生活中的物理实验

五动手篇

1 观察扩散现象

准备一杯冷水和一杯热水，将两小颗高锰酸钾分别投入两杯水中，试观察比较高锰酸钾在两杯水中的扩散情况。如果你观察到了两杯水中高锰酸钾发生扩散的差异，想一想这说明了什么问题？

2感受大气压

取一个空的铝质易拉罐及一盆冷水，罐口缠上铁丝并固定并将铁丝拧成柄状（要有一定的长度和强度），往易拉罐中加入少量的水，放在酒精灯上加热至沸腾，并继续加热数十秒，迅速（持铁丝柄）将易拉罐倒扣到冷水中，观察发生的现象。

注意：此时易拉罐在气压的作用下被压扁且发出巨大的响声，实验者应有思想准备，以防惊惶中碰到其它实验仪器而被烫伤甚至引起火灾。本实验有一定的危险性，建议在老师的指导下进行。

3 振幅交换

准备两个摆长一样的摆（摆锤质量要大些）和一根细尼龙绳，将尼龙绳两端分别固定在高度上，把两个摆的上端系于尼龙线的中部，悬点相距不超过10厘米，（固定时要检查摆长是否一样）。使一摆处于竖直位置，将另一摆沿垂直于尼龙绳方向拉开到某一位置（不一定要有五度角限制）放手让其在垂直于尼龙绳方向上振动，观察二摆的振幅变化（可能需要比较长的时间才能看出，所需时间与装置有关）。可以看到，两摆的振幅会不断地交换。

4哪个瓶子滚得快

两个完全相同的玻璃瓶，一个装满沙，另一个装满水，放在同一斜面上滑下，哪个瓶子滚得比较快？动手试试，想想看，为什么？

5水为什么不洒出

在杯中倒入半杯水，上面用纸盖住。用手掌压住纸把杯子翻转过来，注意不让杯中的水洒出来。放开手，杯中的水也好，纸也好，都不会掉下来。即使水中放入一些木螺丝之类的小东西也没有关系。这是为什么？

-- 不用电的“家用电器”

我们现在熟悉的家用电器都需要耗电，但随着科学技术的进步，国外已出现了许多不用电的"家用电器"。

不用电的空调器

日本横滨大学研制成功一种新型的空调器，它不仅冷、暖两用，更重要的是它无需电源，既不污染空气，又不产生噪音，是根据金属氢化物受热释放氢气，受冷吸入氢气的特性研制成的。

不用电的冰箱

法国BJM公司研制成功一种不用电的冰箱，冰箱的制冷系统十分简单，在白天与黑夜有无阳光的交替中，冰箱制冷系统中的活性炭微粒与甲醇发生结合与分离的循环，从而使冷藏品冷冻。

不用电的灯泡

日本一公司开发出一种新型灯炮，只要将天线靠近灯泡，用电磁波激荡灯泡内的水银蒸气，使其射出紫外线就可发光，其寿命为一般灯泡的40倍。

不用电的洗衣机

美国最近出现一种迷你免电洗衣机，它采用独特的高压涡轮洗涤方式，当肥皂粉在水中溶化后用手摇动，通过高压产生数以万计的泡沫来洗衣，而且不会有死角，只要两分钟，就可轻轻松松地洗净5－7件衣服。这种体积仅电饭锅大小的手摇式洗衣机，最适合用来洗丝、麻等质料较好、怕皱的衣服，具有省时、兔电等优点，适合人口少的家庭和单身人士使用。

不用电的吸尘器

日本推出一种不用电的吸尘器。它利用吸尘器底部特殊化纤制成的滚轮在滚动时产生的静电，把要清除的尘埃乃至果皮、纸屑等吸入吸尘器内。工作时无噪声，且灰尘不会飞扬。

-- 用手抓住飞行的子弹

顺手抓住一颗子弹

根据报载，在帝国主义之间的第一次大战的时候，一个法国飞行员碰到了一件极不寻常事件。这个飞行员在 2000米高空飞行的时候，发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着。飞员以为这是一只什么小昆虫，敏捷地把它一把抓了过来。现在请你想一想这位飞行员的惊诧，发现他抓到的是……一颗德国子弹！

你知道敏豪生伯爵[1]的故事吗？据说他曾经用两只手捉住了正在飞的炮弹，法国飞行员这个遭遇跟这个故事简直太相像了。

然而在法国飞行员的这个遭遇里，却没有什么不可能实现的事情。

这是因为，一颗子弹并不是始终用８００～９００米每秒的初速度飞行的。由于空气的力，这个速度逐渐减低下来，而在它的路程终点（跌落前）的速度却只有４０米每秒。这个度是普通飞机也可以达到的。因此，很可能碰到这种情形：飞机跟子弹的方向和速度相同。么，这颗子弹对于飞行员来说，它就相当于静止不动的，或者只是略略有些移动。那么，把抓住自然没有丝毫困难了——特别是当飞行员戴着手套的时候，因为穿过空气的子弹跟空气擦会产生近１００摄氏度的高温。

-- 用不正确的天平称出正确的质量

用不正确的天平进行正确的称量

请想想看，要想得到正确的称量，什么东西最重要，是天平还是砝码？

假如你的回答是两种东西同样重要，那你就错了：你可以用一架不正确的天平做出正确的称量，只要你手头有正确的砝码。用不正确的天平进行正确的称量，

有几种方法，我们只来谈谈里面的两种。

第一种方法是俄罗斯的化学家门得列耶夫所提出的。第一步，把一个重物放到天平的一只盘上——什么重物都可以，只要它比要称的物体重一些就好。然后把砝码放在另外一只盘上，使天平的两边平衡。现在，把要的物体放到放破码的盘上，从这只盘上逐渐把一部分砝码拿下来，使天平恢复平衡。拿下的砝码的质量，自然就等于要称的物体的质量，因为就在这同一只天平盘上，拿下的砝码现在已经由要称的物体代替了，可知它们是有相同的质量的。

这个方法一般叫做“恒载量法”，对于需要一连串称量几个的时候特别适用，那原来的重物一直放在一只盘里，可以用来进行全部的称量。

另外一种称量的方法是这样的：把要称的物体放到天平的一只盘上，另外拿些沙粒或铁砂加到另外一只盘上，一直加到两边平衡。然后，把这物体拿下（沙粒别去动它），逐渐把砝码加到这只盘上，加到两只盘重新恢复平衡为止。于是，盘上砝码的质量自然就是要称的物体的质量了。这个方法叫做“替换法”。

方才说的是天平，那么，弹簧秤只有一个秤盘，要怎么办呢？很简单，也可以采用同样简单的方法，假如你手头除掉弹簧以外，还有一些正确的破码的话。这儿用不到沙粒或铁砂，把要称的物体放到秤盘上，把弹簧秤所指示的重力记下。

然后，把物体拿下，逐渐加上砝码，一直到弹簧秤指出同样的重量为止。这些砝码的重力，自然就等于要称的物体的重力了。

-- 耳朵听声和秘密

你是怎样听到声音的？做一个耳朵模型，你就会明白：你的耳朵如何把声音变成可传到大脑的信号，你的大脑有如何把信号转变成你听到的声音的。

1.用橡皮筋把塑料薄膜牢固地固定在纸筒的一端。薄膜必须是光滑的。

2.把纸卷成一个锥形，用胶带粘牢

3.用胶带将锥形的小边和纸筒的重叠处粘牢，就成了耳朵的模型。

4.用橡皮泥把卡片固定在桌子上，用手电筒照射薄膜，使光点出现在卡片上。

5.对着锥形管大声唱和大声说话，光点就会快速抖动。

＊声波使塑料薄膜上下晃动，光点也随之晃动。

＊塑料薄膜就像耳道一端的鼓膜，它可把信号送到你的大脑中。

＊你耳朵里的孔就是耳道的开口，耳道就像纸做的一个管道。

＊锥形管的作用就像你的外耳，声音直接对着他中心的孔。

检查耳朵

医生用一种特殊的的仪器可以检查耳朵的内部，使你的耳朵清洁和健康。用这种方法，医生可以通过耳道看到你的鼓膜。

-- 上浮与下沉

为什么某些又大又沉的东西，比如轮船可以在水上漂浮，而有些小东西却在水中下沉？这要取决于一个物体能向旁边排开多少水，或“排水量”是多少。物体排开大量的水，受到水强大的向上的推力，这个推力可以托住物体，使它漂浮。

1.把玻璃球放进水中，它们会沉在缸底，现在把橡皮泥做成球放进水中。

2.橡皮泥球也下沉了。无论是玻璃球还是橡皮球都没能向旁边排开更多的水。这就意味着水没有提供足够的向上的推力来托住它们。

3.从水中捞起橡皮泥和玻璃球，把橡皮泥做成一条小船。

4.把橡皮泥放回水中，现在它漂起来了！这条小船比球大，所以它能向旁边排开更多的水，这就意味着小船从水中得到了更大的推力。

5.加上这种玻璃球“货物”，船在水中下降了一些，但仍然漂着。

船在海上

大船能向旁边排开很多水，所以它从海水中获得了很大的向上的推力。

-- 奇妙的密封

变个魔术来阻止水溢出玻璃杯。你可以利用空气压力密封住玻璃杯，而水一直呆在里面——即使你将杯子口朝下！

1.在洗涤槽上方操作。将玻璃杯装满水。边缘一定不能有缺口。

2.摸摸瓶子，瓶子确实变热了。

3.迅速而小心地将玻璃杯倒个个。用一只手控制杯子，另一只手控制卡片。

4.小心地把手离开卡片，卡片仍贴着杯子，将水密封在里面。外部的空气压着卡片，力量大于里面水的重量。

-- 喷气气球

飞行器是如何绕着地球高速飞行的？它们能利用空气的力量在空中飞行。飞机的一些特殊的高速轿车的发动机能产生强有力的喷气流，从而使飞机和轿车发动起来，这就是喷气发动机。你可以用这种力量使气球在屋中穿行。

1.把细绳穿过吸管。

2.把细绳着架在屋中。把两条胶带粘在吸管上。

3.用泵把气球吹起来。

4.抓紧气球的颈口部，把它粘在胶带上。

5.放开气球，它沿着细绳高速冲出去。一股气流从气球颈口部喷出来，把气球向前推。

高速发动机

这种高速轿车是世界上最快的交通工具。它有一个喷气发动机，可以产生非常强有力的喷气流，推动轿车飞速向前。

-- 绳不打结提起一块冰

和朋友打个赌，用一根线不必打结，甚至手都不碰冰块就能把它提起来，这似乎是不可能的，但你却很容易做到。

1.把线浸入水中，然后放在冰块上。

2.把盐沿着线撒在冰面上。等大约30秒。

3.现在提起线，看！冰块被吊起来了！

雪天的安全

结冰或积雪的路是很危险的，因为路上很滑。把盐撒在路上使冰或雪化成水，交通就安全多了。

-- 尝试静电电击的滋味

把塑料飞盘用洗衣粉洗刷、冲净、晒干；再准备一块圆形铁片，大小比飞盘略小，在其中打一小孔，用20厘米长的丝线穿过小孔将它拴住，用一块干燥的毛皮用力摩擦圆盘的内侧，然后迅速拿开，再用手提着丝线的一端（这是为了不使手与铁片接触），将铁片放入圆盘内，这样圆盘上的电荷将聚集到铁片上，用手指去

靠近铁片时，会有微麻的感觉，同时还可看到电火花和听见放电响声（这是因为电压高而产生放电，但因电量少，电流持续时间短暂，虽有微麻的感觉，但并不危及人体的生命与健康）

注意：本实验的效果受环境影响较大，一般而言在干燥的天气比在空气潮湿时容易成功，晴天在人少的室内比在人多的室内容易成功；在室外通风处比在室内容易成功。

-- 猫和老鼠

阻挡住猫捉老鼠，并使它们中的一个消失！这真像变魔术一样。人的每一只眼睛都有一个盲点，如果图像落到盲点上，你就看不到图像了。

1.在纸上做两个相距8厘米的记号。

2.在一个记号处画一只猫，在另一记号处画一只老鼠。

3.用一只手捂住左眼，当你拿着纸慢慢朝自己移动时，目不转眼地盯住猫，老鼠就会突然消失。然后捂住右眼，试着盯住老鼠，猫就会突然消失。

-- 调节结冰的温度

当天气非常寒冷的时候，液体会变成固体，或者说是结冰。温度降至“冰点”以下，水就会变成冰。看一看盐是如何改变水的冰点。

1.将曲别针弄弯，放在冰盒里，倒入水，放入冰箱做成冰块。

2.在桌上放两张餐巾纸，每张纸上放一块冰，在其中一块冰上撒盐。

3.撒了盐的冰块很快融化，它下面的纸变得很湿，餐巾纸出现皱折。另一块冰则化得较慢。

冬季的大海

白雪皑皑的海边，海中仍然泛着波浪。即使在很冷的时候，大海也不会结冰，这是因为海水含有盐。

-- 磁铁和电动机

电动机的工作应用了电磁学原理。你可以自己做一个简易的小电动机。真正的电动机里面有一个平稳转动的线圈绕组。你做的这个简易电动机只能震动不能转动，但它同样能告诉你电动机是怎样工作的。

1.将铜导线（漆包线）沿着线轴的两个端面绕成线圈组。

2.用橡皮筋把线圈绕组固定住。

3.将竹签穿过线轴中心。

4.将线圈两端点接到金属垫圈上，并把垫圈套在竹签上。

5.把像皮泥分为四块，将竹签穿着的线轴架到两块橡皮泥上，另两块橡皮泥分别放在线圈绕组的两边，用于固定磁铁。

6.用火柴棍把两根导线的端点固定在蓄电池的输出端上。

7.将两个图钉按在软木上，把剩下那根导线的一端固定在一个图钉上，再将与蓄电池连接的一根导线的另一端固定在另一个图钉上。

8.现在，还有两根导线的一端没有联接任何东西。把这两个接头弯成铯状，挂到两个垫圈上。用硬币与两个图钉接触，线轴就会动起来。

在家里

电钻是由电动机带动工作的。当接通电源时，线圈绕组就在里面转动，并带动钻头转动。在家里有许多电器都带有电动机，如吸尘器、食物加工机等。

-- 眼睛的秘密

眼睛是怎样看见我们周围的世界的呢？做一个眼睛模型，你就会明白，光线是如何进入眼睛，如何形成图像，图像又是如何变成信号被传送到大脑的。

1.用胶带把一张薄纸粘在鱼缸的一边。

2.用橡皮泥将放大镜固定在桌子上，眼睛模型就做成了。

3.对折卡片，剪下半个人形，再把卡片打开。

4.用一些橡皮泥把剪好的卡片固定在桌子上放大镜的前面。

5.把手电筒放在与图形和眼睛模型呈同一条线的位置上，打开手电筒，一个倒像就会出现在薄纸上。来回移动放大镜，直到图像清楚为止。

黑孔

眼睛中间的黑孔就是瞳孔，光通过瞳孔进入眼睛中的晶状体。光线较弱时，瞳孔会放大些，让更多的光进来；光线强时，瞳孔会缩小。

---- 在黑暗中读书

你可以不用眼睛读书吗？用你手指灵敏的触觉可以代替视觉读书。

1.用剪刀小心地将软木片剪成四个小方块。

2.在每一软木片上写一数字。

3.沿着每一数字的笔画扎上图钉。

4.把布折成长条形，用布蒙住一位朋友的眼睛。

5.把写好的数字一个接一个地摆在桌子上。

6.请你的朋友根据用手指触摸感觉到的形状读出数字来。

盲文书

盲人读的书是一种叫“布莱叶盲字”的特殊字母组成的。盲文的每一个字母都是一个突

出的小点。盲人用他们的手指在这些突出的点上快速移动来读书。

-- 花盆冰箱

你能不能用花盆做一个冰箱，在热天里保存冷饮？湿花盆变凉，是因为火热的太阳使水变为蒸气，称作“蒸发”。

1.将饮料放在盘子里。

2.用花盆盖住饮料，在花盆上面浇水。要注意盘中应有足够的水。

3.将盘子和花盆放在阳光下，湿花盆会变得更凉，冷却了饮料。

4.大约一小时后，打开花盆。变凉的饮料足以令你感到凉爽。

-- 飞行器的翅膀

飞机和滑翔机是如何在空中不下沉的？通过造机翼模型，并使它在空中升起，你就能找到答案。这将向你显示运动的空气是如何使飞行器和鸟类飞行的。

1.按图示将纸折成两半。一半稍比另一半小些。

2.把纸翻过来把边粘在一起。机翼的上部呈弯曲状。

3.用锅笔在机翼的两边各扎一个小孔。在一个孔的上方对应地扎出另一个孔。

4.剪一小段吸管。剪下的吸管的长度，要足够能穿过机翼。

5.把吸管穿过机翼上的孔，用胶带固定。

6.将细绳穿过吸管。

7.将细绳系在某固定物体上，使机翼能上下移动，用吹风机吹机翼上部的空气，机翼将沿着线上升。把吹风机移近些使机翼升起。弯曲面使机翼上方的空气向旁边运动，当机翼上方的空气运动时压力下降。机翼下方的静止空气压力较高，因而抬起了机翼。

滑翔

滑翔机的机翼，与你刚才制造的机翼有相同的形状，机翼提供它停在空中的升力。

-- 会吹泡的瓶子

通过加热将瓶中的空气挤出，然后再通过冷却将水吸到瓶子里。这样，你就会看到物体的热胀冷缩。

1.将吸管放入瓶口，用橡皮泥密封。

2.将其他吸管与第一支吸管相接，形成一个长管。

3.用一点色素染一下玻璃杯中的水。

4.将瓶子置入大盘子，弯曲吸管，使它探入玻璃杯中。

5.向瓶壁浇热水，吸管会排出大大的气泡。

6.再向瓶壁浇冷水。染色的水会经吸管吸入瓶中。

启封窍门

瓶盖太紧时，你知道打开瓶盖的最佳办法吗？可以在瓶盖上浇一点热水，热能使瓶盖略微膨胀，于是瓶盖就不会盖得那么紧了，就可旋开了。

-- 飞起来

热能使物体飞起来。这是因为热气是上升的。当空气受热并且上升时，热便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间，也是借助于“对流”。1.在纸盒的窄面上过一个角画一条斜线。手要躲开热气流。袋子里装满热气。热气轻，向上升，使袋子也向上升。

2.沿斜线用剪刀细心地剪下两边角和其间一面的大部分。

热气动力

对流使热气球飞起来。一台燃气机加热气球中的空气，热气上升，气球和球下的筐子也就一同上升。

-- 保温器

热的物体如果不被“绝缘”很快就会失去热而变冷。绝缘体就是不让热较易地通过。制作一个绝缘容器，就可以保存热水。

1.在带盖的小瓶外面包两层铝箔，用胶带固定。放上铝箔，亮面向里。

2.在玻璃杯和带盖的小瓶中倒入热水，并将小瓶的盖旋紧。

3.将大软木塞置于大瓶底部，将带盖的小瓶放在上面。再盖上大瓶盖，这就是你的保温器。瓶盖阻碍热向上散发。热不容易通过软木塞和瓶中的空气。铝箔的亮面有助于保温。

热很容易离开杯子，所以水就变凉。

4.等5-10分钟。取出小瓶，将手指深入水中。水还是热的。而玻璃杯中的水已经凉了。

保温与冷藏

暖瓶里的水总是热的，因为暖瓶有光亮的衬里和严密的瓶盖。这使大部分热无法逃出。暖瓶可以保存冷饮，因为热也不容易进去。

-- 制作磁铁

将一根针和一个曲别针自制成磁铁。那么怎样找出磁铁的Ｓ极和Ｎ极呢？这很容易，可以通过试验来确定。然后，还可以改变它们的极性。

1.用磁铁的Ｓ极与曲别针前端以接触又分开方式接触20次。

2.用胶带把曲别针固定到软木块上，并让它浮在水面上。

3.当软木块静止后，用指南针检测曲别针指北的那端。

4.用磁铁的Ｎ极与钢针的针尾端接触，钢针就变成了磁铁。

5.拿着钢针，以针尾端接近曲别针前端，则曲别针前端就扭转过来对着针尾了。

6.再用磁铁的Ｎ极接触针尖。

7.再用针尾端接近曲别针前端，则曲别针掉转头离开针尾。

磁铁的生产

磁铁是由钢制造的。将熔化的钢水倒入模具中，然后将其放入强磁场中冷却。随着金属的冷却变硬，它就变成了磁铁。

-- 目标练习

为什么我们有两只眼而不是一只呢？试着捂住一只眼睛击一目标，你就会理解为什么了。

1.和你的朋友一直坐在桌子旁边，把杯子放在桌子中间。

2.捂住一只眼睛，请你的朋友拿着一只纽扣在桌子上方移动，当你认为纽扣移至杯子上方时，说“放”。你很难把握得正确。

3.试着把两只眼都睁开，命中率就会高得多了。

这里正盯着你呢

猫头鹰的两只大眼睛，长在头的前面，这就能帮助猫头鹰判断它要捕捉的动物的位置，并捉住它。

-- 研究土电话

你可能早就玩过“土电话”了：用粗棉线（俗称“小线”）栓上两个纸盒，一人对着纸盒讲话，另一人把纸盒贴在耳朵上。就听到了声音。

声波怎样在绷紧了的棉线里传播呢？我们不妨改进一下“土电话”的实验，研究一下那根棉线上的声波。

找一段小线，在线中间拴上一面小镜子，线的一端拴在椅子背框上（或者由一位同学拉住），线的另一端穿在一个较大的纸盒子上。拿住纸盒子，把线绷紧，让阳光照到镜子上，镜子的反射光线映到墙上。线绷紧之后，镜子稳定下来了，它反射出来的光斑也就不再晃动了。敲一下纸盒，纸盒发出了声响，与此同时你会看到，镜子反射出的光斑晃动了，它上下左右地摇晃着。

这个实验说明，声波在小线里传播时，出现了比较复杂的情况：拴着镜子的那一点既有上下振动（与声的传播方向垂直），又有前后振动（与声波的传播方向一致）。

我们再看一看长纸板传声的情况。

找一块长纸板（或长些的木板），在纸板上放几小块纸屑或瓜子皮。敲纸板的一端，另一端听到了声音。同时观察小纸屑或瓜子皮，它们上下前后胡乱地移动着位量。

这个实验说明，固体表面传播声波时，也出现了复杂的情况。

1885年著名的英国物理学家瑞利在理论上指出，声波在固体表面传播时，会出现一种奇妙的表面声波。表面声波是在固体表面（即两种介质的交界面）上传播的声波，它既不同于横波也不同于纵波，而是两者的合成。1900年英国地震学家根据地震仪获得的记录，证实地震时地表面确实存在这种奇异的波，并且把它命名为瑞利波。表面声波有许多种，瑞利波只是表面声波的一种模式。

表面声波并不神秘，你把石头扔到水里，在听到声响的同时会看到水面上荡漾起一个接一个的波纹，那就是在水面上传播的一种表面声波。那水面就是两种介质（水和空气）的交界面。

尽管人类对声波的研究已经有几百年的历史，表面声波技术却是最近二十几年才兴起的。1965年美国科学家怀特发明了一种仪器叫“叉指换能器”，这种仪器可以使电信号产生表面声波，也能使表面声波产生电信号。从此，表面声波技术就在电视广播、通讯、雷达、电子计算机等各项技术中大显身手了。

-- 磁场的相互作用

你了解有关磁场折知识吗？用铁屑和磁体来做一个小实验。当你将两块磁体往一起靠近时，因磁体间的排斥和吸引，铁屑的聚集形态就发生相应的变化。

1.先将一个磁铁的Ｎ极和另一个磁铁的Ｓ极在铁屑中沾一下，再将两极靠近。

2.把两个磁铁拉开一点距离，铁屑竟悬浮在空气中了。

3.再将磁铁的两个Ｎ极在铁屑中沾一下。这次，两极上的铁屑弯曲着，相互远离。

-- 有孔纸片托水

大家知道，凡是有孔的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片，居然能托起一斤重，甚至两斤重的水，而滴水不漏。

1．器材

大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯。

2．表演过程

在大空瓶内盛满有色水；把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下，如图，然后将手轻轻移开。纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。

表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来。

3·解释

薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。

-- 有孔纸片托水

1．表演器材

一个500ml的烧瓶，一个儿童玩的气球囊，一个烧瓶塞，两根玻管，一段橡皮管，一个夹子。

2．表演方法

①取一根玻管，把它的一头封死（在酒精灯上烧结），另取一根玻管弯成直角（不弯也行）。

②把两根玻管插进瓶塞中，再在管的一端系上气球囊，在弯管的一端套上橡皮管，把它夹紧不让它漏气，如图所示。

③用嘴通过弯管从瓶里往外吸出空气，你会发现，系在直管一端的橡皮囊便鼓胀起来。如果事先在气球囊的上面画一对眼睛，一张嘴，那末在气球囊鼓胀起来的时候，就可以看到一付逗人发笑的绷着脸的怪相。请你解释这个实验的现象。

-- 无中生有

(1)表演

将两个空的广口瓶并排放在桌上，可见瓶内空无一物。表演者将右边的一只瓶倒立在左边的瓶口上，让瓶口相对，然后说：“变出东西来！”不一会就有乳白色的烟雾充满两个瓶内。

(2)奥秘

表演前，助手在左边广口瓶中，滴入盐酸数滴，在右边瓶中，滴入氨水数滴，不一会，两瓶分别充满了无色的氯化氢气体和氨气。将氨气瓶倒立在氯化氢气瓶上，由于分子运动，上下瓶即充满了氯化氨的白色烟雾。

-- 纸片腾空

(1)表演

将一圆纸片平放入一圆玻璃筒内口内，表演者下命令让纸片腾空，只听嘭的一声，纸片带着彩色尾条腾空而起

(2)奥秘

表演前将广口瓶底截去（方法见初二分册水轮机模型制作），在瓶内用喷雾器喷入少量汽油，盖上贴有细彩带的纸片。将感应圈放在桌下，其二电极用二导线连接后，从瓶塞引入瓶内。启动感应圈，使瓶内汽油点燃爆发，这时纸片就腾空而起。

-- 破镜重圆

(1)表演

一只圆形或方形（较大的）破镜子，表演者用毛巾在镜子上画几个圈，破镜就重新变成了一面好镜子了。

(2)奥秘

在表演前用削尖的肥皂在镜子上画几条线，远看就象镜子破了一样表演者用手巾在镜面上画圈，实际是借此机会用湿毛巾将肥皂线擦去，破镜就重圆了。

-- 耳吹喇叭

小勇拿着一只喇叭，先用嘴吹了几下“哒哒”地响了，又把喇叭嘴靠耳朵上吹了起来，越吹越响，太稀奇啦，耳朵也能吹响喇叭！

小勇解释说：“我准备了两只喇叭：一只喇叭嘴（吹头）按上一个橡皮球，把这只喇叭藏有腰上，用皮带捆好，橡皮球夹在胳膊下面，由于我穿着衣服，观众也

就看不到这只暗藏的喇叭。我手里拿的喇叭只作样子，实际上是不响的，因为声音是从身上那只喇叭发出的。胳膊夹动橡皮球，喇叭就会响，表演时我再做些假动作，大家也就都以为耳朵也会把喇叭吹响啦。”

-- 空碗变鱼

小勇先拿来一条毛巾反复交待，毛巾是普通的毛巾，没有任何秘密。交待以后，把这条毛巾铺在桌上，又拿来一只小碗，碗口朝下在空中转了几圈，表示碗中无物，把它扣在毛巾上，然后拿起小碗连毛巾转个过儿，使碗口朝上，把毛巾掀开，碗中竟是满满一碗水，水中还有小金鱼在游动。精彩的表演使观众大为赞赏，鱼和水是哪儿来的呢？

小勇解释说：“表演前预备一块比碗口稍小的胶皮（汽车内胎最佳），小碗里事先就盛满了水，放条金鱼，把这块小胶皮紧紧卡到碗口。由于大气对胶皮的压力把胶皮托住，使胶皮掉不下来，碗口朝下水流不出来，鱼自然掉不下来。端起小碗转个过儿（碗口朝上），掀掉毛巾时连同胶皮一同取走，水和鱼就出现了！这套魔术是我国的传统戏法之一。”

-- 简易冷冻

你能不用冰箱而使物体冷冻吗？请试试冰和盐怎样使物体冷冻——试验后可以吃上些可口的冰淇淋。

1.在杯子里倒入一勺巧克力粉，两勺牛奶，一勺奶油。用勺子加以搅拌。

2.在大盆里铺一层冰，多撒些盐。

3.将杯子放在撒了盐的冰层上。

5.将毛巾盖在大盆上，置放约一小时，每隔几分钟搅拌一次。盐使冰很快融化，从冰变成水是需要热的。热从杯中被吸走，使饮料得到冷冻。

4.在杯子四周加入更多的冰，并撒上盐。

6.尝尝你自制的巧克力冰淇淋吧！

冰凌长大

水从冰凉物体表面的边缘滴落时，会形成冰凌。水失去了热，就变成了冰。更多的水沿着冰凌往下流，结成冰，冰凌就越结越长。

-- 神奇的花

一般我们认为，水是往低处流的，但水也可以流向高处！做一个实验使花改变颜色，你就可以知道，植物是怎样得生长所需的水的。

1.给每杯水分别加入不同的色素。

2.小心地将一枝花的花茎剪开到花头下。把每一枝花的茎根修齐。

3.把劈开花茎的花分别放到两个不同的杯子里。把有完整花茎的那枝花放在第三个杯子里。

4.把花放进一个温暖的房间。一个小时以后，它们开始改变颜色，它们吸收上来彩色的水，沿着花茎向上移动到达了花瓣。

5.把芹菜去根并放进红颜色的水里，红色水沿着茎往上升到叶子，芹菜叶子变成了红色。如果你切开一段芹菜，你就可以看到芹菜携水上升的叶脉。

-- 水火山

你知道吗？一种水会漂在另一种水的上边！你可以自己动手制做一个水下的“火山”喷发，来观察这一现象。

1.在玻璃缸中倒入四分之三的冷水。

2.把小瓶装满热水，加几滴墨水或色素。

3.要保证墨水或色素在瓶中均匀混合。

4.把小瓶放在缸底并拧开盖子。

5.瓶里的热水比较轻，或者说热水的密度小于冷水。所以它喷向水面。

6.热的染色水在冷水的上面形成了一层。当它冷却时，染色水就会与冷水混合。热水洞

热水柱从离水面簋深的洋底火山口或洞中喷涌而出。

-- 潜水员

怎么能使潜水艇潜入水下，又使它再回到水面呢？用一些简单的东西你就可以做一个“潜水员”玩具。这个“潜水员”在瓶子里可以下潜或上升，所用的方式与潜水艇在海里下潜或浮至水面的方式相同。

1.把一小团橡皮泥粘到笔帽底部，潜水员就做成了。

2.把潜水员放进水中试试，移动或加上一点橡皮泥，使潜水员直立着漂浮。

3.把瓶子完全装满水，把潜水员放进瓶子，然后拧紧瓶盖。

4.用力挤压瓶子，潜水员沉向瓶底。

5.松开双手，现在潜水员又回到了瓶子顶部。

水下探险

进行深海探险的潜水艇和水下探测器有特殊的仓。仓里装满海水可以下潜。把空气压进仓中排出海水，可以使潜艇或探测器变轻，然后浮出海面。

-- 人造地球卫星

活动内容

人造地球卫星的应用，航天事业的发展和成就.

活动目的

1、了解人造地球卫星的广泛应用，将理论知识与现代科学、技术、社会、生活结合起来，通过对我国航天事业发展和成就的了解，激发学生的求知欲，增强民族自豪感和爱国热情，引导他们献身于振兴祖国的科学事业.

2、通过学生搜集、整理资料，培养学生克服困难的意志品质和处理问题的能力.

活动准备

1、授完《宇宙速度》一节的前提下，在活动前一周，安排学生搜集资料，分成两大组，一组搜集人造地球卫星的应用，一组搜集我国航天事业发展和成就.教师将搜集的资料审阅归类.

2、以小组（四至五人组成）为单位，资料类别为基础，由中心发言人准备发言，其他同学作好补充的准备.

3、准备好相关的图片、投影设备.

活动过程

1、讨论人造地球卫星的应用

（师）人造地球卫星应用广泛，在科学研究、无线电通讯、电视转播、军事侦察、资源调查、气象预报、估计粮食产量、预防农作物病虫害等方面都可应用人造地球卫星.

（生A）人造地球卫星在资源调查方面的应用：搞建设，首先要摸清资源情况，这就需要资源调查.靠人工调查，速度慢，效率低，如果用资源卫星，一天绕地球十几周，用来普查森林，很快就能查完，而且可以监视各种变化，及时设法处理.在卫星上安装勘察矿产资源的遥感设备，可探矿.如我国根据卫星照片对塔里木盆地北部石油地质进行分析，发现了新的成油构造信息：在北京找到了个成矿预测区，在内蒙找到了铬矿和铁矿.

（生B）人造地球卫星在电视通讯方面的应用：电视已成了我们生活的一部分，电视通讯是与千家万户密切相关的事情，如果用中继站转播，每隔50km就要建设一个中继站，要耗费大量的人力、物力，如果用与地球自转周期相同的同步通讯卫星转播，像我们这样大的国家只要有一颗卫星，就连边远地区也能收看到中央台或其他城市的电视节目了，如果在同步轨道上等间隔地放上三颗同步通信卫星，就能实现全球通信，到那时，你想看哪个国家的电视节目就很容易了.

（生C）人造地球卫星在气象预报方面的应用：目前世界各国天气预报，主要靠气象卫星提供数据，气象卫星可以及时发现和大面积跟踪灾害性气象如台风，可以作出极准确的预报，从而减少人类的损失，如在1991年、1999年我国抗洪救灾中，于1988年、1990年发射的两颗“风云号”气象卫星提供的信息对了解灾情、分洪决策等起到了积极的作用.

（生D）人造地球卫星在粮食估产方面的应用：如我国近几年的粮食小麦估产就是靠卫星来完成的，而且极其准确.……

（师）补充：人造地球卫星在科学研究、军事侦察方面的应用.

小结：人造地球卫星的应用非常广泛，前景十分广阔.

2、世界航天技术发展简介

世界航天技术有了很大的发展.已经能发射围绕地球运行的空间站，把装有复杂、精密仪器设备的现代化实验室送到宇宙空间中去进行各种地面上不能进行的科学实验，还可以把航天器送到其他行星，发回科学情报.1981年制成航天飞机后，人们不仅能进行各种科学考察，还能在空间发射和收回卫星.航天技术的发展可谓突飞猛进、日新月异，航天年代已经到来.

3、展示我国航天技术的发展与成就

（师）古代中国的航天探索：

嫦娥奔月反映了古代中国人民探索宇宙的美好想象，火药、原始火箭的发明为现代火箭的研制奠定了基础.遗憾的是十七世纪后，欧洲正在大力发展应用火箭时，我们的火箭技术几乎还停留在原始阶段，旧中国一直处于落后挨打的位置.

中国航天技术的发展历程：

新中国的航天事业始创于1956年，经过了四十多年的艰苦创业，目前形成了完整配套的航天工程体系，具备了研究各类探空火箭、运载火箭、人造卫星发射设施和测控的能力.

（生A）1964年6月，自行研制的运载火箭腾空而起，到七十年代初“长征一号”，九十年代初新型大推力“长二捆”运载火箭发射成功，中国自行研制的多种型号“长征火箭”已形成系列，它不仅多次成功完成了国内发射任务，而且还进入了国际发射市场，中国“长征”系列火箭已发射60余次，其中自1996

年10月至今已连续18次发射成功.值得一提的是1984年4月8日，我国用自己

研制的“长征二号”火箭，把中国第一颗试验通信卫星送入地球同步轨道，标示着中国运载火箭技术跨入世界先进行列，这一成就震撼了世界航天界，当时行家们曾用火箭发射前的倒数计时顺序“四、三、二、一”来形容中国这一成就在世界航天中的地位.

“四”就是指中国当时的运载能力居世界第四.“长征二号”火箭可以把1．4 t的卫星送入3．6 km的地球同步轨道，有效载荷排在当时的美、苏、法之后，列世界第四位.

“三”指“长征二号”火箭首次采用了液氢、液氧做燃料的氢氧发动机，是继美、苏之后第三个国家掌握了这项先进的推进技术.

“二”指“长征二号”火箭氢氧发动机采用了空中两次点火技术，它可以让火箭的第三级发动机在空中第一次灭火后关闭一段时间，这期间火箭靠惯性飞行一段距离，然后再次点火，从而节约燃料，提高有效载荷.在世界上，中国是继美国之后第二个突破这项技术难关的国家.

“一”指中国火箭发射成本之低居世界第一.中国创造一枚火箭的费用远远低于世界其他国家，但中国航天器的发射成功率却高于其他国家，这使中国在完成这次通信卫星的发射之后第二年（1985年）就大踏步跨进世界商业性发射市场，承揽对外发射卫星的业务.

（生B）六十年代中期，我国制订了发射卫星的空间计划.1970年4月24日，我国第一颗人造卫星发射成功，随着《东方红》乐曲传到千家万户，人们欢呼雀跃、欣喜若狂，世界也为之震惊.我国人民在这么短时间内白手起家，完全靠自己的力量，成功地发射了技术参数如此之高的卫星确实是一大壮举.它不仅标志中国的空间技术取得了突破性进展，更重要的是表现出中国人民的志气、智慧和能力，表现出社会主义制度的优越.在封建社会，人们对太空的探索只停留在丰富的想象上，而今天我们将幻想变成了现实.到2000年4月24日，共发射了61颗自行研制的各种卫星，其中有科学实验卫星、返回式遥感卫星、气象卫星、同步通讯卫星.

（生C）1999年11月20日我国第一艘载人航天试验飞船“神舟号”发射圆满成功，标志着我国航天事业越上了一个新台阶.

中国在下列航天技术达到世界先进水平

（生A）卫星回收技术：要从几百公里高空回收几吨重的卫星需要解决一系列复杂的技术问题.美国也是经过十多次试验失败才掌握这一技术的，而我国自1975年至1991年7月成功发射并安全回收的返回式卫星总数达12颗，成功率100 %，创造了世界航天史上人造卫星回收率罕见的记录.

（生B）卫星测控技术：其中以同步卫星的测控为最高水平，1984、1986、1988年通信卫星的入轨精度都达到世界先进水平.

（生C）静止卫星发射技术：什么是同步通信卫星？卫星绕地球转动周期与地球自转周期相同，相对于地面静止不动的人造卫星.发射同步卫星要经过复杂

的轨道控制和卫星姿态控制，任何一个环节出现差错，就会造成全局的失败.目前仅美、前苏联、法、日和中国能独立发射同步卫星.

（生D）一箭多星技术：1981年9月，“风暴一号”一箭三星上天，使我国成为继美苏之后第三个掌握这一技术的国家.

活动小结

本次活动是中学物理与现代科学技术、社会、生活相结合的课，通过这次活动，除了加深了对所学知识的理解外，还了解到世界航天技术的发展状况以及我国的航天技术的伟大成就，激发了学生的民族自豪感和爱国热情，对学生进行了爱国主义教育和树立远大理想的教育，同时，还锻炼了学生综合能力.

-- 中国的火箭

活动内容

介绍中国的各种型号的火箭，主要介绍“长征二号E”.

活动目的

1、了解火箭的基本原理、作用.

2、知道火箭起源于中国，了解中国的火箭及其技术成就.

活动准备

1、实物模型：长征二号捆绑式火箭.

2、照片图集：中国运载火箭彩照集成.

活动过程

火箭起源于中国，是我国古代的重大发明之一，早在宋代就发明了火箭，在十三世纪以前，中国的火箭技术在世界上遥遥领先，火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化成火箭机械能.现代火箭用来发射探测仪器，以及人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等空间的飞行器.目前各种型号的中国火箭有：

1、长征一号是我国第一枚三级运载火箭.它以两级液体火箭为基础，加固体第三级.固体发动机由固体发动机研究院研制.全箭由中国运载火箭技术研究院技术抓总.箭长29．46m，最大直径2．25m，起飞质量81．5t，起动推力达106 N.

二、三级有转接锥壳相连.第三级与第二级完全分离后，起旋火箭点火，使第三级在空中自由起旋.整流罩用水平抛脱.长征一号火箭具有将300 kg的卫星射入倾角为70°、高为440km的圆轨道的运载能力.

1970年4月24日，“长征一号”运载火箭在酒泉发射中心首次发射我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”，再次发射把实践一号科学实验卫星送入轨道.

“长征一号”的改型，“长征一号丁”，在原一二级基础上，更换三级固体发动机，将使其近地轨道的运载能力达到700kg～750kg.

2、长征二号两级液体运载火箭，全箭长约32m，最大直径3．35m，起飞质量190 t，一级装有4台发动机，地面推力为2．8×106 N，二级主发动机真空推力7．3×105N，还有4个可以遥控的游动发动机(总推力4．7×10４N)，能将1．8 t的有效载荷送入近地轨道，1974年11月首次发射，由于一根导线有暗伤，导致飞行试验失败.1975年11月发射返回式遥感卫星准确入轨.接着，又发射两次，均获成功.

随着卫星对火箭运载能力要求的提高，“长征二号”火箭也作了相应的技术状态的修改，使技术性能和运载能力均有所改进和提高.近地轨道运载能力达到

2．5 t左右，命名为“长征二号丙”，多次发射均获得成功.发射表明：“长征二号丙”设计方案正确，性能稳定，质量可靠，获得国内外同行的好评.

3、长征二号E即长征二号捆绑火箭，中国运载火箭技术研究院研制的第一枚推力捆绑式(也叫集束式)运载火箭，它是以经过改进的“长征二号丙”火箭作芯级(一级加长4．6 m，二级加长5．2 m)第一级箭体上并联4个长15．3 m，直径2．25 m的液体助推火箭.上面级和卫星都装在直径4．2 m，高10．5 m的整流罩内，全箭长49．7 m，芯级直径3．35 m，芯级一级发动机4机关联，加上4枚助推火箭，总推力为6×106N，可把8．8 t有效载荷送入200 km的圆轨道，1988年底获准研制，只用了18个月的时间，实现了预定目标.1990年7月16日首次发射，一举成功，把一颗巴基斯坦的科学试验卫星和一模拟有效载荷准确送入轨道.用如此短的周期，研制成功一个新型大推力运载火箭，这在我国是史无前例的，在世界航天史上也属罕见，它为我国发展载人航天技术和满足国际卫星发射服务市场的需要奠定了基础.1992年为澳大利亚发射两颗美制第二代通信卫星.

这种火箭，如配以中国的固体推进剂的上面级可将3 t的有效载荷送入同步转移轨道；如配以液氢液氧推进剂上面级，构成“长征二号E/HO”，其同步轨移轨道的运载能力将达到4．8t.

4、长征三号是以“长征二号丙”为原型加氢氧第三级组成的三级运载火箭.由中国运载火箭技术研究院负责总设计和研制第三级，第一、第二级由上海航天局承制，全箭总长44．56 m，起飞质量202 t，起飞推力2．8×106 N，第三级氢氧发动机在高空失重条件下二次启动.其同步转移轨道推力为1．4×10４

N.1984年1月29日首次发射，由于第三级发动机二次启动不正常，卫星进入近地轨道运行.经过70个昼夜的奋斗，4月8日再发射，获得圆满成功.

1990年4月7日，“长征三号”为香港卫星通信有限公司成功地发射了亚洲一号通信卫星，标志着中国的长征系列运载火箭开始步入国际卫星发射服务市场.

5、“长征三号甲”“长征三号甲”是为发射新一代通信广播卫星而研制的新型运载火箭.它在“长征二号”运载火箭的基础上，采用了多项先进技术，同步转移运载能力由原来的1．4 t提高到2．5 t，它是一种大型三级液体火箭，全长52．5 m，直径和整流罩均超过长征三号，起飞质量241 t，起飞推力3×10６ N，火箭质量近40 t，自1986年2月开始研制，重大技术有30多项，其中火箭的三级推力氢氧发动机，冷氦加温增压系统，动调陀螺四轴平台，低温氢气能源双向摇摆伺服机构等4项技术已属世界一流.我国航天科技工作者倾注8年心血研制的这种运载火箭，至今发射3次，均获成功，巍巍长箭涉三关，在我国航天史上写下一页新的篇章.

首试锋芒送双星.1994年2月8日北京时间下午4时34分，最新研制的“长征三号甲”运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，将一颗“实践4号”空间探测卫星和一颗模拟卫星送上太空.

前功尽弃经磨难.第二枚“长征三号甲”运载火箭于1994年11月30日凌晨1时2分在西昌卫星中心发射成功，火箭点火升空后，经过24分钟飞行，把我国新一代通信卫星“东方红3号”送入近地点20．58 km，远地点36 220 km的地球同步转移轨道，卫星完成第三次变轨，进入巡航姿态.经过三次变轨后，卫星已在准同步轨道上运行.由于星上姿态控制推力器燃料泄漏，未达到进入同步

轨道的目的.1997年5月12日，“长征三号甲”运载火箭第三次发射，成功地将“东方红3号”通信广播卫星送入预定轨道.

6、长征三号乙我国自行研制、目前运载能力最大的新型捆绑式运载火箭“长征三号乙”于1997年8月20日凌晨从西昌卫星发射中心成功地将菲律宾卫星送入轨道，这表明长征系列运载火箭具备了能把5 000 kg有效载荷送入高轨道的能力.这是长征火箭第46次成功发射，也是中国长城工业总公司第12次执行商业发射服务合同.

“长征三号乙”火箭全长54838 m，起飞质量426t，可将5000 kg的有效载荷送入倾角为28．5°的地球同步转移轨道，它充分继承了长征系列的芯级除贮箱加长，结构加强及整流罩加大以外，与长征三号甲火箭相同，也具有在真空条件下二次启动能力的氢氧发动机技术和同轴挠性平台等技术.火箭一级周围捆绑的4个助推器，与长二捆火箭完全相同.由于捆绑了助推器，其控制和遥测系统在长三甲的基础上作了相应的修改，是中国长征系列火箭中高轨道运载能力最大的火箭.

马部海卫星是美国劳拉空间系统公司在fs1300平台的基础上设计的三轴稳定地球同步通信卫星，它共有30个C波段转发器和24个KU波段转发器，能向菲律宾、中国和东南亚地区提供语言、图像和数据传输等通信服务.马部海卫星是亚洲地区功率最大的通信卫星，其最大分离质量约3770kg，在轨道寿命超过12年.它将定点在东经144暗某嗟郎峡 .1997年10月17日凌晨3点13分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心又一次发射升空，将亚太二号R通信卫星成功送入预定轨道，远地点47 922 km近地点201 km，倾角24．4o，卫星质量3 700 kg，此次发射是长征系列运载火箭是48次发射.

7、风暴一号是两级运载火箭.由上海航天局研制，火箭长32．6 m，直径3．35 m，起飞推力2．8×106 N，起飞质量191 t，推进剂为四氧化二氮和偏二甲肼.一级发动机由四台可切向摇摆的游动发动机组成，二级发动机由一台主发动机和四台可切向摇摆的游动发动机组成.制导系统采用平台一计算机全惯性系统，姿态控制采用有源网络校正装置，贮箱采用主强度铝合金材料，采用自然增压方案.“风暴一号”可把1 500 kg的有效载荷送入近地轨道.

为了提高运载能力，采用了大幅度减轻结构重量，降低发动机混合比偏差，一级采用耗尽关机.二级主发动开机后采用游动发动机小推力飞行入轨等措施.

为了提高轨道精度，采用了速度导引有机结合的制导方法，为了用一枚火箭发射三颗卫星，攻克了结构动力学和多星分离运动学的技术关键.

1975年以来，“风暴一号”先后发射了六颗卫星.它们是三颗科学技术实验卫星和1981年9月20日用一枚“风暴一号”运载火箭成功发射的三颗卫星.

8、长征四号是一种多用途三级常温推进剂运载火箭，具有性能优良，结构可靠，成本低廉，发射场通用，使用方便等特点，由上海航天局研制.

“长征四号”采用四氧化二氮和偏二甲肼推进剂，全长41．9 m，改进的一、二级直径为3．35 m，新研制的三级直径为2．9 m，火箭起飞质量249 t，起飞推力3×106N.“长征四号”在总体上进行了优化设计，加长一级推进剂贮箱4 m，加大一级发动机推力2×105N，三级采用两台5×10４N推力的发动机，减轻结构设计质量约300 kg，使火箭的运载能力大幅度提高，该火箭运送地球同步转移轨道卫星的运载能力为1 250 kg，运送900 km高度的太阳同步轨道卫星的运载能力为1 650 kg.“长征四号”在国内大型运载火箭上首次应用了数字式姿态控

制系统.三子级全程氮气压力值增压输送系统，三子级双向摇摆发动机.无水肼表面张力定箱，三级单层高强度铝薄壁共贮箱等多项先进技术.

1988年9月7日和1990年9月3日，“长征四号”运载火箭两次发射太阳同步轨道“风云一号”气象卫星均获圆满成功.“长征四号”具有两种不同直径的卫星整流罩，可适应不同质量和尺寸的有效载荷，也可一箭多星发射，这为承担多种卫星的发射业务，特别是为发射同步轨道和极地轨道卫星创造了有利的条件.

作为科技活动课的一个内容，应注重和课本中的内容相结合.

活动过程中，要突出中国火箭事业、成就.介绍“长征二号E”火箭的同时，要突出中国科学家、工程技术人员的奉献精神.可结合“神舟号”载人飞船，介绍中国的航天成就.

参考文献：1、《航天精华本》1991年10月15日出版

2、《航天》杂志1994年第4期

-- 压强增大沸点升高

在烧瓶中盛半瓶水，用一只插有玻璃管和温度计的塞子塞紧瓶口，再用一段橡皮管把玻璃管和注射器连通（或者连接一个小气筒）。

用酒精灯给烧瓶加热，你可从温度计上看到，当温度接近100℃时，瓶里的水沸腾了。这时你用力推压针筒活塞（或者压气筒活塞），增大瓶里的压强，你会看到，虽然仍在加热，水的温度也略有升高，但是沸腾停止了。这说明，水的沸点随着压强的增大而升高了。

“高压锅”就是根据这个原理制造的。世界上第一只高压锅是在1681年发明的，发明人是法国的医生兼物理学家和机械师丹尼斯·帕平。这只高压锅做得十分坚固，锅盖是铁制的，份量很重，紧紧地盖在锅上。锅的外围罩了一层金属网，以防意外爆炸。锅本身有两层，中央摆有内锅，要煮的食物就放在内锅里。加热以后，蒸汽跑不出来，锅内气压升高，水的沸点也升高了，食物就熟得快了。帕平在访问英国的时候，曾用他的高压锅作了一次表演。据在场的人记载，在帕平的高压锅里，就是坚硬的骨头，也变得象乳酪一样柔软。

今天，在我国的许多家庭都用上了“高压锅”，用这种锅做饭熟得快，很省时间。特别是在海拔高度很高的地区生活，煮饭必须用“高压锅”。因为高度越高，气压越低，水的沸点也降低。据测定在海拔6000米的地方，水的沸点只有

80℃左右。在这里用普通锅是很难把饭煮熟的，所以，必须用高压锅来提高水的沸点。

-- 烟为什么迎着气流飘

找一根筷子和一个火柴盒，把筷子插到火柴盒里，再点上一支香。请你用一只手把火柴盒举起来，另一只手拿起那支点燃着的香（如图），香要放在火柴盒的前边。如果屋子里没有风，香冒出的烟柱是竖直向上的，这时候，你用嘴向着火柴盒吹出一股气流，奇怪！香放出来的烟柱居然迎着气流的方向，向着火柴盒的背后飘来了。这是怎么回事呢？

烟柱向火柴盒的背后飘，说明火柴盒背后的气体压强比较小，因而，周围的气体就向那里涌过去，烟柱也跟着飘过去了。用物理学来解释，就是：火柴盒背后形成了一个涡旋。

如果你用比较小的力气吹，吹出的气流速度很小，烟柱就不向火柴盒后边飘。只有用力吹气才会出现这种现象。这又说明一定速度的气流才能形成涡旋。

运动是相对的。气流吹到火柴盒上和火柴盒在空气里运动性质上是一样的。一个大方盒式的“面包车”在空气中快速行驶，它的背后便会形成涡旋，弄得尘土飞扬。

为什么会产生涡旋呢？

当物体快速运动的时候，它前面的空气不能及时地绕到后面，使物体后边暂时出现了一个接近真空的区域，这个区域一出现，四周的空气便要争先恐后地跑来填补，这样便形成了涡旋。

有涡旋的地方空气压强小，因此，对于运动着的物体来说，前面受到的压强远远大于后边涡旋处的压强，这正象车子前边有个大力士向后推，后边却是个小孩子向前推一样，合起来形成了一个向后的力，这个力和涡旋有关，我们管它叫涡旋阻力。

总之，在气体和液体中运动的物体，它所受到的阻力包括摩擦阻力和涡旋阻力。

-- 自制简易温度计

取一个外壁涂黑的小玻璃瓶，瓶口用插有弯成直角的细玻璃管的软木塞塞紧。在玻璃管的水平部分装进一滴红色的水，管外壁附一把刻度尺，记住水滴开始的位置（即原点），以便观察红色水滴移动的情况。这就是一个简单的验热计。

把验热计放在火炉附近，红色水滴就会离开原点向外移动，说明验热计接收到了辐射热，使瓶内的空气受热膨胀，推动水滴移动。

如果让验热计在以火炉为中心的一个圆周上移动，就会发现红色水滴的位置是不变的，也就是说红色水滴离开原点的距离是一样的；如果把验热计从靠近火炉的地方向外移动，逐渐增大验热计跟火炉之间的距离，你将发现红色水滴逐渐向内移动，这说明瓶里的温度逐渐降低。当验热计移到相当远的位置，红水滴就回到原点了。

再把验热计放在火炉附近，在火炉和验热计之间挡一块木板，过一会儿，你就会发现水滴又回到了原点。

这个实验向我们表明，辐射是以热源为中心向四周发出的；在跟热源距离相等的圆周位置上，辐射的强度相同；辐射的强度跟离开热源的距离有关系，也就

是说，离热源越远，辐射越弱，离热源越近，辐射越强；木板能挡住辐射热，说明热辐射是直线前进的，一般穿不过不透明的障碍物。

-- 有趣的喷泉

在讲大气压强时，为了让学生比较直观形象的认识到大气压的存在和利用大气压的现象，我们总是喜欢做一些既能说明问题又能激发学生学习兴趣和学习积极性的小实验．以往我们做的各种喷泉实验就是一例，这里笔者给大家推荐一种能连续喷水的喷泉实验．

1．仪器的装置如图1所示．

（1）上端封闭的玻璃管：管子越长效果越好，最好选用牛顿管之类的玻璃管．（2）喷水管：选用长度约20ｃｍ左右的尖嘴玻璃管，其一端接有橡胶管．（3）出水管：上端用玻璃管，下端用有一定硬度的橡胶管．（4）储水槽：可与自来水嘴相连，用来提供持续的水源．（5）接水槽：盛接出水管流出的水，也可直接把出水口与下水道相通．（6）橡皮塞：用于封闭玻璃管口．

图1

2．安装与调试

（1）将喷水管和出水管插入橡皮塞，然后用止水夹夹住进水口和出水口．（2）将玻璃管装适量的水后并盖紧橡皮塞．将整个装置倒置，然后固定在支架上．（3）将喷水管插入储水槽后，再同时打开止水夹，这时喷泉就可以工作了．（4）如玻璃喷管中水面高于喷嘴时将对喷水高度有影响，这时可调整出水口到进水口的高度差．如果水面较低时由于管外空气压强要比管内空气压强大，这时空气容易通过出水管进入玻璃喷管，使整个装置停止工作．

3．工作原理

当水沿出水管流出时，封闭的玻璃管中空气的体积增大，压强减小，使管外大气压强大于管中空气的压强，所以水能从喷嘴喷出．喷射的水柱高度由储水槽到接水槽水平面的高度差来决定．

水柱喷射高度的计算方法如下：设空气压强为ｐ0，玻璃喷管中的空气压强为ｐ，接水槽到储水槽的高度差为Ｈ，储水槽液面到玻璃管中液面的高度差为ｓ，喷射水柱高度为ｈ．

则储水槽液面的压强应满足

ｐ0＝ρｇｓ＋ρｇｈ＋ｐ，

接水槽液面的压强也应满足

ｐ0＝ρｇＨ＋ρｇｓ＋ｐ．

由以上两式可得Ｈ＝ｈ，即水柱高度等于出水口到进水口的高度差，由于水与管之间有阻力，因而实际上ｈ＜Ｈ．该实验不仅说明了大气压的存在，同时也是利用大气压的一个很有趣的实验．

-- 微波烹饪的原理

利用微波炉中的微波来烹调食物现在已经很普及，由于微波烹调具有加热快、节能、不污染环境、保鲜度好等优点，因此微波炉在我国被广泛推广应用．

一、微波加热原理

微波烹调的基础是微波对介质加热．根据物理理论可知，介质分子可分为有极分子和无极分子两大类．有极分子的正、负电荷的中心不重合，其间有一段距离，可等效为一个电偶极子（如水）．在外电场的作用下，使原来杂乱无章的有