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活动设计

2017-06-16

中国科技教育 2017年3期
关键词:黑胶凹槽声波

重建冈瓦那古大陆

实验条件及材料

·剪刀

·一张冈瓦那古大陆示意图

活动步骤

(1)粗略地将几块大陆剪切出来。不用担心没有把海岸线的边缘剪整齐,有点小误差没关系。

(2)将这几块大陆按照世界地图的样子排列好。从左到右,首先是南美洲,然后是非洲,印度次大陆,最后是澳大利亚。

(3)在前面4个大陆的下方,摆放好最后一个大陆——南极洲。

(4)现在我们要做的是逆转大陆漂移的过程。慢慢地将上面4个大陆向下方的南极洲大陆移动。你有没有注意到海岸线重合的情况?

(5)最后,所有的大陆将会结合在一起成为一个整体。如果你发现大陆之间有一些缝隙的话不用担心——这些大陆经过亿万年的时间其形状已经发生了改变。恭喜你!你已经重建了被称为冈瓦那(Gondwana)的超级古大陆。

活动概述

当你站在地面上时可能感觉脚下非常稳定坚实,但实际上它是在不停移动的。你脚下的岩石实际上是漂浮在熔融岩浆(熔岩)上的。当岩浆移动的时候,它就会拖拽着地表岩石一起移动。这种现象被称为大陆漂移。

人们并不是一开始就了解到这一点的。很多年以来,大陆漂移都是一个颇有争议的理论。许多科学家都不能想象有那样一种力量能够强大到移动整个大陆。但是却有很多事实能够证明这一理论。例如,南美洲和非洲的海岸线惊人的匹配,并且在两个大陆对应的地区还发现了很多类似的化石。

最终,科学家们设计了各种实验,并用这些实验测量各个大陆的移动速度。一种方法是通过从月球表面反射回的激光测量从地球到月球的距离。宇航员在月球上架设了镜像反射器,这样我们就能完成实验了!

现有的测量结果表明,澳大利亚是移动最快的大陆,每年向北方移动大约7厘米的距离。按照这个速度计算,每100万年就会移动70千米,也就是说,从1亿年前冈瓦那古大陆解体开始,澳大利亚已经漂移了7000千米啦,那是多么遥远的距离啊!我国的青藏高原也是在距今2.4亿年到距今8000万年间由于印度次大陆的漂移挤压、碰撞到了欧亚大陆之后形成的。

会奏乐的纸币

实验条件及材料

·黑胶唱片

·崭新的5元或10元纸币

·能播放黑胶唱片的唱机(或者一支铅笔、一张纸、一个实验伙伴)

活动步骤

如果你有播放黑胶唱片的唱机:

(1)将唱片放在唱机的转盘上。

(2)启动唱机使转盘开始旋转。如果转盘不动的话,试试将唱机针臂移动一下位置。

(3)如图所示,拿起你的新纸币,将纸币的一角朝下。

(4)黑胶唱片的表面覆盖着圆形凹槽,一圈一圈遍布唱片(实际上,那是一个完整的大螺旋形!)。调整纸币的位置,使它沿着唱片凹槽移动,而不是穿过凹槽。然后小心地将纸币一角放低慢慢接触唱片表面。

(5)如果你正确地完成了以上步骤的话,你就应该能够听到音乐声了!

如果你没有播放唱片的唱机:

(1)将一大张纸折成四分之一大小,然后平放在桌面上。在纸的周围清理出一部分比较大的区域进行实验。

(2)将铅笔削尖,然后将它插入唱片中心的小孔中。

(3)使铅笔插入唱片小孔中约1厘米左右的距离。如果你拿的铅笔杆粗细刚好合适的话,唱片就会在那个位置卡住。如果不合适的话,你就需要换一支铅笔进行实验。

(4)拿稳铅笔,在纸上用笔立起唱片,找到笔尖在纸上的平衡点。然后缓慢地旋转铅笔,这时唱片也会随着开始旋转。

(5)请你的实验伙伴拿着新纸币,将纸币的一角朝下。

(6)调整纸币的位置,使它沿着唱片凹槽移动,而不是穿过凹槽。然后小心地将纸币一角放低慢慢接触唱片表面。

(7)如果想要保持稳定的话需要一点小技巧,但是多练习几次你就应该能够听到音乐声了!

活动概述

现如今,几乎所有播放音乐的设备都是电子设备,包括手机、电脑和收音机。但事实上应用电子设备只是前不久的事情,当初可是没有这些现代玩意儿的。

在150年前,人们开始实验如何存储声音,而那时他们使用的完全是机械设备。已知最古老的记录声音的机器是声波记振仪,它是由法国人斯科特·德·马丁维利发明的。

声波记振仪的原理来源于人耳解剖学。一个喇叭捕获到声音,然后将其聚焦到一个隔膜上,这就类似于一个耳鼓。附加在隔膜上的就是一个唱针,其灵感就来自于耳朵里的骨头。声波传人喇叭中从而移动隔膜,这就使得唱针在特殊的纸张上刮擦出波浪状纹路,从而形成一条记录。

黑胶唱片的工作原理也差不多。声波在唱片表面被記录成一系列小突起。当你用纸币接触到凹槽时,纸币的尖角就会与那些突起一起振动。纸币尖角的振动引起整张纸币的振动,这样纸币就好像变成了一个扬声器!

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