科学的问题

为了测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑，如图所示，他使用的实验器材仅限于：①倾角固定的斜面(倾角未知)；②木块；③秒表；④米尺．
(1)实验中应记录的数据是 .
(2)计算动摩擦因数的公式是：μ＝ ．
(3)为了减小测量误差，可采用的办法是 。
【解析】(1)由题意可知，设计该实验所用原理是牛顿第二定律和运动学公式．木块沿斜面下滑的过程，由牛顿第二定律有
mgsinθ－μmgcosθ＝m a
解得
由μ的表达式可知，要求μ必须知道θ和sinθ、cosθ．而加速度a不能直接测量，却可以通过公式L=at2／2来求，这样就可以测出L、t来求加速度．所以实验需要测量记录的数据为：木块由静止从斜面顶端滑到底端的时间t，斜面三边的长度分别为L、d、h．
(2)由测得的数据代入μ的表达式可求得 ．
(3)多次测量取平均值．
【方法技巧】分析物体下滑的过程知道物体匀加速下滑，列出运动方程找到里面的动摩擦因数，再围绕该表达式进行推导策划设计．

1.筷子的神力

思考：把一根筷子插入装着米的杯子中，然后将筷子上提，筷子会把米和杯子提起吗？
材料：塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根
操作：
1、将米倒满塑料杯。
2、用手将杯子里的米按一按。
3、用手按住米，从手指缝间插入筷子。
4、用手轻轻提起筷子，杯子和米一起被提起来了。
讲解：
由于杯内米粒之间的挤压，使杯内的空气被挤出来，杯子外面的压力大于杯内的压力，使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起，所以筷子就能将成米的杯子提起来。

2.瓶子赛跑

思考：装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来，谁先到达终点？
材料：同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书
操作：
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中，将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上，在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动
4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点
讲解：
沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多，而且沙子之间还会有摩擦，因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造：将瓶子里的物质换一换，再让它们比比赛吧！

3.带电的报纸

思考：不用胶水、胶布等粘合的东西，报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗？
材料：1支铅笔；1张报纸。
步骤：
1. 展开报纸，把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后，报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角，然后松手，被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来，注意倾听静电的声音。
说明：
1. 摩擦铅笔，使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥（尤其是在冬天），如果你把报纸从墙上揭下来，就会听到静电的劈啪声。
创造：请试一试，还有什么物品能不用粘和剂，而用静电粘在墙上

4.胡椒粉与盐巴的分离

思考：不小心将厨房的佐料：胡椒粉与盐巴混在了一起，用什么方法将他们分离开呢？
材料：胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作：
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解：
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因，是因为它的重量比盐巴轻。
创造：
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗？

5.带电的气球

思考：两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料：打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作：
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发（或者羊毛衫）上摩擦。
4 提起线绳的中间部位，两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间，气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解：
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造：你能用其它小实验说明气球带电吗？

6.可爱的浮水印

思考：宣纸上漂亮的图案不是画出来的，是怎样制作出来的？
材料：脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水（约半盆）
操作：
1、在脸盆里倒入半盆水，用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面，即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处，看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上，然后缓缓拿起，纸上印出什么图案呢？
讲解：
1、棉花棒碰触时，墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油，就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造：
试试其他的方法，改变水面上墨汁的图形。

7.分合的水流

思考：多股的水流用手一抹，竟变成一股水流这是为什么呢？
材料：铁罐盒一个、锥子、水
操作：
1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔（小孔间隔只在5毫米左右）。
2、将罐内盛满水，水是分成5股从5个小孔中流出的。
3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。
4、手拿开后，5股水就会合成一股。
5、如果你用手再擦一下罐上的小孔，水就又会重新变成5股。
讲解：
水的表面张力使水流进行分、合。

8.漂浮的针

思考：针为什么会浮在水面上？
材料：一碗水、针、叉子、液体清洁剂
操作：
1、在杯子里倒一杯清水
2、用一个叉子，小心地把一根针放到水的表面
2、慢慢地移出叉子，针将会浮在水面上
3、向水里滴一滴清洁剂，针就沉下去了
讲解：
1、是水的表面张力支撑住了针，使之不会沉下。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。这层薄膜被称做表面张力，它可以托住原本应该沉下的物体。
2、清洁剂降低了表面张力，针就浮不住了。
说明：针有危险，请家长帮助操作。

9.神奇的牙签

思考：放在水里的牙签，会随着放在水里的方糖游动，还是随着放在水里的肥皂游动？
材料：牙签、一盆清水、肥皂、方糖
操作：
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水，把牙签小心地放在水面上，现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
讲解：
当你把方糖放入水盆的中心时，方糖会吸收一些水分，所以会有很小的水流往方糖的方向流，而牙签也跟着水流移动。但是，当你把肥皂投入水盆中时，水盆边的表面张力比较强，所以会把牙签向外拉。
创造：请你试一试，如果将糖和肥皂换成其它物质，牙签会向哪个方向游去

10.有孔纸片托水

思考：有孔的纸为什么能拖住水?
材料：瓶子一个、大头针一个、纸片一张，有色水一满杯
操作：
1、在空瓶内盛满有色水。
2、用大头针在白纸上扎许多孔。
3、把有孔纸片盖住瓶口。
4、用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下。
5、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。
讲解：
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

11.手绢的秘密

思考：在水龙头下把手帕撑开摊平，打开水龙头，水是不是透过手帕而流下去呢？
材料：玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条
流程：
1、 把手帕盖住杯口，用橡皮筋绑紧。
2、 让水冲在手帕上。
3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。
4、 杯口朝下，把杯子迅速倒转过来。
说明：
1、 从杯子上面冲水时，水会透过手帕流入杯内。
2、 杯子倒转过来时，由于大气压力的关系，水不会流出来。
延伸：
如果盖住杯口手帕的布料不同（例如棉布或是毛巾、麻布），水的进出情形会怎样呢？

12.掉不下去的塑料垫板

思考：盛水的杯子上覆盖垫板，杯口朝下时，垫板会掉下来吗？
材料：玻璃杯两个、水、塑料板一块
操作：
1. 将玻璃杯里装满水。
2. 用垫板盖好杯口。
3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。
4. 用手扶住，将杯口翻转过来，使杯口朝下。
5. 扶着垫板的手轻轻放开，垫板不会掉下来。
讲解：
垫板覆盖在盛水的杯子口上，因为杯外空气压力比较大，垫板就不会掉下来。
创造：
如果杯子里的水不满、或没有水塑料板会怎样，请你试一试?

13.蜡烛吹不灭

思考：用力吹燃烧的蜡烛，却怎么也吹不灭。你知道怎样做到这一点吗？
材料：1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘
操作：
1. 点燃蜡烛，并固定在平盘上。
2. 使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的小口对着火焰用力吹气。
3. 使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰，从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。
讲解：
1. 这样吹气时，火苗将斜向漏斗的宽口端，并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽口端吹气，蜡烛将很容易被熄灭。
2. 吹出的气体从细口到宽口时，逐渐疏散，气压减弱。这时，漏斗宽口周围的气体由于气压较强，将涌入漏斗的宽口内。因此，蜡烛的火焰也会涌向漏斗的宽口处。
注意：注意蜡烛燃烧时的安全。

14.蜡烛抽水机

思考：你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗？
材料：玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
操作：
1、先将塑料管折成门框形，一头穿过硬纸片
2、再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上
3、将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部，同时将水注入右边玻璃杯中
4、在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林，再用穿有塑料管的硬纸片盖上，并使塑料管的另一头没入右边杯子水中。
5、水从右边流入左边的杯子中
讲解：蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气，瓶中气压降低，右边杯压力使水向左杯流动，直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面。
注意：蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部时注意安全，小心烧手

15.瓶内吹气球

思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？
材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒
操作：
1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色
2、在红色的吸管上扎上一个气球
3、将瓶盖盖在瓶口上
4、用气筒打红吸管处将气球打大
5、将红色吸管放开气球立刻变小
6、用气筒再打红吸管处将气球打大
7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口
8、放开红色吸管口，气球没有变小
讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。

16.能抓住气球的杯子

思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？
材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许
流程：
1、 对气球吹气并且绑好
2、 将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯
3、 热水在杯中停留20秒后，把水倒出来
4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上
5 、轻轻把杯子连同气球一块提起
说明：
1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。
延伸：
小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？

17.会吸水的杯子

思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？
材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干
操作：
1. 点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。
2. 在盘子中注入约1厘米高的水。
3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上
4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化
讲解：
1. 玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。
2. 烛火熄灭后，杯子里的水位会渐渐上升。
创造：
你能用排空的容器自动收集其它溶液吗？

18.会吃鸡蛋的瓶子

思考：为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去？
材料：熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒
操作：
1、 熟蛋剥去蛋壳。
2、 将纸片撕成长条状。
3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。
4、 等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。
讲解：
1、 纸片刚烧过时，瓶子是热热的。
2、 鸡蛋扣在瓶口后，瓶子内的温度渐渐降低，瓶内的压力变小，瓶子外的压力大，就会把鸡蛋挤压到瓶子内。
创造：当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时，瓶子会发生什么变化？

19.瓶子瘪了

思考：你能不用手，把塑料瓶子弄瘪吗？
材料：水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个
操作：
1. 将温开水到入瓶子，用手摸摸瓶子，是否感觉到热。
2. 把瓶子中的温开水再倒出来，并迅速盖紧瓶子盖。
3. 观察瓶子慢慢的瘪了。
讲解：
1. 加热瓶子里的空气，使它压力降低。
2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大，所以把瓶子压瘪了。
创造：
如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大，瓶子会变成生么样子？

20.会跳远的乒乓球

思考：乒乓球放在高脚杯中，你怎样吹气，球才会跳出杯子呢？
材料：高脚杯2个、乒乓球1个
操作：
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气，看看乒乓球有什么状况：对着球的侧面吹气；对着球的上方吹气
讲解：
1、向球的侧面吹气，乒乓球不容易跳到第二个杯子里去（或跳出来）
2、向球的上方吹气，上方压力变小，乒乓球会浮起来，继续吹，就跳入第二个杯子去了
创造：换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里

21.会吹泡泡的瓶子

思考：你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗？
材料：饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作：
1 将吸管逐一连接，形成长管（连接口用胶带封好）。
2 将吸管放入瓶中，并用橡皮泥密封住瓶口，然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管，使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水，杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解：
1 因为塑料瓶很薄，于是热可以穿过瓶壁，进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时，被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时，水便占据了剩余的空间。
创造：瓶子盖太紧时，你知道如何用最好的方法打开它吗？