活动设计

2024-12-16 00:00
中国科技教育 2024年11期

活动名称 制作一个绒球大炮

只需一点弹力,就能将绒球弹飞!通过一点练习,你能提高射击的准确度吗?

注意事项

不要用大炮射击人或宠物。

实验条件及材料

小绒球(也可使用棉球或揉皱的纸)

卫生纸卷轴

气球

剪刀

布基胶带

马克笔(可选)

活动步骤

(1)取1 个气球,在末端开口处打个结,将气球的顶部剪掉大约1 厘米长(图1);将剪掉小部分的气球沿着卫生纸卷轴的一端尽可能向上拉,尽量将气球打结的地方固定在卷轴洞口偏离中心的位置(图2);用胶带将气球固定在卫生纸卷轴上(图3)。

(2)现在让我们制作一些射击靶。将纸张对折,然后再对折,沿着折叠线将纸张剪成4 个大小相同的矩形(图4);再将每个小矩形对折,制作一个立起来的靶子(图5),这样你就可以试着用绒球将其击倒。如果你愿意的话,可以用马克笔在每个靶子上画一个靶心。

(3)在距离目标约半米的位置站好,确保目标附近没有别的人或动物,将一个绒球从纸卷开口处装入大炮(图6),使其接触到纸卷底部的气球。我们在实验中发现,将大炮与桌子保持水平,并将气球打结的位置放在离桌子较近的位置,而不是靠近天花板的位置,发射效果最好。

(4)用一只手将大炮瞄准靶子,另一只手将气球的结向后拉(图7),准备好后,放手开炮吧!

(5)尝试改变一下步骤3 和4,哪种方式可以更准确地射中目标呢?

活动概述

你的大炮能够像弹弓一样发射绒球!而最重要的大炮部件就是弹性气球。这个气球可以让你将肌肉中的能量转化为绒球的运动能量。那么它是如何做到的呢?让我们来追踪一下能量是从哪里来的,又去了哪里。

首先,肌肉可以利用化学能(从食物中获取)拉伸气球,拉伸气球的力量越大,它储存的能量就越多。当你松开拉伸的气球时,它就会“弹回”原来的形状,将储存的能量转化为运动能量。当气球击中绒球时,它会将大量的运动能量传递给绒球,这就是绒球可以飞起来的原因。

我们的绒球比纸卷小一点,所以它们会停留在纸卷中心偏下的地方。当气球打结的位置也位于中心稍下方时,才会正面击中绒球,大炮射击效果最好。当所有东西都排成一线时,碰撞会以很大的能量将绒球直接射向前方,这样就更容易击倒那些目标。

活动名称 按比例制作太阳系

太空是无边无际的,但太阳、月亮和行星之间的空间到底有多大?让我们在附近的公园制作一个太阳系内部的等比例模型,一探究竟吧!

注意事项

记得戴帽子并涂抹防晒霜,去公园前要告知家人你准备去的地方。

直尺、卷尺、篮球、2 根火柴或小别针、小头和大头的缝纫针、塑料杯或尖顶的交通锥、笔、计算器(可选)、带有测量应用程序的手机(可选)、帽子和防晒霜。

活动步骤

(1)从家里的物品中寻找适用的天体模型,表1 将告诉你每个模型需要多大,用尺子仔细检查你所选取的模型尺寸。

(2)请一位成年人带你去附近的公园,记得带上空间物体模型、杯子和卷尺,在公园选择一个安静的区域放置太阳模型(图1)。表2将告诉你空间物体之间的实际距离与模型之间的距离。

(3)拉长卷尺,了解1 米的距离有多长。练习用脚精确地测量1 米的距离,可能是两步、一大步或跳一大步。选择一种你可以重复多次的方法,也可使用应用程序测量距离(图2)。

(4)用一只脚靠近太阳,向公园内走10 米,将水星模型放在此处,并用一个杯子或交通锥作标记(图3);再用一只脚靠近水星,朝远离太阳的方向走9 米,将金星模型放在此处,作好标记(图4);再用一只脚靠近金星,继续向前走7 米,将地球模型放在此处,作好标记;用一把尺子或卷尺测量距离地球7 厘米的位置,将月球模型放在此处;用一只脚靠近地球,再向前走13.5 米,将火星模型放在此处,作好标记。恭喜你,你已经完成了一个太阳系内部的等比例模型。

活动概述

等比例模型可以帮助我们理解行星之间的天文差距。与你走过的距离相比,行星的大小是否让你感到惊讶?你知道吗,普通人的一生要旅行大约80 000 千米,相当于绕地球2 圈,也就是绕你模型中那根小火柴棒2 圈的距离。

添加木星

首先,我们需要找到一个数字来帮助我们将实际距离转换为模型之间的距离。我们希望太阳是1 颗篮球,太阳直径为1 392 700 000 米,篮球直径为0.24 米,用太阳直径除以篮球直径会得到一个很大的数字:5 754 900 000,意味着太空中的57.5 亿米只相当于模型中的1 米。接下来,我们可以利用这个数字将实际距离转换为模型距离。比如,木星距离太阳778 000 000 千米,用这个数字除以57.5 亿,得到0.135 千米,意味着木星模型应距离篮球135 米远。真实木星直径为139 822 000 米,你也可以利用相同的方法找到木星模型的直径,我们建议你可以找一块大理石作为木星模型。

(NiNi 编译)