,用这根吸管接近筷子时,筷子上的正电荷就会被吸管上所带的负电荷吸引而聚集到靠近吸管的那一端,负电荷则会被推往另一端。这样筷子就一端带正电荷,一端带负电荷。当吸管上的负电荷和筷子上的正电荷相互产生了吸引作用时,我们就看到筷子跟着吸管跳圆圈舞的现象了。

面巾纸摩擦吸管所产生的电荷静止在吸管上,我们称之为静电,其电压有时可达数千伏。此外,筷子上的正电荷和负电荷一样多,只是因为受到带电吸管的影响而暂时分开。

011.杯子倒立水不漏

所需材料

纸,杯子,水。

游戏方法

杯子里装满水,再拿一张纸,把它剪成比杯口略大的尺寸后,盖在杯子上。一边用手轻压着纸,一边慢慢将杯子倒过来。然后手放开纸,杯里的水可是一滴都不会漏啊。

科学原理

水的表面张力使杯子和纸完全闭合起来了。此时,杯里水对纸片的压力小于杯外的大气压力,所以,大气压力就帮纸片托住了水。

如果用杯垫做这个游戏,效果会更好。假如我们选择的杯子比较小,也可以用电话卡、公交卡等来代替杯垫。即使杯子里有冰块也没关系,因为冰的密度比水小,家长和孩子同样可以轻松完成这个游戏。

012.手绢的秘密

所需材料

玻璃杯,手绢,橡皮筋,水。

游戏方法

用手绢盖住空玻璃杯的杯口,再用橡皮筋绑紧。打开水龙头,让水冲在手绢上。水流进杯子里约七八分满后关闭水龙头。把杯子迅速倒转过来,杯口朝下,杯中的水却不会流出来。

科学原理

这个游戏的原理与上面“杯子倒立水不漏”一样,也是由于大气压力的关系,所以水不会流出来。

013.硬币金鸡独立

所需材料

一枚硬币,一张百元的大钞(尽量是新的)。

游戏方法

先把纸钞对折,角度保持在接近直角的位置,在上面放置一枚硬币。小心地捏住纸钞两端,慢慢地往两边拉开。在拉动纸钞的过程中,硬币会稍稍晃动,但当纸钞被拉成一条直线时,硬币却不会掉下来。拉动纸币时用力要轻,速度要慢,这样成功的几率会更高。

科学原理

纸钞渐渐被拉开的过程中,会和硬币之间产生摩擦,硬币的重心随之移动,以保持平衡。当纸币被拉成直线时,硬币的重心也刚好落在这条直线上,自然不会掉落。

014.水杯叠罗汉

所需材料

两个相同的杯子,水。

游戏方法

准备两个一样的杯子,都装满水。将一个杯子盖上纸片后慢慢倒过来,扣到另一个杯子上。仔细地把两个杯口对齐,轻轻地抽掉中间的纸片,上面那个杯子里的水一滴也不会洒出来。

科学原理

虽然两个杯口不可能完全密封,但是由于水本身具有的表面张力,杯口之间的空隙会被填满,再加上外面大气压力的作用,上面杯子里的水就不会漏出来了。

015.神奇的报纸贴墙上

所需材料

铅笔,报纸。

游戏方法

展开报纸,把报纸平铺在墙上。用铅笔的侧面迅速在报纸上摩擦几下,报纸就像贴在墙面上一样掉不下来了。掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的一角会被墙壁吸回去。把报纸慢慢从墙上揭下来,可以听到噼噼啪啪的声音。

科学原理

这是因为铅笔的摩擦使报纸带了电,由于电荷的吸引作用,报纸就会被吸到墙上。当屋里的空气干燥,尤其是在冬天的时候,如果把报纸从墙上揭下来,会听到静电发出来的声音。

016.吹不灭的蜡烛

所需材料

平盘,蜡烛,小漏斗。

游戏方法

点燃蜡烛,固定在平盘上。把漏斗的大口正对着蜡烛的火焰,让孩子从漏斗的小口对着火焰吹气。我们发现,无论孩子如何用力,都无法把蜡烛吹灭,火焰反而朝漏斗方向移动。然后再把漏斗的小口正对着蜡烛的火焰,让孩子从漏斗的宽口对着火焰用力吹气,蜡烛很容易就被吹灭了。

科学原理

吹出的气体从小口到大口时,逐渐疏散,气压减弱。这时,漏斗大口周围的气体由于气压较强,将涌入漏斗的大口内,蜡烛的火焰也会涌向漏斗的大口处,因此无法吹灭。

017.牙签独木舟

所需材料

牙签,洗发香波,浴缸,水。

游戏方法

在牙签的粗端蘸上一点洗发香波。把牙签轻轻放在浴缸里的水面上。牙签就会朝着没有蘸洗发香波的那一端(尖端)前进。

科学原理

洗发香波里含有一种化学成分叫做“表面活性剂”,这种物质不但能够清除污垢,还能减弱水的表面张力。牙签放在水面后,蘸了香波的那端附近水面的表面张力减弱,牙签自然就会被前方水面较强的表面张力牵引而前进。

018.钢针浮在水面上

所需材料

杯子,水,针,叉子,清洁剂。

游戏方法

在杯子中倒满清水,用一个叉子小心地把一根针放到水的表面。缓缓抽出叉子,针就会漂浮在水面上。向水中滴一滴清洁剂,针就会沉下去。

科学原理

这是由于水的表面张力把针支撑住了,使之不会下沉。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称为表面张力,它可以托住原本应该下沉的物体。滴入清洁剂之后,就降低了表面张力,因此针就浮不住了。

019.水上转盘

所需材料

塑料盆,清水,剪刀,小刀,硬纸板,肥皂。

游戏方法

先在硬纸板上画一个双尖鱼形,用剪刀沿线剪下来。在双尖内弯曲处用小刀豁开两个小口。再用小刀切两块小肥皂片,将肥皂片插在两个小开口内。清水倒入塑料盆中,把双尖鱼形轻轻地平放在水面上。过一会儿,两块小肥皂块在水中开始溶解,双尖鱼片就会缓缓旋转起来,最后越转越快。

科学原理

肥皂在水中溶解时,会产生一种向四面扩散的推力,由于纸鱼挡住了它向前的推力,两块肥皂所产生的同向反作用力便推动纸鱼旋转起来。

020.鸡蛋跳水

所需材料

一个玻璃杯,大半杯水,一颗煮熟的鸡蛋,一块硬纸片,一个塑料圆圈(直径与鸡蛋差不多)。

游戏方法

将硬纸片平放在玻璃杯上,塑料圆圈放在硬纸片上,将鸡蛋放在塑料圆圈里。双眼平视,用手轻捏硬纸片,然后水平快速抽出纸片。鸡蛋和塑料圈都会掉到水里去。

科学原理

为什么鸡蛋和塑料圈会掉入玻璃杯的水中呢?这是惯性在起作用。物体保持其原有状态的性质就叫做惯性。惯性的大小与物体的重量成正比。当硬纸片被快速抽离时,塑料圆圈和鸡蛋都会受到惯性的作用保持原有状态,因此会直接掉进水里,而不会随着硬纸片向旁边移动。

021.鸡蛋“出汗”

所需材料

易拉罐,剪刀,新鲜鸡蛋,酒精灯,干燥的沙土。

游戏方法

用剪刀把易拉罐的上面三分之一部分剪掉(最好由家长来完成,避免剪刀伤了孩子),在罐里放入适量黄土。把新鲜鸡蛋的大头埋入沙中,大约露出一半即可。点燃酒精灯,在下面慢慢给易拉罐加热,同时细心观察鸡蛋的变化。过一会儿,我们会发现蛋壳表面冒出一小滴一小滴的水珠,就好像出汗一样。

科学原理

如果我们用放大镜仔细观

察鸡蛋的蛋壳,会发现表面粗糙不平,蛋壳上还有很多细孔。科学实验表明,一只鸡蛋表面约有7000个小孔。这是因为任何生命都离不开空气,鸡蛋受精卵发育、生长也需要一定的空气。在鸡蛋中,有一个贮存空气的空腔,叫做气室。蛋中的胚胎发育成长需要呼吸,所呼吸的空气,就是通过蛋壳上的小孔进入蛋内的,这些蛋壳上的小孔又叫气孔。

当我们把鸡蛋放在沙中加热时,鸡蛋中的蛋白、蛋黄遇热膨胀,蛋壳中的压力增大,一定会使鸡蛋中的一部分水汽化,水蒸气被迫从蛋壳的气孔中挤出来,出现了一滴一滴的小水珠,这就是鸡蛋“出汗”的科学原理。

022.针孔眼镜

所需材料

两个软塑料瓶盖(直径3 0毫米~40毫米),酒精灯,针,线。

游戏方法

点燃酒精灯,烧红针尖,在两个瓶盖中间分别扎一个小孔(直径约1毫米)。然后在瓶盖两侧各扎两个小孔,用线从两侧的小孔中穿起来,就成了一副眼镜。让孩子戴上这副眼镜,就能看清楚周围的所有东西。更加神奇的是,无论是300度还是600度的近视眼,甚至是远视眼,戴上它都能清楚地看到身边的各种物体。需要提醒的是,烧红针尖以及在瓶盖上扎孔的动作具有一定危险性,家长必须注意孩子的安全。

科学原理

这个游戏是运用了小孔成像原理。当光线通过小孔后,无论光屏远近,成像总是清晰的。

人眼睛的视网膜,相当于一个光屏。通常情况下近视眼的人,成像在光屏之前;远视眼的人,成像在光屏之后。成像不在光屏上,看不清楚。加了小孔之后,无论是近视眼还是远视眼,就都能在视网膜上成像了,因此能够看得非常清楚。

023.防雾眼镜

所需材料

暖水瓶,洗涤剂,玻璃片。

游戏方法

把玻璃片擦干净,涂上一层薄薄的洗涤剂。把玻璃片放在暖水瓶上方(涂有洗涤剂的一面朝下)。片刻之后,就会看到没有涂洗涤剂的地方布满水珠。由此可以得知,在眼镜片涂上薄薄的洗涤剂,就能起到防雾的作用。

科学原理

水蒸气遇冷会在玻璃片上凝结成小水珠,这些水珠在表面张力的作用下收缩成半圆形或圆形,使光线发散,因此会导致视物模糊。洗涤剂可以减小水的表面张力,使水蒸气不能凝结成水珠,只是紧贴玻璃形成一层均匀的水膜,因此不影响视线。

024.长时间保存的冰冻

泡泡

所需材料

盘子,吸管,肥皂水。

游戏方法

用吸管蘸上肥皂水,吹出一个泡泡,将泡泡轻轻放在盘子上。然后将装有肥皂泡的盘子快速放进调到最低温度的冰箱里。20分钟后取出盘子,我们就可以看到一个冰冻了的肥皂泡。

科学原理

肥皂泡的主要成分是水,刚吹出的肥皂泡接触到空气后,水分迅速蒸发,因此容易破裂。在肥皂泡破裂之前快速将其冷却到0℃以下,就会冻结,形成冰冻的泡泡,能够保存更长时间。

025.瓶子赛跑

所需材料

两个相同的瓶子,沙土,水,长方形木板,两本比较厚的书。

游戏方法

用两本书将长方形木板的一端垫起来,形成一个斜坡。一个瓶子倒入水,另一个瓶子装入沙土。把两个瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动。结果我们发现,装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点。

科学原理

沙子对瓶子内壁的摩擦力比水对瓶子内壁的摩擦力大得多,同时沙子之间也会有摩擦,所以它的下滑速度比装水的瓶子要慢。

026.洗衣粉越多洗衣服

越干净吗

所需材料

三个玻璃杯,一块脏抹布,一双筷子,一把剪刀,适量洗衣粉。

游戏方法

在三个玻璃杯中倒入清水。用剪刀把抹布剪成大小相同的三块,分别放入三个玻璃杯中。在一个玻璃杯中放入一汤勺洗衣粉,第二个杯里放5勺,第三个玻璃杯什么都不放。然后各自用筷子搅动5分钟,取出抹布仔细观察。我们会发现只放一勺洗衣粉的玻璃杯里的抹布洗得最干净。

科学原理

科学研究表明,洗衣服时并不是洗衣粉越多越好,其浓度保持在0.2%~0.5%的时候活性最大,去污效果也最好。

027.米粒四溅

所需材料

小碟子,干燥的米粒,小汤勺,毛衣(或其他毛料布)。

游戏方法

将干燥的米粒放在小碟里。用毛衣摩擦小汤勺。然后把小勺靠近碟子里的米粒,我们就会发现,小米粒自动跳起来,吸附在汤勺上。转眼间,又会发生更加神奇的现象,刚刚吸附上汤勺的米粒,像火花一样,突然向四周迸射出去。

科学原理

经过毛衣的摩擦,小汤勺会产生电荷,小米粒受电荷的吸引,就会自动跳起来,粘到汤勺上。然而,带电的汤勺吸引米粒的时间非常短暂。因为米粒吸附到汤勺之后,就与汤勺带有同样的电荷。由于同性电荷是互相排斥的,因此吸附在汤勺上的小米粒会向四周射散。

028.自制“汽枪”

所需材料

长约6厘米、直径约为10毫米的金属管(或玻璃管),长约15厘米的木棍(或铅笔),小刀,土豆(或苹果)。

游戏方法

用小刀把土豆切成小片,分别塞住金属管的两端。用小木棍或铅笔将一端的土豆片缓缓推入管内,另一端瞄准“打击”的目标。小木棍或铅笔使劲向里一推,另一端的土豆片就会“砰”的一声发射出去。需要提醒的是,做这个游戏一定要注意安全,以免土豆“子弹”伤着他人。

科学原理

虽然游戏中的“汽枪”非常简陋,但是只要瞄得准,就能击中目标。这是因为把土豆推向管内时,管中的空气受到压缩,压缩空气从另一端冲出去,就把堵在管口的土豆快速顶出去了。

029.自动剥皮的香蕉

所需材料

一个空酒瓶,一只香蕉(最好熟过了头,不可太粗,以剥皮后刚好能进入瓶口为宜),少量酒精(或度数较高的白酒)。

游戏方法

把香蕉末端的皮稍稍剥开一点儿。在酒瓶内倒入少量酒精,用火柴或纸条点着瓶内的酒精。然后立即把香蕉的末端放在瓶口上,完全堵住瓶口,香蕉皮搭在瓶口外面。仔细观察香蕉,我们会看到一个有趣的现象:瓶子好像具有了魔力,一点点把香蕉往里吞吸;直到香蕉肉被瓶子吸进去,香蕉皮却自行脱落,留在瓶外。

科学原理

这是由于燃烧的酒精消耗了瓶内空气中的氧气,瓶里的压力比外面小,所以外面的空气推着香蕉进入了瓶里。假如放上香蕉后,瓶口没有被全部堵死,这个游戏就很难成功。

030.融化的雪

所需材料

香烟盒上的铝箔纸,黑色纸片,两块大小相同的硬纸板。

游戏方法

这个游戏只能在冬季雪后天晴时进行。把香烟盒上的铝箔纸和黑色纸片分别粘在两块硬纸板上,然后把硬纸板并排放在雪地上(铝箔纸和黑纸片一面朝上)。过小一段时间后,我们会发现,粘有铝箔纸的硬纸板下面的雪没有什么变化,而粘有黑色纸片的硬纸板下面的雪完全融化了。

科学原理

原来这是光的吸收和反射的结果,铝箔纸反射掉了大部的阳光,而黑色纸则吸收了大量阳光,其中一部分变成热量,把下面的雪融化了。脏的雪比刚下的雪容易融化也是这个道理。

031.抬水出杯

所需材料

玻璃杯,几枚硬币(或其他小金属品),水。

游戏方法

把玻璃杯放在桌子上,倒满水。使杯口和眼睛处于同一平面上,然后小心翼翼地把硬币一个个斜着放入水中。这时,杯中的水就会慢慢升出杯口。

科学原理

水的表面分子像一层柔性薄膜,由于表面张力的作用,这层薄膜会尽量使水保持最小的表面积。这样它就把杯口上面的水粒子紧紧地拉在一起,不让水溢出来。

032.入水不湿手

所需材料

碗,水,弹球,适量滑石粉(或痱子粉)。

游戏方法

将清水倒入碗中,水面距离碗口约2厘米。将弹球放入碗中,然后在水面上撒一些滑石粉。将手指伸入水中取出弹球,我们会惊奇地发现,手竟然没被水沾湿!

科学原理

金属和许多矿物质都不会溶于水中,滑石粉是一种天然的矿物质,它也不溶于水,但却很容易粘在手指上。粘在手指上的滑石粉膜保护了手指,所以伸入水中也不会弄湿。

033.水上浮字

所需材料

毛笔,墨汁,大葱,竹板,白色脸盆,清水。

游戏方法

竹板表面打磨光滑,将大葱撕开,用葱白有葱汁的部分在竹板的光滑面来回摩擦几下,将葱汁涂在竹板表面。等葱汁稍干后用毛笔蘸墨汁在涂有葱汁的竹板处写几个字。再晾一会儿,稍干后把竹板水平按入水中,动作轻柔,不要带起水波纹,然后小心地把竹板从水中斜向上方抽出来,黑字便一一漂浮在水面上,不会散乱。

科学原理

这是因为葱汁具有很强的黏性,在竹板上形成一层薄膜,所以可以托住用墨汁写成的字,浮在水面上。

034.发射火箭

所需材料

空塑料瓶(如饮料瓶),塑料管(可用废圆珠笔芯代替),锥子(或剪刀),万能胶,麦秆(长度约10厘米,内径略大于塑料管的外径),彩纸,面团。

游戏方法

用锥子在塑料瓶盖上钻一个小孔,插进一根塑料管,再用万能胶粘牢。在麦秆的一端粘上四张三角形的彩纸作为火箭的尾翼;另一端用和好的面团封严,并捏成尖状,相当于火箭头。等面团晾干之后,把麦秆套在塑料管上。用手使劲一捏瓶子,“火箭”就会嗖的一下,飞出10多米远。

科学原理

游戏中用手挤压塑料瓶,里面的空气通过塑料管进入麦秆,而麦秆的前端是用面团封闭的,进入里面的压缩空气膨胀后向麦秆的后端(没有封闭的一端)喷出,给麦秆一个向前的作用力,麦秆就会飞向前方。

035.激波灭火

所需材料

蜡烛,火柴(或打火机),剪刀,铁制带盖的空罐头盒,胶带纸。

游戏方法

用剪刀在罐头盒的盖子上钻一个小洞,大小与一分钱硬币差不多(这个步骤应由家长操作,否则容易伤到孩子的手掌部位)。然后把盖子盖上,用胶带纸将盖子与盒子粘牢。用火柴点燃蜡烛,一只手抓住罐头盒,钻出小洞的一面对准蜡烛,用另一只手的手指关节快速敲击罐头盒底部。如果瞄得很准,罐头盒发现的冲击波会把五六厘米以外的蜡烛扑灭。

假如把小洞对准人的耳朵,他会感到冲击波的作用,但听不到声音。

科学原理

冲击波和声波是类似的,但它的振动频率非常低。人耳能听到的振动是每秒20次到20000次,冲击波的频率低于每秒20次,因此不能被听到。虽然从罐头盒中发出的气流并不很强,但这种波的功率已经足以扑灭蜡烛的火焰。

036.水面自动升高

所需材料

碗,奶瓶,蜡烛,火柴(或打火机),水。

游戏方法

点燃蜡烛,在碗底滴几滴熔化的烛液,将蜡烛竖立在碗中。

将清水倒入碗中(不要没过蜡烛),再把奶瓶倒过来扣在蜡烛上,这时我们会发现碗中的水面自动升高,进入奶瓶之中。

科学原理

蜡烛的火焰加热了奶瓶里的空气,并使一些气体跑了出去。燃烧使得瓶中所剩的氧气变成了二氧化碳,而二氧化碳会溶解在水中。所以奶瓶里的气压就减小了,而外面的大气就把水压入瓶中。当火焰熄灭后,瓶中剩余的气体冷却下来并发生收缩,这就进一步减小瓶中的压力,使更多的水被压进奶瓶。

037.空瓶倒立巧移

乒乓球

所需材料

两张桌子,一个乒乓球,空罐头瓶。

游戏方法

把乒乓球放在一张桌子上,拿起罐头瓶倒扣在桌子上,把乒乓球罩住。抓住瓶子在桌面上做有规律的绕圈运动,带动瓶内的乒乓球沿着瓶子内壁作旋转运动,这样乓乒球就不会掉下来,然后在运动过程中将乒乓球移到另一张桌子上。在移动瓶子的时候,一定要保持绕圈运动是匀速的,如果一会儿快,一会儿慢,乒乓球就会离开瓶壁,从瓶里掉下来。

科学原理

乒乓球在旋转时产生了离心力,随着罐头瓶旋转速度的加快,离心力越来越大,当离心力大于地球对乒乓球的引力时,乒乓球就在瓶内壁上作惯性运动,不会从瓶中掉下来了。

038.水下“爆炸”

所需材料

玻璃杯,薄纸,铅笔,跳跳糖,清水。

游戏方法

将薄纸卷在铅笔上,不用粘胶水。底边多出的部分向内折叠压紧,然后取下来,就成了一个无盖有底的小纸筒。然后把跳跳糖倒入纸筒,将上口收拢捏一下,不必捏得太紧。玻璃杯中倒上清水,把装有跳跳糖的小纸筒投入水中,用铅笔轻轻压一下使其下沉。当水渗透到薄纸筒后,跳跳糖就会发生“爆炸”,发出噼噼啪啪的声音,水花四溅,十分有趣。

科学原理

跳跳糖的吸水能力很强,在吸水过程中会迅速分裂,好像跳起来一样。用纸将它包住,再渗透水分,就控制了吸水过程,使它的爆发力量加大。它的跳动力量作用于水中,就会产生水花溅起的现象。

039.判断鸡蛋生熟

所需材料

一颗生鸡蛋,一颗煮熟的鸡蛋。

游戏方法

将两颗鸡蛋放在桌子上,让孩子用手指分别将鸡蛋转动起来。如果它很容易转动,那就是煮熟的鸡蛋;如果转动之后很快停止下来,那就是生鸡蛋。

科学原理

当我们转动生鸡蛋时,它的蛋壳旋转起来,但是里面的蛋液旋转速度比较慢。因为蛋壳的质量只占整个鸡蛋质量的一小部分,它的动量很小,而受到的空气和桌面的摩擦力很大,所以很快就会停下来。当转动熟鸡蛋时,由于鸡蛋以及里面的蛋白、蛋黄成为一个整体,它们都以同样的速度旋转,所以鸡蛋所具有的动量可以使它旋转很多圈。

040.鸡蛋膜自动破裂

所需材料

一杯水,一颗生鸡蛋。

游戏方法

小心地把鸡蛋大头一端的外壳剥掉,但不要把它下面的薄膜弄破。然后把鸡蛋放在盛水的杯子里。仔细观察,过一会儿,剥去外壳处的薄膜会胀出壳外,最后鸡蛋壳会被胀裂或者薄膜会被胀破。

科学原理

水分子会透过薄膜而进入鸡蛋,但鸡蛋内的分子却不那么容易出来。当水分子增多到一定程度时,就会胀破鸡蛋。这种现象叫做渗透,它对于生命非常重要。如果没有渗透现象,动物和植物的细胞就无法吸收养分了。

041.方糖燃烧

所需材料

方糖,火柴,香烟灰,空铁盒。

游戏方法

把一块方糖放在空铁盒上,用火柴去点燃方糖,结果方糖不会燃烧。在方糖的一角撒上一点香烟灰,再用火柴去点,这时方糖便奇迹般地燃起了蓝色的火苗,直到完全烧尽为止。

科学原理

一个可以引发化学反应,但本身却不发生变化的物质,被称为催化剂。香烟灰和方糖都不能单独燃烧,而在方糖上撒上香烟灰后可以燃烧,是由于香烟灰起到了催化剂的作用。

042.铁丝燃烧

所需材料

一根非常细的铁丝,一根木筷,蜡烛,火柴,一盆清水。

游戏方法

用火柴点燃蜡烛,将细铁丝缠在筷子的一端,然后放到烛火上,细铁丝很快就燃烧起来,火星四溅,特别好看。

科学原理

这是由于铁和空气中的氧气

反应生成氧化铁,氧化过程中放出的热量使铁丝的温度升高并超过它的熔点,这样生成的氧化铁就落了下来,所以火星四溅。做这个游戏时一定要注意安全,最好在家长的指导下进行。

043.蒸气燃烧

所需材料

蜡烛,火柴(或打火机)。

游戏方法

用火柴点燃蜡烛,几分钟后将其吹灭,这时我们会看到从烛芯冒出一股白烟。再划着一根火柴去靠近烟雾,火焰很快会扑向烛芯使蜡烛重新燃烧起来。

科学原理

蜡烛被吹灭以后,由于燃烧时的热量继续气化,产生了可燃的挥发气体,这样气体一遇到火焰就会燃烧起来,所以蜡烛被重新点燃。这个游戏说明了固体表面在燃烧之前首先会发生气化。

044.自制转盘

所需材料

一块小纸板(或者钮扣),一根细线,剪刀。

游戏方法

将纸板剪成一个圆片(直径约3厘米),通过圆心画一条线,在线上距离中心相同距离处钻两个小孔,小孔不可太大,能穿过细线即可。把细线的两头分别穿过小孔后打结,拉直细线,让圆盘大致处于细线的中间位置。把圆盘转几圈,使两股线扭在一起,然后把线拉直,再放松。这个圆盘就会先朝一个方向迅速旋转,接着又朝相反的方向旋转。

科学原理

把细线拉直时,圆盘就会迅速旋转。双手松开细线时,由于圆盘旋转速度很快,它的动量会使圆盘继续旋转下去,直到两条线又扭在一起。这时的拉力就会使圆盘朝另一个方向旋转。如此一拉一松,圆盘就会不停地变换着方向旋转。

045.自动滚回来的圆筒

所需材料

圆形空饼干筒,橡皮筋,螺

丝刀,大头针,曲别针,50克左右的小重物(如螺母)。

游戏方法

用螺丝刀在空饼干筒的盖子和底部中心各钻一个小孔,把橡皮筋从两个孔中穿过,然后绷紧,用大头针固定在筒盖和筒底的外部。在橡皮筋的中央用曲别针挂上重物。把盖子盖上。让孩子将圆筒滚向前方,奇怪的是,饼干筒滚出几米远之后,便会立即滚了回来。

科学原理

由于重力的作用,使得重物并不随着饼干筒的滚动而滚动,它总是垂直悬挂在橡皮筋的下方,并使像皮筋越卷越紧。卷紧的橡皮筋又产生一种弹力,导致饼干筒重新滚回来。

046.会变颜色的魔球

所需材料

一个纸盒,三颗小球(颜色分别为蓝、绿、红),红色玻璃纸。

游戏方法

把三颗球都放进纸盒中,然后将红色玻璃纸盖在纸盒上面。让孩子隔着玻璃纸看盒内的小球,不可思议的事情发生了:本来放进去的是蓝、绿、红三种颜色的小球,现在却变成一颗白色球、两颗黑色球。

科学原理

这是由于三种颜色因红色过滤纸的存在而导致视觉感发生了改变,当白色的光投射到红色的过滤膜上时,过滤膜反射了光谱中的一部分红色光,而吸收了其他的光。因此透过红色的过滤纸向盒子里看时,所看到的就是红光。而另一部分红光投射到红色的小球上时,大部分被反射回来,因此看上去小球就成了白色。当红光投射到绿色和蓝色的小球上时,几乎没有什么光被反射回来,红光全部被吸收了,小球看上去自然成了黑色。

047.吹不走的乒乓球

所需材料

漏斗,乒乓球。

游戏方法

把一个乒乓球放在漏斗里,使漏斗喇叭嘴稍微倾斜向上。然后让孩子在漏斗的另一端(细端)用力吹气。无论孩子如何用力,都不能把乒乓球从漏斗中吹跑。

科学原理

气流不是像我们想象的那样能以很大的力全部作用在乒乓球上,而是绕过乒乓球,沿着乒乓球和漏斗壁之间的缝隙挤了出去。根据伯努利定律,乒乓球和漏斗壁之间的气压减小,外界大气压把乒乓球紧紧地压向漏斗。所以,无论使用多大的力气,也不会把乒乓球吹跑。

048.复制报纸上的图画

所需材料

清水,松节油,洗涤剂,海绵,有图画(或照片)的报纸,白纸,小勺。

游戏方法

取一勺松节油、一勺洗涤剂、两勺清水混合在一起,用海绵蘸着这种混合液,小心地按涂在报纸有图画的地方。然后在上面盖一张普通白纸。用小勺的背面用力碾压白纸,报纸上的图画就会清晰地复制到白纸上。

科学原理

松节油和洗涤剂混合后,会产生一种感光乳胶,感光乳胶浸入到干燥的油墨染料和油脂之中,会将其重新液化,于是便将图画复制到了白纸上。

049.掀不翻的报纸

所需材料

桌子,木尺,两张新报纸。

游戏方法

将木尺放在桌子上,其中一端伸出桌面大约5厘米。沿着桌子的边缘,把两张报纸盖在木尺上。让孩子用力向下猛敲伸出桌外的木尺,奇怪的是,报纸不会被打翻到桌外。

科学原理

这是因为空气对报纸施加的

气压每平方厘米大约为1千克。一张报纸的抵抗力,大约有两吨多。因此小小的木尺不会把报纸掀翻。

050.纸袋里的声音

所需材料

光滑的纸袋,一只昆虫。

游戏方法

将昆虫放入纸袋中,封好袋口,然后将纸袋沿水平方向放在孩子的耳边。如果屋内非常安静,孩子就能清楚地听到昆虫爬行的声音和一些奇怪的声音。

科学原理

虽然昆虫爬行时发出的声音非常微弱,但是能够使纸产生共振。游戏中的纸袋起到了振动膜的作用,其振动的声音传到耳朵,听起来如同一个较大动物发出的声音,或者像钟表走动的嘀哒嘀哒声。

051.冰块点火

所需材料

盘子,清水,纸片。

游戏方法

将水烧开倒入盘中,冷却后放入冰箱。冷冻之后取出盘子,把盘子稍微加热,取出冰块。在太阳下调整冰块的角度,冰块就变成一面“凸透镜”,将光点聚到纸片上,就可以点燃纸片。

科学原理

新鲜的水中含有空气,在冻成冰时会形成许多小气泡,使冰变得混浊。但煮开的水几乎不含空气,因此可以冻成光洁透明的冰块。受到光线的照射,温度只有稍许下降,但聚焦所产生的热量却可以达到纸片的燃点,于是便把纸片点燃了。

052.不用钩子钓冰块

所需材料

小木棍(可用铅笔等代替),细线,杯子,冰块,水,食盐。

游戏方法

往杯子中倒入清水,把冰块放在杯中,它将会漂浮在杯中的水面上。将细线拴在木棍的一端,做成一个“鱼杆”。让孩子手持木棍,将细线落在冰块上,在冰块与细线接触的地方撒一些食盐。过一会儿,细线就会冻结在冰块上,这样孩子就可以轻松地把冰块钓起来了。

科学原理

冰块在零摄氏度以上就会

融化,融化的水在冰的表面形成一层水膜;撒上食盐后,食盐会溶解于水,变成盐水膜。由于溶解要吸收溶解热,因此盐水膜温度降低,这里的液体立即重新结冰,将细线冻结在冰块上。

053.纸球虽小,吹不进

瓶中

所需材料

一个空啤酒瓶,一张白纸。

游戏方法

把白纸撕下一部分,揉成一个小纸球(直径小于啤酒瓶口的内径)。把啤酒瓶水平放在孩子面前,瓶口对准嘴巴,小纸球放在瓶口。让孩子往里吹气,小纸球不仅吹不进瓶里,反而会朝孩子的脸上飞出来。

科学原理

当我们往瓶内吹气时,瓶内气体压力增加,而瓶颈前部的气体压力相对减小。这是由于瓶颈细、气流速度快的缘故。气压要趋向平衡,瓶内气体就要往外冲。所以纸球好像从气枪里发射出来一样,飞向吹气者。

054.不沉水底的鸡蛋

所需材料

玻璃杯,清水,盐水,鸡蛋。

游戏方法

将半杯浓盐水倒入玻璃杯中,再倒入半杯清水。不要让盐水和清水混合起来。把一颗鸡蛋轻轻放入玻璃杯中,我们会看到鸡蛋缓缓下沉,但是沉到盐水和清水的交界处,就神奇地悬浮在那里。

科学原理

这是由于鸡蛋的比重比盐水小而比清水大,因此下沉到杯子中间,就会浮在盐水上面。也可以用生土豆来代替鸡蛋做这个游戏。假如把土豆削成鱼的形状,用彩色塑料薄膜给“鱼”安上鳍和眼睛,这个游戏就更加有趣了。

055.葡萄跳舞

所需材料

较大的玻璃杯,带气的矿泉水,几颗葡萄。

游戏方法

将带气的矿泉水倒入玻璃杯中,放入一颗或几颗葡萄。这时我们会看到葡萄先是沉入水底,接着又会浮上来,然后上下运动,同时不停地旋转,如同跳舞一般。

科学原理

矿泉水倒入玻璃杯之后,其中的二氧化碳被释放出来。二氧化碳吸附在葡萄表面,会形成许多小气泡,这些气泡所产生的浮力,使葡萄向上运动。升到水面时,气泡破裂,由于重力的作用,葡萄又开始下沉。如此反复,葡萄上上下下,就像跳舞一样。另外,由于葡萄表面的气泡大小不同,各个部位所受到的浮力也不一样,因此它会自动旋转。

056.刀切不烂的纸

所需材料

一张普通白纸,菜刀,案板,适量蔬菜。

游戏方法

将白纸对折,菜刀夹在纸中间,刀刃对着纸的折叠线。蔬菜放在案板上,用纸包住的菜刀去切,我们会发现菜被切开了,而纸却毫发无损。

科学原理

为什么菜被切开而纸没有损坏呢?原来,随着刀刃切入菜中的时候,菜本身会对刀刃有一个反作用力。夹在中间的纸同时受到菜刀的压力和菜的反作用力,两种力相互平衡,纸没有受到任何力,所以不会被切坏。

057.小勺变短了

所需材料

小水桶,清水,小勺。

游戏方法

小水桶内装满清水,把小勺垂直放入水中,让孩子在水桶上面向下看去,就会看到水中的小勺变短了。

科学原理

这是因为水中的小勺反射上来的光线不是垂直射出水面,而是在水表面沿着一定的角度折射再进入人的眼睛。所以小勺看起来好像离水面不远。

058.自制墨水

所需材料

塑料盆,玻璃杯,小碟子,水杯,开水,茶叶,白醋,钢丝球,毛笔。

游戏方法

将适量茶叶放入水杯中,用开水冲开,让茶水冷却备用。在玻璃杯中加入50毫升白醋,然后将钢丝球放入玻璃杯中。在塑料盆中加入热水,将玻璃杯轻轻放入盆中,使醋的温度升高。过一会儿将玻璃杯中的钢丝球取出来,把白醋倒入小碟子,再加一些茶水,搅拌均匀。让孩子用毛笔蘸着小碟里的混合液写字,片刻之后,就会出现像蓝墨水一样的字迹。

科学原理

用塑料盆中的热水加热时,玻璃杯中的白醋和钢丝球发生了化学反应,生成亚铁离子和氢气。气体挥发之后,醋中只剩下亚铁离子。茶水中含有单宁酸,与亚铁离子发生反应,生成单宁酸亚铁。游戏中孩子写字用的混合溶液,主要是单宁酸亚铁在起作用。它很快就会被空气中的氧气氧化,变成和墨水一样的深蓝色。

059.烧不着的手绢

所需材料

一块棉布手绢,一枚硬币,香烟。

游戏方法

让孩子把一枚硬币紧紧包在手绢里,父亲用燃着的香烟来点紧绷的手绢。不用担心手绢会被烧焦,只是上面落了一点烟灰而已。

科学原理

金属硬币的导热性能比棉布好得多。当我们用香烟点手绢时,香烟头的热量很快被传给硬币。香烟头的热量只能使硬币稍微变热,但是达不到手绢燃烧所需要的温度。

060.变色的牛奶

所需材料

玻璃杯,清水,牛奶,筷子,手电筒。

游戏方法

往玻璃杯中加半杯清水,再加一些牛奶,用筷子搅拌均匀。让孩子用手电筒垂直照向杯子,就会发现杯中的牛奶变成了蓝色;再从侧面照向杯子,牛奶又变成了浅红色。

科学原理

牛奶中加水以后,其中包含许多小分子,当手电筒的光线进入水中的时候,小分子会吸收部分光线,然后向四面八方分散,这就是散射现象。光有七种颜色,分别是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,蓝色最容易被散色。手电筒垂直射进杯子的时候,液体离光源比较近,散色的蓝色最多,所以可看到牛奶变成了蓝色;光从侧面照射的时候,液体离光源远一些,散色的红色最多,因此牛奶又变成浅红色。

061.自制“太阳灶”

所需材料

硬质泡沫塑料(或其他木料),大号手电筒的凹面反光碗,铁丝,小刀,泡沫塑料或木质底板,土豆,竹签。

游戏方法

用小刀把硬质泡沫塑料削成圆柱体(高为4厘米左右,粗细以正好塞入反光碗的圆孔为宜)。在圆柱体一端横向钻一个小孔,穿入铁丝,然后将露在圆柱外的铁丝两端折成直角,减去多余部分,各留5厘米。将圆柱体塞入反光碗的圆孔中,把铁丝两端分别插在泡沫塑料板上。把竹签两端削尖,一端插在反光碗中央的圆柱上,另一头插上一小块土豆,然后放在阳光下,调节反光碗的位置,使之对准太阳。仔细调节竹签的长度,让土豆正好位于发光焦点上。用不了很长时间,土豆就会被太阳光烤熟。

科学原理

游戏中的装置,实际上就是一个微型太阳灶,它利用手电筒的反光碗,把平行的光线聚焦在一个点上,这个焦点的温度会非常高,所以可以把土豆烤熟。人类利用太阳灶已有二百多年的历史,尤其是近二三十年来,世界各国都先后研制生产了各种不同类型的太阳灶。它的最大优点就是不需要任何燃料,也不会产生任何污染。

062.神奇的粉末

所需材料

鞍马用白粉,单杠用白粉。

游戏方法

让孩子抓一些鞍马用白粉,用双手搓揉;然后再抓一些单杠用白粉,用双手搓揉。让他体验两种白粉的不同感觉。再让孩子用搓揉过两种白粉的双手在单杠上做引体向上,他会感到擦上前一种粉末容易打滑,而擦上后一种粉末则容易抓住单杠。

科学原理

鞍马用的粉末是滑石粉,运动员训练或比赛时要在腿部涂擦这种粉末,目的是减少腿部与器械之间的摩擦力,使动作更加灵巧。单杠用的粉末是镁粉,成分是碳酸镁。碳酸镁质量非常轻,具有很强的吸湿作用。运动员训练或比赛时手心会冒汗,抹上碳酸镁可以增加双手与器械之间的摩擦系数,避免做高难度动作时打滑而发生危险。

063.五彩缤纷的万花筒

所需材料

三块同样大小的薄镜片(长约15厘米,宽约3厘米),胶带,细绳,保鲜膜,彩色透明纸屑。

游戏方法

将薄镜片围成一个三棱柱(镜片向内),三个棱角分别用胶带粘好,再用细绳系牢。将彩色透明纸屑撒入三棱柱,用保鲜膜将两端蒙住,用胶带粘好。将三棱柱的一端对准光线明亮的方向,让孩子从另一端向里观看。他会惊奇地发现,里面色彩缤纷,非常漂亮。转动三棱柱,里面的图案也会发生变化,而且始终绚丽多彩。

科学原理

三棱柱中的每一面镜子,不仅能照出彩色纸屑的影子,而且会反射出纸屑在另外两面镜子中的成像。彩色纸屑经过无数次反射,孩子会看到变幻了无数次的影子,所以觉得眼花缭乱,非常神奇。

064.油醋分离

所需材料

油,醋,漏斗,空酒瓶,瓶塞(刚好塞住瓶口)。

游戏方法

借助漏斗,在酒瓶中倒入半瓶醋,再缓缓倒入半瓶油。这时我们可以看到,瓶中的液体分为上下两层:上面一层是油,下面一层是醋。如果想往外倒油,只需要将瓶子稍微倾斜就可以做到。不过动作一定要缓慢,否则醋也会流向瓶口。如果想往外倒醋,可以用瓶塞塞住瓶口,小心翼翼地把瓶子翻转倒立,我们会发现醋流到下面(靠近瓶口的部分)。这时轻轻拔出一点点瓶塞,醋就流出来了。

科学原理

这个游戏的原理非常简单,那就是醋的密度比油大,所以只要不用力摇晃,始终会处于油的下面。

065.水的神奇黏合力

所需材料

金属桌面(或光滑塑胶),平底托盘,水。

游戏方法

在金属桌面洒一些水,将平底托盘放在桌面上。来回旋转托盘,确保托盘底部与桌面之间没有空隙。让孩子双手抓住托盘的边缘,试着垂直往上提。本来重量很轻的托盘,此时却很不容易提起来。

科学原理

这是由于托盘底部与桌面洒上水之后,中间没有空气,托盘受到大气压力的作用,所以很难拿起来。

066.为什么冷水解冻快

所需材料

两块大小、形状相同的冻肉,盆,锅,热水,冷水,刀。

游戏方法

从冰箱的冷冻室取两块大小、形状相同的冻肉。一块放在盆中,打开水龙头用冷水冲泡,一块放在热水锅中去煮。大约五六分钟之后,取出两块肉分别用刀切开。出乎意料的是,用冷水冲泡的肉已经融化变软;而热水锅中的肉虽然外面颜色变白,但里面还有冰渣。

科学原理

冻肉的温度小于0℃,如果放在热水中解冻,肉从水中吸收热量后,外层很快解冻,温度也会迅速上升到0℃以上。这时肉层之间产生了空隙,传递热量的能力大大下降,里面的肉不容易再吸收热量而形成硬核。如果在冷水中解冻,由于冻肉吸收热量,冷水的温度很快降到0℃以下,冻肉附近的水还会结冰。而1克水结冰后可释放90卡的热量,冻肉吸收热量后迅速升温,而里面的肉吸热能力很强,整块肉的温度就能较快地升到0℃以上;换几次水之后,就能解冻。

另外,用热水解冻食物时,食物中的细胞组织会受到损坏,其中的维生素含量减少,所以最好是用冷水解冻,或者让其自然解冻。

067.不同物体的影子

所需材料

玻璃杯,玻璃片,陶瓷杯,透明纸,水,手电筒。

游戏方法

在玻璃杯中倒满清水,然后与玻璃片、陶瓷杯、透明纸一起放在白色的墙壁前面。拉上屋内的窗帘,用手电筒照射这几样物体,观察它们在墙上形成的影子。我们会发现影子有深有浅,各不相同。

科学原理

光线照射到物体上的时候,会被物体吸收或者反射。陶瓷杯吸收和反射了全部光线,所以会留下深黑色的影子;而其他几种物体反射和吸收的光线较少,所以留下的影子颜色很浅,甚至几乎看不到影子。

068.“小鸟”跑进笼

里啦

所需材料

细木棍(可以用铅笔代替),硬纸板,图钉,剪刀。

游戏方法

用剪刀将硬纸板剪成圆形,分别在其两面画一个鸟笼和一只小鸟。用图钉将纸板固定在细木棍上,让孩子用双手夹住木棍,快速转动。这是会看到小鸟好像就在鸟笼里面。

科学原理

人眼在观察物体时,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。游戏中快速旋转纸板,当我们看到小鸟时,刚才的鸟笼仍然保存在感觉神经之中,所以会感觉小鸟进入了鸟笼。这种残留的视觉叫做“后像”,视觉的这一现象则叫“视觉暂留”。电影的拍摄和放映,就是利用了这种原理。

069.一根蜡烛产生许多

火苗

所需材料

桌子,一根大羽毛,火柴(或打火机),蜡烛。

游戏方法

这个游戏最好在晚上来做。将蜡烛固定在桌子上,用火柴点燃。把灯关上,让孩子站在离蜡烛一米远的地方,把羽毛贴在眼睛前面,观察点燃的蜡烛。他会看到许多个火苗。

科学原理

当光波穿过狭缝、小孔或圆盘之类的障碍物时,会发生不同程度的弯曲传播。这种现象称为衍射。在排列均匀的羽毛缝隙之间,存在着锐利的边缘间隙。光线通过这些缝隙时会“折断”,弯曲传播。由于游戏中是从许多缝隙之间观察,因此会看到许多蜡烛的火苗。

070.自制简易电话机

所需材料

两个易拉罐,较长的细线,锥子。

游戏方法

在家长的帮助下,将两个易拉罐上面的盖子去掉。用锥子分别在易拉罐的底部中间扎一个小孔。将长线的两端分别从外面穿入小孔,然后打结。家长和孩子各拿一个易拉罐,分开一段距离。其中一人对着易拉罐说话时,另一个人将易拉罐放到耳旁,就能听到对方的声音,就像打电话一样。

科学原理

游戏中,其中一个人说话时,易拉罐的底部会发生振动。这种振动被细线传送到另一个易拉罐的底部,对方就能听到声音了。

071.会跳舞的盐粒

所需材料

盐粒(或米粒),塑料薄膜(可用破气球代替),橡皮筋,金属锅,盘子,勺子。

游戏方法

把塑料薄膜蒙在盘子上,绷紧后用橡皮筋固定。将盐粒撒在塑料薄膜上。让孩子一手持金属锅拿到盘子旁边,另一只手用勺子敲打锅的侧壁。这时我们会看到一个有趣的现象:塑料薄膜上的盐粒都蹦了起来,好像跳舞一样。

科学原理

用力敲打锅的侧壁时,附近的空气会随之发生振动,形成声波。声波传到盘子后,紧绷的塑料薄膜也会发生振动,体积小、重量轻的盐粒就像跳舞一样,争先恐后地跳起来了。

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