活动设计

手劈尺子

你可能在天气预报中听到过大气压力这个词。在本次实验中，你就能利用大气压力劈断尺子啦！

安全注意事项：年纪较小的实验参与者需要有成年人陪同完成。需要佩戴好安全护目镜，并小心地丢弃尺子碎片。实验条件及材料

·2张报纸

·30厘米长的塑料直尺

·1张桌子

·安全护目镜

活动步骤

（1）戴好安全护目镜。将房间中的宠物、人及易碎品清空。在本次实验中，可能会有物体飞到空中！

（2）将1张报纸揉成1个纸团。

（3）将尺子放在桌子边缘，然后将尺子伸出桌面大约10厘米长。

（4）将揉好的纸团放在尺子在桌面上的一端上。

（5）靠近桌子站立，然后用手的侧面大力猛劈尺子悬空的部分，就好像你要切掉这部分尺子一样。观察发生了什么情况。

（6）将尺子放回桌子上，像刚才一样将尺子的一部分伸出桌面。

（7）将1张报纸铺在桌子上，然后盖住尺子在桌面上的部分。

（8）将报纸平铺展开，确保只有尺子悬空的部分露在外面，其他部分都被报纸盖住了。

（9）再一次用手的侧面大力猛劈尺子悬空的部分。这一次的结果是不是不一样了？

（10）当你完成实验后，请小心地丢弃尺子碎片。

活动概述

有什么强大的力量压住了尺子在桌面上的部分？在第一次尝试中，我们用的是纸团，实验结果表明并不是报纸的重量将尺子紧紧地压在桌子上。那么还能是什么呢？

你站在地面上，你的上面，向下推压的，却是大量的空气。1升空气的重量仅仅是1克，但是在我们上方有许多空气，大量的空气叠加在一起就很重了。

空气的推力被称作大气压力。因为空气是流动的，所以它并不仅仅是向下推压，空气会向每个接触到的单一表面施加压力。大气压力向下施加在你手上方的重量可能是100千克，但同时又会被从你手下方向上推动的100千克大气压力所抵消。

在本次实验中，你了解到了大气压力的力量。当你用一张平铺的报纸覆盖在尺子上时，报纸下方只有很少量的空气存在。

当你用力猛劈尺子的时候，报纸就被迫向上运动。报纸下面的少量空气突然间被拉伸填满更大的空间。结果就是，空气向上的推力就没有那么大了。报纸上方有上百千克重的大气压力向下推压，而只有很小的力向上推。对于悬空部分的尺子来说，这么大的重量施加在其上，就可能大到折断它。

这种压力的差异也是抽吸盖能够吸住平坦表面的原因，甚至也是章鱼吸盘能够抓住东西的原因。对于章鱼来说，这种效果实际上是利用水的压力，而不是空气的压力——因为在水下并没有那么多空气！

看到光波

光是一道波，还是一个微粒？事实证明大自然比我们想象的还要古怪。

安全注意事项：如果你用激光笔照射其他人眼睛的话，即使是低功率的激光笔也会对眼睛造成伤害。所以只在你需要使用激光笔的时候才开启它，而且只用它直接照射墙壁。年纪较小的实验者需要请一位成年人协助实验。

实验条件及材料

·5厘米长、直径为0.4毫米的铜丝（如果你有一些多股铜丝，你可以只用其中的1股）

·蓝丁胶（BIu-tack）或橡皮泥

·1支低功率的激光笔活动步骤

（1）用你的激光笔照射在墙上。你看到了什么？

（2）在墙壁表面上贴一小团厚度约为（或者少于）1厘米的蓝丁胶或橡皮泥。

（3）小心地将铜丝插人橡皮泥中，這样铜丝就会直立起来。

（4）关闭室内的灯光。

（5）用你的激光笔通过铜丝照射在墙壁上。你看到墙上出现了什么？

活动概述

波通过一种物质，例如水或空气移动。它们具有某种特性，例如，衍射描述了波是如何在一个障碍物的四周溢出并扩散开来的。

来自激光笔的光波在铜丝周围发生衍射，并扩散到一条细线上。如果你仔细观察的话，你甚至会看到在这条线中，光波相互干扰的条纹。这就是我们如何知道光是一道波的。但是，如果波是一种移动的物质，那么光通过的到底是什么呢？

看起来似乎什么都没有。19世纪的时候，科学家们曾经认为光是由某种叫做“光以太（Iuminiferous ether）”的物质中的波引起的，他们进行了许多实验探测在这种以太中流动的电流，但是他们没有发现任何东西。物理学家们花了很多年才逐渐接受这一事实。

在100多年后的今天，科学家们通过更大版本的相同实验，刚刚发现了黑洞碰撞产生的引力波。毫无疑问，物理就是这么奇怪。