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        活動設計

        2022-03-01 21:08:05
        中國科技教育 2022年1期
        關鍵詞:錫箔紙回形針直角

        活動名稱

        自制驗電器

        你曾經被靜電嚇到過嗎?這個巧妙的裝置可以測量電荷(圖1)!

        實驗條件及材料

        ●透明的塑料杯或葡萄酒杯

        ●回形針

        ●錫箔紙

        ●紙

        ●剪刀

        ●氣球

        ●用來摩擦氣球的毛茸茸的物品。動物纖維效果最好——例如羊毛、安哥拉毛、羊絨,或者你也可以用你頭上的頭發(fā)!

        活動步驟

        (1)剪1張杯口大小的紙(圖2)。

        (2)把回形針掰直,將一端彎成直角,另一端彎成鉤狀(圖3)。

        (3)剪2條1厘米寬、3厘米長的錫箔紙。

        (4)把1條錫箔紙放在另一個上面,并把它們一起掛到回形針的鉤子末端(圖4)。

        (5)用回形針的直角一端刺破紙,然后把紙放在杯口上(圖5)。

        (6)這2張錫箔紙條應該通過回形針的直角端被懸空掛在杯子里。如果它們碰到杯子底部了,就把回形針的直角端多彎一部分,這樣它們就可以自由地懸空掛在杯子里了(圖6)。

        (7)把氣球吹起來,并把開口扎好。用你準備好的毛茸茸的物品快速摩擦氣球,給它“充電”。

        (8)將帶電的氣球靠近杯子的一側。會發(fā)生什么呢(圖7)?

        活動概述

        當你用羊毛織物摩擦氣球時,織物內原子中的一些電子就會轉移到氣球上,這些額外的電子使氣球的總電荷為負。氣球的橡膠外層是絕緣的,這意味著電子不能輕易通過這層橡膠,所以電荷保持不變。

        負電荷意味著在充過電的氣球表面周圍形成了一個電場,這個電場可以影響其他帶電粒子。

        當帶電的氣球靠近裝有錫箔紙條的杯子時,電場會穿過玻璃。錫箔紙條是導體,與絕緣體不同,導體是一種電子可以輕易穿過的材料。錫箔紙條中的電子被氣球上的電場排斥而移動離開,這就造成了錫箔紙條內的電荷不平衡。

        如果2個錫箔紙條帶有不同的電荷——一個帶正電,一個帶負電——它們就會相互吸引。如果它們帶有相同的電荷,不管是帶正電還是帶負電,它們都會相互推開。錫箔紙條的運動方式表明存在凈電荷(更多的負電荷或更多的正電荷)。用來檢測和測量電荷的儀器就叫作驗電器!

        彩虹手電筒

        你有沒有想過電視上為什么能出現(xiàn)那么多種顏色呢?在本次實驗活動中,我們將制作一些彩色的手電筒,然后學習如何像電視一樣將各種顏色混合在一起。

        實驗條件及材料

        ●3節(jié)9伏電池

        ●3個360歐姆電阻(當你在選購電阻的時候,注意要選擇條紋的顏色是橙色、藍色和棕色,另加一個其他的顏色;或者是橙色、藍色和黑色,再另加一個其他顏色)

        ●1個紅色LED燈泡

        ●1個藍色LED燈泡

        ●1個綠色LED燈泡

        這些物品都可以在電器商店買到。

        活動步驟

        (1)先準備好1節(jié)電池、1個LED燈泡和1個電阻。

        (2)找出LED燈泡的哪條腿更短。如果你分不清哪邊短,可以試試這些小竅門,LED燈泡短腿的一邊會比較光滑,長腿的一邊會有1個凸起。

        (3)將電阻的一端繞在LED燈泡的短腿上(圖2)。

        (4)把電阻的另一端折成U形。

        (5)把電阻的U形一端繞在電池2個凸起端子中比較大的終端上(圖3)。你可能需要調整一下U形的大小,才能使它固定在端子上。

        (6)將LED燈的長腿觸碰在電池比較小的終端上,這時候LED燈就會亮起來了(圖4)!

        (7)重復以上步驟,制作出3個不同顏色的LED手電筒(圖5)。

        (8)在一個黑暗的房間里,將3個手電筒指向同一個白色的表面。通過打開不同的顏色組合嘗試混合各種顏色。你可以把它們移近或移遠,使它們混合出的光變亮或變暗(圖6)。

        活動概述

        彩色的光被稱為疊加色,它們?yōu)楹诎档膮^(qū)域增加了新的光亮。當你把疊加色混合在一起的時候,你就會得到更明亮的顏色。主要的疊加色是紅色、綠色和藍色,類似于在本次實驗活動中使用的LED燈泡顏色。如果你把這些LED燈的比例調整正確,你就可以做出非常接近白光的光線。

        你有沒有想過,你的電腦屏幕、智能手機或電視是如何顯示出這么多種不同顏色的?這些屏幕上的每一種顏色實際上都是由紅、綠、藍3種不同的光組合而成的。由于有數(shù)百萬種不同的組合可供選擇,所以屏幕上的圖像看起來非常逼真。但是有一些顏色,包括強烈的藍綠色和彩虹末端的紫羅蘭色,屏幕仍然不能正確地顯示出來!

        (NiNi編譯)

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