正文 第2章 通過身邊小遊戲,掌握大知識(1 / 3)

從遊戲中汲取知識,是孩子們與生俱來的一種能力。他們對這個世界的最初認識,就是從玩遊戲開始的。在孩子玩遊戲的過程中,父母正確指導、積極參與,可以說是一種非常完美的教育方法。許多小遊戲中,都包含著神奇的科學知識,這些遊戲所需要的材料就在我們身邊,操作方法也非常簡單。趕快動手吧,在玩的過程中掌握知識,一舉兩得,何樂而不為?

001.吹一口氣,硬幣就會飛進碗裏

所需材料

小碗,硬幣。

遊戲方法

在桌子上放一個小碗,然後在距碗約20厘米遠的地方,放一枚1角硬幣。用嘴對著碗,在硬幣上方沿著與桌麵平行的方向用力吹氣。雖然隻是在硬幣上方吹氣,但硬幣卻像會跳舞一樣,飛進碗中。

科學原理

這個遊戲是根據“伯努利定理”設計的。當我們在硬幣上方吹氣時,硬幣上方的氣流會變得較快,因而氣壓下降。硬幣於是就被下麵的空氣壓力抬了起來。之後,隨著吹出來的氣流,硬幣就飛進了碗裏。但是,如果硬幣是濕的,就容易與桌麵粘在一起,硬幣下麵沒有空氣就無法做這個實驗了。

002.收音機放入“隧道”裏沒有聲音了

所需材料

鋁箔紙,收音機。

遊戲方法

打開收音機,調好頻段和音量,我們就能聽到清晰的廣播或者優美的音樂。然後用鋁箔紙做成一個“隧道”,大小以能蓋住收音機為宜。把收音機放進“隧道”裏,聲音竟然消失了。把收音機取出來,聲音又響了起來。

科學原理

收音機是通過電磁波傳遞聲音的,而電磁波無法穿透金屬(如遊戲中所用的鋁箔紙)。由混凝土築成的隧道,也是這樣一種導體,從遠處傳來的電磁波,到了隧道就會被屏蔽。當我們帶著收音機乘車進入隧道時,收音機裏的聲音會立即消失或者變得模糊不清,就是這個原因。

003.吹不翻的名片

所需材料

普通名片。

遊戲方法

把名片折成像訂書釘的樣子,放在桌子上。近距離對著“冂”下方的開口吹氣。無論如何用力,雖然名片又薄又輕,但就像被粘在桌子上一樣無法翻動。

科學原理

根據“伯努利定理”,氣流速度越快,氣壓就越低。名片下方的氣壓降低了,名片周圍的大氣壓力就會將它緊緊地壓住,所以不能把它吹翻。

在野外宿營時如果遇到大風天氣,帳篷就有可能被掀翻,這時候隻要順著風向掀開帳篷,讓風穿堂而過,就不用擔心帳篷被吹翻了。

004.掉不下來的玻璃瓶

所需材料

漏鬥、玻璃瓶、筷子、大米。

遊戲方法

借助漏鬥,將大米裝入瓶口較小的玻璃瓶中(裝滿為止)。將一根筷子深深地插入米中,同時把筷子周圍的米用力壓一壓。拿住筷子往上提,筷子不僅不會被抽出來,還會把裝了大米的瓶子一起提起來。做這個遊戲時,為了安全起見,最好在瓶子下方墊一塊厚厚的軟布。

科學原理

雖然隻是一粒粒小小的大米,但是由於在瓶內被擠壓得很緊,衛生筷和大米之間產生了超乎想象的摩擦力。因此衛生筷不但不會被抽出來,還可以將很重的瓶子提起來。

005.燒不著的紙盒

所需材料

三角架,支鍋架,兩張白紙,酒精燈,水。

遊戲方法

將兩張白紙折成兩個小紙盒,把支鍋架放在三角架的上麵,酒精燈放在三角架下麵。把其中一個空紙盒放在支鍋架上麵。點燃酒精燈後,紙盒馬上著火了。

再把另一個空紙盒裝上水,同樣放在火上。過一會兒,我們會發現,小紙盒不會像剛才那樣馬上著火,裏麵的水卻在慢慢地冒出小氣泡。

科學原理

紙的傳熱速度快,它能夠把熱量傳導給水。當水沸騰時,溫度隻有100℃,而紙的燃燒點卻要600℃。當水達到100℃時,水就沸騰起來,散發出熱量和水蒸氣,那麼再繼續加熱,水始終不會超過100℃。這樣紙盒就達不到燃點,因此盛著水的紙盒在酒精燈上就不會燃燒了。

006.吸管噴霧器

所需材料

吸管,剪刀,一杯水。

遊戲方法

在離吸管末端1/3處剪一個切口(注意不要把水管剪斷);從切口處把吸管折彎,把短的一端放入杯子的水中。從吸管長的那一端用力吹氣,就會發現杯中的水從吸管切口處像噴霧器一樣噴出來。

科學原理

當我們從吸管長的那端吹氣時,氣流就會從較短一段的上方流過,減少了那一端的空氣壓力。下麵的正常壓力迫使水流入吸管,流動的空氣於是把水吹成霧狀噴灑出去。日常用的噴霧器就是用打氣筒把空氣推進去,利用氣壓把水壓出來噴灑出去的。道理與小遊戲是相同的。

007.用氣把孩子“吹”起來

所需材料

兩個同樣大小的塑料盆,大小以正好能坐下孩子為宜,直徑大於40厘米的充氣橡皮球(可用充氣枕頭、充氣輪胎、充氣床墊等代替),軟管子1根,膠帶。

遊戲方法

將軟管與可充氣的橡皮球的充氣口連接,並用膠帶封住使連接處不漏氣。把橡皮球壓癟放在塑料盆中,再把另一個塑料盆壓在橡皮球的上麵,也就是將兩個塑料盆摞在一起。

讓孩子坐在塑料盆中,爸爸或媽媽拿著軟管子,向管子裏吹氣。通過一口一口吹氣,塑料盆中的孩子就會一點一點往上抬升,直至橡皮球充滿氣,孩子就可被完全抬起。

科學原理

這個神奇的遊戲充分利用了力學原理中的壓強。壓強是單位麵積上受到的壓力,壓強的大小與壓力及受力的麵積大小有關。物體受到的壓力等於壓強乘以受力麵積。而軟管子與可充氣的橡皮球連接在一起,就與水壓機一樣成了一個連通器,科學實驗證明連通器兩端的壓強是相等的。所以用嘴對軟管子吹氣時,軟管受到的壓強與橡皮球受到的壓強是一樣的。由於吹氣口的麵積(軟管子的橫截麵)與橡皮球的橫截麵麵積之比要超過1:50以上,所以對軟管子吹氣時,如果軟管受到的壓力為1千克,那麼橡皮球得到的抬升力就是1千克×50=50千克,這樣當然可以把孩子“吹”起來了。

008.神奇的肥皂泡

所需材料

吸管,肥皂,一杯水。

遊戲方法

取一小塊肥皂,將它溶解在適量的水中。再找一根小吸管,在肥皂水裏蘸一下,然後用嘴對著吸管的另一端吹氣。這時我們會發現,一個個小小的肥皂泡從吸管中飛了出來,它們色彩斑斕,在陽光的照耀下隨風飄舞。同時,肥皂泡剛開始吹出時是上升的,隨後便會下降,這是什麼原因呢?

科學原理

在肥皂泡剛開始形成的時候,泡裏混入了從嘴裏吹出的熱空氣,而肥皂泡把它與外界隔開,形成了裏外兩個區域。裏麵的空氣溫度大於外界空氣的溫度,肥皂泡內氣體的密度就小於外部空氣的密度,那麼肥皂泡受到的浮力就大於它受到的重力,因此它會上升。而當肥皂泡內的氣體逐漸變冷後,它就慢慢地落下來了。

009.水裏的光線會拐彎

所需材料

塑料瓶,手電筒,自來水。

遊戲方法

這個遊戲適合在晚上來做。爸爸或媽媽先用剪刀在距離空塑料瓶底部5厘米處紮一個小孔。然後用手堵住小孔,讓孩子打開水龍頭,在瓶中灌滿自來水。讓孩子關掉電燈,打開手電筒,用手遮住手電筒的一部分光線,使光束變得細長,把手電筒放在塑料瓶紮洞的後麵。家長把手移開,讓水從小孔流出。這時我們會發現:光線隨著水一起流出,並不是直射的,而是和水流的彎度一致。水流也變成光線流,落在地上變得十分明亮。

科學原理

光線原本應該是直的,為什麼會隨著水的流動方向,而變得彎曲呢?這是由於手電筒的光以垂直於可樂瓶裏的角度通過瓶中的水時,不能發生光的折射,而又全部被反射回水中,形成了全反射現象。光線在水中不斷進行著全反射,最後就成水流狀了。

010.筷子會跳“圓圈舞”

所需材料

有圓形蓋子的瓶罐,筷子,麵巾紙,吸管。

遊戲方法

把一根筷子放在瓶罐上。用麵巾紙摩擦一根吸管五六次。將吸管靠近筷子的一頭,筷子就會被吸管牽引,吸管一動,筷子馬上就會跟著動,好像追著吸管轉圓圈。

科學原理

吸管被紙巾摩擦後,就帶上了負電荷,用這根吸管接近筷子時,筷子上的正電荷就會被吸管上所帶的負電荷吸引而聚集到靠近吸管的那一端,負電荷則會被推往另一端。這樣筷子就一端帶正電荷,一端帶負電荷。當吸管上的負電荷和筷子上的正電荷相互產生了吸引作用時,我們就看到筷子跟著吸管跳圓圈舞的現象了。

麵巾紙摩擦吸管所產生的電荷靜止在吸管上,我們稱之為靜電,其電壓有時可達數千伏。此外,筷子上的正電荷和負電荷一樣多,隻是因為受到帶電吸管的影響而暫時分開。

011.杯子倒立水不漏

所需材料

紙,杯子,水。

遊戲方法

杯子裏裝滿水,再拿一張紙,把它剪成比杯口略大的尺寸後,蓋在杯子上。一邊用手輕壓著紙,一邊慢慢將杯子倒過來。然後手放開紙,杯裏的水可是一滴都不會漏啊。

科學原理

水的表麵張力使杯子和紙完全閉合起來了。此時,杯裏水對紙片的壓力小於杯外的大氣壓力,所以,大氣壓力就幫紙片托住了水。

如果用杯墊做這個遊戲,效果會更好。假如我們選擇的杯子比較小,也可以用電話卡、公交卡等來代替杯墊。即使杯子裏有冰塊也沒關係,因為冰的密度比水小,家長和孩子同樣可以輕鬆完成這個遊戲。

012.手絹的秘密

所需材料

玻璃杯,手絹,橡皮筋,水。

遊戲方法

用手絹蓋住空玻璃杯的杯口,再用橡皮筋綁緊。打開水龍頭,讓水衝在手絹上。水流進杯子裏約七八分滿後關閉水龍頭。把杯子迅速倒轉過來,杯口朝下,杯中的水卻不會流出來。

科學原理

這個遊戲的原理與上麵“杯子倒立水不漏”一樣,也是由於大氣壓力的關係,所以水不會流出來。

013.硬幣金雞獨立

所需材料

一枚硬幣,一張百元的大鈔(盡量是新的)。

遊戲方法

先把紙鈔對折,角度保持在接近直角的位置,在上麵放置一枚硬幣。小心地捏住紙鈔兩端,慢慢地往兩邊拉開。在拉動紙鈔的過程中,硬幣會稍稍晃動,但當紙鈔被拉成一條直線時,硬幣卻不會掉下來。拉動紙幣時用力要輕,速度要慢,這樣成功的幾率會更高。

科學原理

紙鈔漸漸被拉開的過程中,會和硬幣之間產生摩擦,硬幣的重心隨之移動,以保持平衡。當紙幣被拉成直線時,硬幣的重心也剛好落在這條直線上,自然不會掉落。

014.水杯疊羅漢

所需材料

兩個相同的杯子,水。

遊戲方法

準備兩個一樣的杯子,都裝滿水。將一個杯子蓋上紙片後慢慢倒過來,扣到另一個杯子上。仔細地把兩個杯口對齊,輕輕地抽掉中間的紙片,上麵那個杯子裏的水一滴也不會灑出來。

科學原理

雖然兩個杯口不可能完全密封,但是由於水本身具有的表麵張力,杯口之間的空隙會被填滿,再加上外麵大氣壓力的作用,上麵杯子裏的水就不會漏出來了。

015.神奇的報紙貼牆上

所需材料

鉛筆,報紙。

遊戲方法

展開報紙,把報紙平鋪在牆上。用鉛筆的側麵迅速在報紙上摩擦幾下,報紙就像貼在牆麵上一樣掉不下來了。掀起報紙的一角,然後鬆手,被掀起的一角會被牆壁吸回去。把報紙慢慢從牆上揭下來,可以聽到劈劈啪啪的聲音。

科學原理

這是因為鉛筆的摩擦使報紙帶了電,由於電荷的吸引作用,報紙就會被吸到牆上。當屋裏的空氣幹燥,尤其是在冬天的時候,如果把報紙從牆上揭下來,會聽到靜電發出來的聲音。

016.吹不滅的蠟燭

所需材料

平盤,蠟燭,小漏鬥。

遊戲方法

點燃蠟燭,固定在平盤上。把漏鬥的大口正對著蠟燭的火焰,讓孩子從漏鬥的小口對著火焰吹氣。我們發現,無論孩子如何用力,都無法把蠟燭吹滅,火焰反而朝漏鬥方向移動。然後再把漏鬥的小口正對著蠟燭的火焰,讓孩子從漏鬥的寬口對著火焰用力吹氣,蠟燭很容易就被吹滅了。

科學原理

吹出的氣體從小口到大口時,逐漸疏散,氣壓減弱。這時,漏鬥大口周圍的氣體由於氣壓較強,將湧入漏鬥的大口內,蠟燭的火焰也會湧向漏鬥的大口處,因此無法吹滅。

017.牙簽獨木舟

所需材料

牙簽,洗發香波,浴缸,水。

遊戲方法

在牙簽的粗端蘸上一點洗發香波。把牙簽輕輕放在浴缸裏的水麵上。牙簽就會朝著沒有蘸洗發香波的那一端(尖端)前進。

科學原理

洗發香波裏含有一種化學成分叫做“表麵活性劑”,這種物質不但能夠清除汙垢,還能減弱水的表麵張力。牙簽放在水麵後,蘸了香波的那端附近水麵的表麵張力減弱,牙簽自然就會被前方水麵較強的表麵張力牽引而前進。

018.鋼針浮在水麵上

所需材料

杯子,水,針,叉子,清潔劑。

遊戲方法

在杯子中倒滿清水,用一個叉子小心地把一根針放到水的表麵。緩緩抽出叉子,針就會漂浮在水麵上。向水中滴一滴清潔劑,針就會沉下去。

科學原理

這是由於水的表麵張力把針支撐住了,使之不會下沉。表麵張力是水分子形成的內聚性的連接。這種內聚性的連接是由於某一部分的分子被吸引到一起,分子間相互擠壓,形成一層薄膜。這層薄膜被稱為表麵張力,它可以托住原本應該下沉的物體。滴入清潔劑之後,就降低了表麵張力,因此針就浮不住了。

019.水上轉盤

所需材料

塑料盆,清水,剪刀,小刀,硬紙板,肥皂。

遊戲方法

先在硬紙板上畫一個雙尖魚形,用剪刀沿線剪下來。在雙尖內彎曲處用小刀豁開兩個小口。再用小刀切兩塊小肥皂片,將肥皂片插在兩個小開口內。清水倒入塑料盆中,把雙尖魚形輕輕地平放在水麵上。過一會兒,兩塊小肥皂塊在水中開始溶解,雙尖魚片就會緩緩旋轉起來,最後越轉越快。

科學原理

肥皂在水中溶解時,會產生一種向四麵擴散的推力,由於紙魚擋住了它向前的推力,兩塊肥皂所產生的同向反作用力便推動紙魚旋轉起來。

020.雞蛋跳水

所需材料

一個玻璃杯,大半杯水,一顆煮熟的雞蛋,一塊硬紙片,一個塑料圓圈(直徑與雞蛋差不多)。

遊戲方法

將硬紙片平放在玻璃杯上,塑料圓圈放在硬紙片上,將雞蛋放在塑料圓圈裏。雙眼平視,用手輕捏硬紙片,然後水平快速抽出紙片。雞蛋和塑料圈都會掉到水裏去。

科學原理

為什麼雞蛋和塑料圈會掉入玻璃杯的水中呢?這是慣性在起作用。物體保持其原有狀態的性質就叫做慣性。慣性的大小與物體的重量成正比。當硬紙片被快速抽離時,塑料圓圈和雞蛋都會受到慣性的作用保持原有狀態,因此會直接掉進水裏,而不會隨著硬紙片向旁邊移動。

021.雞蛋“出汗”

所需材料

易拉罐,剪刀,新鮮雞蛋,酒精燈,幹燥的沙土。

遊戲方法

用剪刀把易拉罐的上麵三分之一部分剪掉(最好由家長來完成,避免剪刀傷了孩子),在罐裏放入適量黃土。把新鮮雞蛋的大頭埋入沙中,大約露出一半即可。點燃酒精燈,在下麵慢慢給易拉罐加熱,同時細心觀察雞蛋的變化。過一會兒,我們會發現蛋殼表麵冒出一小滴一小滴的水珠,就好像出汗一樣。

科學原理

如果我們用放大鏡仔細觀

察雞蛋的蛋殼,會發現表麵粗糙不平,蛋殼上還有很多細孔。科學實驗表明,一隻雞蛋表麵約有7000個小孔。這是因為任何生命都離不開空氣,雞蛋受精卵發育、生長也需要一定的空氣。在雞蛋中,有一個貯存空氣的空腔,叫做氣室。蛋中的胚胎發育成長需要呼吸,所呼吸的空氣,就是通過蛋殼上的小孔進入蛋內的,這些蛋殼上的小孔又叫氣孔。

當我們把雞蛋放在沙中加熱時,雞蛋中的蛋白、蛋黃遇熱膨脹,蛋殼中的壓力增大,一定會使雞蛋中的一部分水汽化,水蒸氣被迫從蛋殼的氣孔中擠出來,出現了一滴一滴的小水珠,這就是雞蛋“出汗”的科學原理。

022.針孔眼鏡

所需材料

兩個軟塑料瓶蓋(直徑3 0毫米~40毫米),酒精燈,針,線。

遊戲方法

點燃酒精燈,燒紅針尖,在兩個瓶蓋中間分別紮一個小孔(直徑約1毫米)。然後在瓶蓋兩側各紮兩個小孔,用線從兩側的小孔中穿起來,就成了一副眼鏡。讓孩子戴上這副眼鏡,就能看清楚周圍的所有東西。更加神奇的是,無論是300度還是600度的近視眼,甚至是遠視眼,戴上它都能清楚地看到身邊的各種物體。需要提醒的是,燒紅針尖以及在瓶蓋上紮孔的動作具有一定危險性,家長必須注意孩子的安全。

科學原理

這個遊戲是運用了小孔成像原理。當光線通過小孔後,無論光屏遠近,成像總是清晰的。

人眼睛的視網膜,相當於一個光屏。通常情況下近視眼的人,成像在光屏之前;遠視眼的人,成像在光屏之後。成像不在光屏上,看不清楚。加了小孔之後,無論是近視眼還是遠視眼,就都能在視網膜上成像了,因此能夠看得非常清楚。

023.防霧眼鏡

所需材料