3个亲子趣玩科学实验，给家长的手把手教程来了

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玩弹珠也能学习宇宙原理？没有瓶盖，也能让倒置水瓶里的水流不出来？怎么让冰块实现弹跳运动？今天，跟教育小微一起做几个好玩又简单的小实验，再一起看看小实验背后的硬核原理~

玩弹珠，也能探索宇宙

实验器材准备

杯子、钢珠（任意球体）、桌布、圆形镂空板

实验过程

首先将桌布盖到镂空板上，然后在中间放一些钢珠使中间凹陷。

让一颗钢珠路过，两颗钢珠路过......

同时扔下两颗钢珠，三颗钢珠......

哎？发生了什么？

原理解说

早在1687年，牛顿在其《自然哲学的数学原理》中便提出了万有引力定律，解释了天体的运动。万有引力公式如下：

两个物体之间的吸引力正比于两个物体的质量，反比于二者距离的平方。在万有引力的作用下，形成了丰富多彩的天体运动。

本次实验使用桌布模拟物体之间的吸引力。因为重物会使桌布凹陷，将钢珠放在凹陷的桌布上时，重力分量会使钢珠向下滚。于是两个物体就会因为桌布的形变而相互靠近，这就模拟了重物之间的吸引力。但是需要提醒大家，桌布和引力完全不沾边，本实验只能在玩一玩的程度上说明问题。

如果我们将中心的质量看做恒星，外围的质量看做行星的话。当行星速度不大，被束缚在恒星的引力场中，就会因为能量的逐渐减少而坠向恒星。

如果宇宙中有两个天体，它们就会先绕着对方旋转，最后因为能量的减小而合并。

如果物体速度足够快可以逃离大质量天体的引力场，那么物体的运动路径就会因为通过了引力场而弯折。特别的，光在经过大质量天体附近时也会弯曲，就好像经过透镜一般，人们把光的这种现象称为引力透镜效应。尽管有人尝试过使用牛顿力学解释此现象，但直到爱因斯坦使用广义相对论才给出了正确解释，引力透镜现象便作为广义相对论正确的证据具有非常重要的地位。随着理论和技术的发展，引力透镜在现代天文学中也发挥着独一无二的作用。

没瓶盖，倒置水瓶会......

实验器材准备

杯子、乒乓球、塑料瓶、扑克牌、瓶盖、纸巾

实验过程

首先将塑料瓶灌满水。

然后将乒乓球放置在瓶口，再将整体缓缓倒置

乒乓球非但没有被水冲下来，反而被牢牢地“按”在瓶口动弹不得。

把乒乓球换成杯盖、扑克牌，可以得到类似的现象。

同样是装满水，放上纸巾会发生什么呢？

可以看到虽然纸巾被浸湿了，但水仍然不能滴落下来。

这是为什么呢？

原理解说

空气拥有十万多帕的大气压，像是专门为我们准备的礼物。气象观测，工程制造，日常生活，大气压的应用被层层打开，可以尽情地享用。在挂勾吸盘上挂上一条毛巾，喝一杯抽水机抽上来的水，吸一口新鲜的空气，给飞机测个速。

就像我们，身在大气，我们也侵占了周围大气的地盘，大气会从四面八方给我们施加压力。这个压力大到可以压起十几米高的水。所以水没有流出来，原因只有三个，气压，气压，还是气压（还有密封性~）。

因为大气，我们不再依赖瓶盖，甚至不用再去拧瓶盖。解放我们的双手，创造无限的未来。

让冰块，在杯中“跳舞”

实验器材准备

杯子、食用油、冰块、筷子

实验过程

在杯中倒入适量食用油，用筷子将冰块缓缓放入油中。

刚放入的冰块会悬浮在上方，如果没有悬浮的话，可能是冰块表面的水没有擦干。

调整冰块的空间取向，使其尖端朝下，方便水与冰块分离。

神奇的现象发生了，随着冰块不断融化，冰块自身开始在油中上下“反复横跳”。

一开始运动的幅度较小，随着水滴占冰块重量的比重越来越大，冰块运动的幅度也变大，最后沉到最下方。

本实验的关键在于让水滴与冰块及时分开。在有限的条件下，冰块的形状和空间取向就很重要了。感兴趣的小伙伴可以多试几次~

那冰块在杯中“跳舞”的原理是什么呢？

原理解说

冰与油有着相近的密度，所以放进油里可以悬浮。食用油的温度为室温高于零度，因此冰块开始融化挡也挡不住。冰块融化时表面会附上一层水，整体的密度变大所以开始下坠。水在冰块底部会凝聚成一滴水珠，水珠变大了再也不能被冰块吸附。没了水的冰块密度恢复如初，受浮力的作用开始迅速上浮。新融化的水逐渐现出，前面的过程循环往复，油里的冰块就上浮下坠。

信息来源：中科院物理所微信号

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