活動(dòng)名稱
自制驗(yàn)電器
你曾經(jīng)被靜電嚇到過(guò)嗎?這個(gè)巧妙的裝置可以測(cè)量電荷(圖1)!
實(shí)驗(yàn)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(lái)摩擦氣球的毛茸茸的物品。動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)的錫箔紙。
(4)把1條錫箔紙放在另一個(gè)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(yīng)該通過(guò)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(lái),并把開(kāi)口扎好。用你準(zhǔn)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(cè)。會(huì)發(fā)生什么呢(圖7)?
活動(dòng)概述
當(dāng)你用羊毛織物摩擦氣球時(shí),織物內(nèi)原子中的一些電子就會(huì)轉(zhuǎn)移到氣球上,這些額外的電子使氣球的總電荷為負(fù)。氣球的橡膠外層是絕緣的,這意味著電子不能輕易通過(guò)這層橡膠,所以電荷保持不變。
負(fù)電荷意味著在充過(guò)電的氣球表面周?chē)纬闪艘粋€(gè)電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)可以影響其他帶電粒子。
當(dāng)帶電的氣球靠近裝有錫箔紙條的杯子時(shí),電場(chǎng)會(huì)穿過(guò)玻璃。錫箔紙條是導(dǎo)體,與絕緣體不同,導(dǎo)體是一種電子可以輕易穿過(guò)的材料。錫箔紙條中的電子被氣球上的電場(chǎng)排斥而移動(dòng)離開(kāi),這就造成了錫箔紙條內(nèi)的電荷不平衡。
如果2個(gè)錫箔紙條帶有不同的電荷——一個(gè)帶正電,一個(gè)帶負(fù)電——它們就會(huì)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(fù)電,它們都會(huì)相互推開(kāi)。錫箔紙條的運(yùn)動(dòng)方式表明存在凈電荷(更多的負(fù)電荷或更多的正電荷)。用來(lái)檢測(cè)和測(cè)量電荷的儀器就叫作驗(yàn)電器!
彩虹手電筒
你有沒(méi)有想過(guò)電視上為什么能出現(xiàn)那么多種顏色呢?在本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,我們將制作一些彩色的手電筒,然后學(xué)習(xí)如何像電視一樣將各種顏色混合在一起。
實(shí)驗(yàn)條件及材料
●3節(jié)9伏電池
●3個(gè)360歐姆電阻(當(dāng)你在選購(gòu)電阻的時(shí)候,注意要選擇條紋的顏色是橙色、藍(lán)色和棕色,另加一個(gè)其他的顏色;或者是橙色、藍(lán)色和黑色,再另加一個(gè)其他顏色)
●1個(gè)紅色LED燈泡
●1個(gè)藍(lán)色LED燈泡
●1個(gè)綠色LED燈泡
這些物品都可以在電器商店買(mǎi)到。
活動(dòng)步驟
(1)先準(zhǔn)備好1節(jié)電池、1個(gè)LED燈泡和1個(gè)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(mén),LED燈泡短腿的一邊會(huì)比較光滑,長(zhǎng)腿的一邊會(huì)有1個(gè)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(gè)凸起端子中比較大的終端上(圖3)。你可能需要調(diào)整一下U形的大小,才能使它固定在端子上。
(6)將LED燈的長(zhǎng)腿觸碰在電池比較小的終端上,這時(shí)候LED燈就會(huì)亮起來(lái)了(圖4)!
(7)重復(fù)以上步驟,制作出3個(gè)不同顏色的LED手電筒(圖5)。
(8)在一個(gè)黑暗的房間里,將3個(gè)手電筒指向同一個(gè)白色的表面。通過(guò)打開(kāi)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(yuǎn),使它們混合出的光變亮或變暗(圖6)。
活動(dòng)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(dāng)你把疊加色混合在一起的時(shí)候,你就會(huì)得到更明亮的顏色。主要的疊加色是紅色、綠色和藍(lán)色,類(lèi)似于在本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中使用的LED燈泡顏色。如果你把這些LED燈的比例調(diào)整正確,你就可以做出非常接近白光的光線。
你有沒(méi)有想過(guò),你的電腦屏幕、智能手機(jī)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(shí)際上都是由紅、綠、藍(lán)3種不同的光組合而成的。由于有數(shù)百萬(wàn)種不同的組合可供選擇,所以屏幕上的圖像看起來(lái)非常逼真。但是有一些顏色,包括強(qiáng)烈的藍(lán)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(lái)!
(NiNi編譯)