序號

展項名稱

功能概述

數(shù)量

單位

一、光影魔幻展區(qū)

1

管中窺豹

上海慣量可制作

操作說明： 1、直接觀看顯示屏，你能看到正在播放的視頻嗎？2、透過“放大鏡”觀看屏幕，顯示屏中隱藏的畫面是不是一目了然了呢？展項概述：展項由多媒體播放系統(tǒng)、液晶屏顯示裝置（經(jīng)過特殊處理）、“放大鏡”觀察裝置等構(gòu)成。利用液晶屏的成像特點，將液晶屏進(jìn)行了特殊處理，直接觀看時，屏幕上只能看到白色的一片，用“放大鏡”觀看時則可以清晰的看到動畫內(nèi)容。

科學(xué)原理：為什么透過“放大鏡”，白色的液晶屏上會顯示出動感的畫面呢？“放大鏡”內(nèi)放置的其實是組成液晶屏顯示器的一個重要部分——偏振片，液晶顯示屏中有兩個偏振片，一個是入射偏振片，一個是出射偏振片。當(dāng)入射偏振片與出射偏振片偏振方向成90° 角時，對液晶加電將阻斷光線射出，不加電則使光線射出。入射偏振片與出射偏振片平行時，對液晶加電光線將射出，不加電則光線被阻擋。所以屏幕上缺少一層偏振片時，我們無法看到圖像。

1

套

2

全息照片上海慣量可制作

操作說明：按下“啟動”按鈕，觀察玻璃上的變化。

功能概述：展品由光源、全息照片、啟動按鈕組成。按下按鈕，燈光亮起，你會發(fā)現(xiàn)玻璃中出現(xiàn)了齒輪、卡尺等物品。玻璃中的齒輪和卡尺真的存在嗎？其實玻璃中只是一張全息照片。全息照片是利用光的干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的。普通照片只記錄了物體各點的光強(qiáng)信息，實際上從被拍攝物體上反射出來的光不僅強(qiáng)度不同，而且相位也不同，全息照片既記錄反射光的強(qiáng)度，又記錄反射光的相位，當(dāng)你不小心打碎全息照片時，每塊碎片都能再現(xiàn)物體的完整畫面。全息技術(shù)不僅在光學(xué)、計量、信息存儲方面有著廣泛的應(yīng)用，還在藝術(shù)、防偽、軍事等領(lǐng)域大展身手。

1

套

3

琴弦影像上海慣量可制作

操作說明：用手指撥動琴弦，然后轉(zhuǎn)動滾筒，觀察琴弦振動的軌跡。

功能概述：展項由帶黑白條紋的轉(zhuǎn)筒和三根可撥動的琴弦構(gòu)成。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)筒，撥動琴弦，可看到聲音的波形。

科學(xué)原理：聲音是由振動產(chǎn)生的，樂音是由琴弦或其他物體振動產(chǎn)生的。樂音的頻率范圍是60Hz-1200Hz之間。頻率越高即每秒振動次數(shù)很多，由于人眼的視覺暫留作用，肉眼很難分辨出琴弦的運(yùn)動軌跡。但你通過這個裝置，可以清晰明了地觀察到琴弦振動的波形曲線。

原來它是巧妙地從另一個方向利用了人眼的視覺暫留作用。

1

套

4

光的色散上海慣量可制作

操作說明：按下啟動按鈕，調(diào)節(jié)三棱鏡的位置，觀看光的色散現(xiàn)象。

功能概述：展項由光源，火石三棱鏡，三棱鏡調(diào)節(jié)裝置等構(gòu)成。利用光的色散原理，通過三棱鏡，可將將白色光分解成七色光。按下啟動按鈕，接通電源，光源發(fā)出白光，經(jīng)過分光三棱鏡即可看到七色光的形成。

科學(xué)原理：英國科學(xué)家牛頓最早通過三棱鏡實驗證明了白光是七色光的混合。1664年，牛頓開始研究光及色彩。在此之前，從亞里士多德到笛卡兒等許多人都認(rèn)為“白光純潔均勻，這就是光的本色。而色光只是白光的變種。”但牛頓在長時間注視太陽圖象的實驗中，形成了與亞里士多德和笛卡爾他們完全不同的想法。為證明自己的想法，牛頓開始進(jìn)行反復(fù)實驗。一天，他在一間暗室中，僅讓一束陽光射進(jìn)室內(nèi)，然后在這束光束中放上一塊三棱鏡，用來察看陽光通過棱鏡的情況。這束光通過棱鏡后，向鏡底屈折了一個角度，在墻上構(gòu)成了一條絢麗無比的7色光帶，依次是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。牛頓首次精確地測量了陽光中的七種顏色。為此，他為太陽這種彩色圖像專門發(fā)明了一個新詞：光譜。而且，在進(jìn)一步的實驗中，牛頓發(fā)現(xiàn)陽光中每個單獨(dú)的色光是純凈的，而白光是色光的混合體。

牛頓的實驗證明與他同時期的所有人關(guān)于光及色彩的想法都是完全錯誤的。

1

套

5

丁達(dá)爾現(xiàn)象上海慣量可制作

操作說明：按下“啟動”按鈕，觀看丁達(dá)爾現(xiàn)象。

功能概述：展項由激光和一管膠體構(gòu)成。觀眾按下啟動按鈕，啟動激光，可在膠體中看到激光的路徑。

科學(xué)原理：當(dāng)一束光線透過膠體，從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象叫丁達(dá)爾現(xiàn)象，也叫丁達(dá)爾效應(yīng)、丁澤爾現(xiàn)象、丁澤爾效應(yīng)。在光的傳播過程中，光線照射到粒子時，如果粒子大于入射光波長很多倍，則發(fā)生光的反射；如果粒子小于入射光波長，則發(fā)生光的散射，這時觀察到的是光波環(huán)繞微粒而向其四周放射的光，稱為散射光或乳光。丁達(dá)爾效應(yīng)就是光的散射現(xiàn)象或稱乳光現(xiàn)象。由于溶液粒子大小一般不超過1 nm，膠體粒子介于溶液中溶質(zhì)粒子和濁液粒子之間，其大小在1～100nm。小于可見光波長（400nm～700nm），因此，當(dāng)可見光透過膠體時會產(chǎn)生明顯的散射作用。而對于真溶液，雖然分子或離子更小，但因散射光的強(qiáng)度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱，因此，真溶液對光的散射作用很微弱。此外，散射光的強(qiáng)度還隨分散體系中粒子濃度增大而增強(qiáng)。

1

套

6

光壓風(fēng)車上海慣量可制作

操作說明：按下“啟動”按鈕，觀看風(fēng)車運(yùn)動狀態(tài)的變化。

功能概述：展品由展臺、說明牌、支架、風(fēng)車、小射燈組成，觀眾按下開關(guān)，觀看光壓風(fēng)車的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

科學(xué)原理：不同顏色的物體對于光的吸收程度有所不同，白色的物體對于光能的吸收程度小，黑色的物體對于光能的吸收程度大?；谶@一原理，在光驅(qū)動風(fēng)車接受太陽光照射時，越來越多的能量聚集在葉片呈黑色的背面上，導(dǎo)致黑、白葉片之間產(chǎn)生了光能差，并轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而推動葉輪旋轉(zhuǎn)。

1

套

二、聲學(xué)魅力展區(qū)

1

傳聲管上海慣量可制作

操作說明：本項目需兩人同時參與互動，一人說話，另一人用耳朵聽，兩人可進(jìn)行交流。

功能概述：展項由形狀非常復(fù)雜的內(nèi)空金屬管構(gòu)成，觀眾與觀眾可以利用金屬管進(jìn)行對話、聊天，從而了解聲音的傳播特點。

1

套

2

氣流音樂轉(zhuǎn)盤上海慣量可制作

操作說明：1、手持手柄，按下“啟動”按鈕；2、轉(zhuǎn)動手柄，傾聽音效效果。

功能概述：展項由可旋轉(zhuǎn)的氣嘴、布滿小孔的轉(zhuǎn)盤、操作按鈕以及展臺構(gòu)成。游客手持手柄，按下按鈕啟動氣流，轉(zhuǎn)動手柄，傾聽音效效果。本展品通過讓氣流撞擊正在旋轉(zhuǎn)的帶有小孔的轉(zhuǎn)盤，由于速度的不同產(chǎn)生不同的聲音頻率。讓孩子了解聲音的本質(zhì)。

科學(xué)原理：本展品通過風(fēng)吹正在旋轉(zhuǎn)的帶有小孔的轉(zhuǎn)盤，由于速度的不同產(chǎn)生不同的聲音頻率。展示聲音震動的原理。聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的，有規(guī)律的振動產(chǎn)生樂音，無規(guī)律的振動產(chǎn)生噪音。人耳能夠聽到的聲音頻率在50～20000赫茲之間。

1

套

3

聲駐波上海慣量可制作

操作說明：按下示范曲按鈕，或者操作頻率選擇按鈕，選擇不同的頻率，喇叭發(fā)出不同的聲波，可觀察頻率不同時有機(jī)玻璃管內(nèi)顆粒振動的情況，并觀察振幅最大處和振幅為零處的變化。

功能概述：展品由喇叭、有機(jī)玻璃管、泡沫顆粒、頻率顯示器、操作按鈕等組成。

有機(jī)玻璃管內(nèi)裝有固體彩色顆粒，一端與喇叭相接構(gòu)成一個展示聲駐波的密封空間。操作按鈕，選擇不同的頻率，喇叭發(fā)出不同的聲波，入射聲波從有機(jī)玻璃管一端傳播到另一端產(chǎn)生反射波，在特定頻率下入射波和反射波互相疊加形成駐波，振幅最大的點稱為波腹，振幅最小的點稱為波節(jié)。調(diào)整聲源頻率時，數(shù)字顯示器同步顯示當(dāng)前的聲音頻率，這時波腹、波節(jié)的位置和振動幅度隨之改變，形成看似小顆粒跳舞的現(xiàn)象。

科學(xué)原理：管中的小顆粒為什么會跳舞呢？因為喇叭發(fā)出的入射聲波在管內(nèi)另一端發(fā)生反射而形成反射波，在特定頻率下入射波和反射波互相疊加形成駐波，振幅最大的點稱為波腹，振幅最小的點稱為波節(jié)。當(dāng)調(diào)整聲源頻率時，波腹、波節(jié)的位置和振動幅度隨之改變，形成看似小顆粒跳舞的現(xiàn)象。駐波在聲學(xué)、光學(xué)和無線電等學(xué)科中都有重要用途，它可以測定波長或確定振動系統(tǒng)的固有頻率。

1

套

4

光纖傳聲上海慣量可制作

操作說明：按下啟動按鈕，旋轉(zhuǎn)光纖，將光纖一端正對支撐座上的發(fā)射點、另一端對準(zhǔn)接收點，即可實現(xiàn)聲音的傳播。

功能概述：此展項由音源系統(tǒng)、光纖、互動裝置等構(gòu)成，用于演示光纖在聲音傳遞方面的應(yīng)用，讓觀眾了解光纖的特殊性質(zhì)，即光信號可以在玻璃纖維中能沿玻璃面不斷反射進(jìn)行傳播?，F(xiàn)代通信技術(shù)就是利用其特點將聲音或圖像轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柾ㄟ^光纖傳遞的。觀眾轉(zhuǎn)動有機(jī)玻璃管，讓光纖分別正對兩端的聲源裝置和接收裝置，即可看到利用光纖實現(xiàn)聲音的傳遞的演示過程。

1

套

5

喊泉上海慣量可制作

操作說明：對著話筒喊話，觀看噴泉。

功能概述：此展品由儲水容器、玻璃外罩及演示裝置構(gòu)成，向觀眾演示“喊泉”現(xiàn)象。參與者對著話筒喊話時，通過控制系統(tǒng)，把聲音轉(zhuǎn)化為電信號，控制水泵工作，產(chǎn)生噴泉效果。當(dāng)參與者喊話聲音越大，水泵的工作電源頻率也會提高，導(dǎo)致噴水更遠(yuǎn)。

1

套

6

克拉尼圖上海慣量可制作

操作說明：1、按下“啟動”按鈕，再按下“切換”按鈕，觀看沙粒形狀的變化；2、沙粒減少時，按下“送沙”，進(jìn)行補(bǔ)沙。

功能概述：展品由音源振動器，振動板、沙粒回收裝置、自動送沙裝置、音響電路、控制系統(tǒng)等構(gòu)成。

按下“啟動”按鈕，振動器帶動振動板按設(shè)定頻率和幅度震動，上面的沙粒很快形成規(guī)則的排列圖案；通過“切換”按鈕，切換不同頻率的聲音，沙粒的圖案會隨之變化。

按下“送沙”按鈕，自動送沙裝置將沙粒均勻的撒到振動板上。

科學(xué)原理：沙粒排列圖案怎么會變形呢？

薄板以復(fù)雜的方式振動，有一些部分（波節(jié)線）保持不動，因此留住了由附近振動區(qū)域抖來的沙子，這樣，薄板上便出現(xiàn)一幅獨(dú)特的沙子圖形。

這其實就是克拉尼圖形，又稱“克拉德尼聲音圖案”，十九世紀(jì)，德國物理學(xué)家恩斯特·克拉德尼做過一個實驗，在一個小提琴上安放一塊較寬的金屬薄片，在上面均勻地撒上沙子。然后開始用琴弓拉小提琴，結(jié)果這些細(xì)沙自動排列成不同的美麗圖案，并隨著琴弦拉出的曲調(diào)不同和頻率的不斷增加，圖案也不斷變幻和越趨復(fù)雜——這就是著名的克拉尼圖形。

1

套

7

觸摸聲音、聲波看得見上海慣量可制作

操作說明：1、轉(zhuǎn)動手輪，選擇不同的動物圖標(biāo)，聽動物的叫聲并觀察其波形變化；2、按下“采集”按鈕，對著麥克風(fēng)模仿動物的聲音，并對比自己與動物聲音的波形。

功能概述：展品由多媒體裝置、話筒、手輪、采集按鈕組成。轉(zhuǎn)動手輪，選擇不同動物（分別有青蛙、牛、老虎、狗），聽動物的叫聲并觀看屏幕中聲音波形的變化。按照屏幕提示，按住按鈕，對著話筒模仿動物的聲音，對比自己與動物的聲音波形。還可以轉(zhuǎn)動手輪選擇“認(rèn)識聲波”，了解聲波的相關(guān)知識。不管你模仿的有多像，聲音的波形始終不相同。

科學(xué)原理：這是為什么呢？聲音是一種波，聲波中記錄了響度、音調(diào)和音色。聲音的強(qiáng)弱稱為響度，通常以分貝(dB)來表示，聲波振幅愈大則響度愈大。聲音的高低稱為音調(diào)，聲波頻率愈高則音調(diào)愈高。音色是人們對聲音音質(zhì)的感覺，單一頻率的純音不存在音色，音色是對復(fù)合音而言。所以即使你盡量模仿動物的叫聲，但音色的細(xì)微差異是難以模仿的。音色還有其它用處呢，比如敲打火車車輪、鍋爐、陶瓷器皿等都是依據(jù)音色來判斷是否有裂痕的。

1

套

三、電磁探秘展區(qū)

1

眼疾手快上海慣量可制作

操作說明：1、將全部測試桿放到頂部；2、按下“啟動”按鈕，接住隨機(jī)掉落的八根吊桿，看看自己能接到多少根。

功能概述：展項由8根可隨機(jī)掉落的吊桿、對應(yīng)的指示燈、電磁吸附裝置、整體支架和圍欄等構(gòu)成。體驗者將吊桿全部插入支架上方的孔洞中，電磁鐵會將測試桿懸吊在上面，準(zhǔn)備完畢，狀態(tài)指示燈指示全部點亮；按下“啟動按鈕”后，上方的八根吊桿隨機(jī)無序掉落，看看自己能接到多少根吊桿。為了減少難度，每根桿掉落之前對應(yīng)的指示燈會提前0.5秒熄滅。展項設(shè)置了難、易兩種體驗速度，可由管理者在后臺控制切換。

科學(xué)原理：影響你的反應(yīng)速度的因素有哪些呢？反應(yīng)速度是指人體對各種信號刺激快速應(yīng)答的能力，主要取決于人的感受器（視覺、聽覺）和其他分析器的特征以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)與神經(jīng)肌肉之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。反應(yīng)速度素質(zhì)受遺傳效應(yīng)影響較大。如：沒有從事專門訓(xùn)練的人反應(yīng)時間通常在0.2-0.3秒之間，而一個訓(xùn)練有素的運(yùn)動員也只能達(dá)到0.1-0.2秒。

1

套

2

靜電碰碰球上海慣量可制作

操作說明：按下“啟動”按鈕，可看到小球來回擺動。

功能概述：此展品由展臺、說明牌、靜電發(fā)生器、金屬球、防護(hù)罩等組成，展示了靜電現(xiàn)象。當(dāng)觀眾按下啟動按鈕啟動展項后，會看到懸吊的小球在兩個固定的小球之間往返運(yùn)動。

科學(xué)原理：小球怎么會碰來碰去的呢？本展項展示了靜電的基本特性——同性相斥、異性相吸。靜電發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓靜電，由于靜電感應(yīng)，吊掛的金屬球被感應(yīng)上電荷，當(dāng)電荷積累到一定量時，帶有電荷的極板就與金屬球發(fā)生作用，首先異性電荷相吸引。這時金屬球被吸引到極板上，電荷中和、釋放，金屬球又被感應(yīng)上電荷與另一個極板上的電荷相排斥，金屬球被推過去，如此金屬球左右擺動，并能發(fā)出乒乓、乒乓的聲音。

1

套

3

太陽能飛機(jī)上海慣量可制作

操作說明：按下啟動按鈕，觀看飛機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)。

功能概述：展項由射燈及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、配置太陽能電池板的飛機(jī)模型、防護(hù)罩等構(gòu)成。觀眾按下啟動按鈕，啟動射燈，射燈正對飛機(jī)上的太陽能電池板，太陽能電池板發(fā)電給飛機(jī)供電，可看到飛機(jī)上的螺旋槳轉(zhuǎn)動起來，驅(qū)動飛機(jī)轉(zhuǎn)動。

科學(xué)原理：太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源．也是不產(chǎn)生環(huán)境污染的清潔能源，因此，太陽能電池的開發(fā)無疑已成為研究的焦點。

1

套

4

磁懸浮地球儀上海慣量可制作

操作說明：用手將地球儀輕輕放在底座正上方，慢慢移動，尋找平衡點，當(dāng)感覺到一個力量吸住地球儀時，慢慢松開手，輕輕轉(zhuǎn)動地球儀，觀看磁懸浮現(xiàn)象。

功能概述：展項由球體和底座構(gòu)成。通過磁懸浮地球儀展示磁懸浮的原理。

科學(xué)原理：磁懸浮地球儀利用電流磁效應(yīng)使地球儀漂浮在半空中。地球儀底端有一個磁鐵,圓環(huán)形塑膠底座內(nèi)部頂端有一個金屬線圈，金屬線圈通過電流就會成為電磁鐵。電磁鐵與地球儀底端磁鐵間的排斥力可抵消地球儀所受重力，因此地球儀可漂浮在半空中。用手輕輕觸碰地球儀使其偏離平衡位置，手移開后地球儀仍可回到平衡位置不至掉落，這是利用負(fù)回饋機(jī)制。

1

套

5

磁阻尼上海慣量可制作

操作說明：將不同材質(zhì)的圓環(huán)放到圓管最上端，然后同時松手，使其自由下落，比較它們下降的速度。

功能概述：展項主體為五根透明有機(jī)玻璃管，其中每一根里面都裝有永久磁鐵，每根管道外都套了一個環(huán)，這些環(huán)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、開孔形狀各不相同，參與者將不同的圓環(huán)放到圓管最上端，然后同時松手，會發(fā)現(xiàn)，圓環(huán)的下落速遞各不相同。

科學(xué)原理：金屬環(huán)在下落時切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并在周圍生成磁場。由于感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，所以金屬環(huán)在兩個磁場的綜合作用下減速下落；而塑料環(huán)不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以沒有阻尼，下降速度很快。

1

套

6

美麗的輝光上海慣量可制作

操作說明：用手在盤（球）面觸摸移動，觀察輝光的變化。

功能概述：展項由輝光盤、輝光球和展臺組成。參與者用手在盤（球）的表面輕輕觸碰或移動，可吸引或引導(dǎo)盤（球）內(nèi)輝光的運(yùn)動，探索輝光放電現(xiàn)象。

科學(xué)原理：輝光盤（球）中心裝有高頻高壓電極。盤（球）中充滿了直徑約2-3毫米、含有低壓惰性氣體的顆粒球。高壓電極通電后，由于電場很強(qiáng)，而顆粒球中的氣體又較稀薄，便激發(fā)出美麗的輝光?；顒又?，參與者用手在盤（球）的表面輕輕觸碰或移動，可吸引或引導(dǎo)盤（球）內(nèi)輝光的運(yùn)動，探索輝光放電現(xiàn)象。

1

套

7

跳舞的回形針上海慣量可制作

功能概述：

展項主要由臺體、回形針、線圈裝置、音樂模塊、單片機(jī)系統(tǒng)等構(gòu)成。本展項為機(jī)電互動裝置，互動桌面主體分為兩部分，上部為亞克力箱體，內(nèi)部均勻鋪放鐵屑，下部為一組呈花朵分布的通電線圈。   科學(xué)原理:

磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，磁場不是由原子或分子組成的，但磁場是客觀存在的。磁場具有波粒的輻射特性。磁體周圍存在磁場，磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的，所以兩磁體不用接觸就能發(fā)生作用。電流、運(yùn)動電荷、磁體或變化電場周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。由于磁體的磁性來源于電流，電流是電荷的運(yùn)動，因而概括地說，磁場是由運(yùn)動電荷或電場的變化而產(chǎn)生的。

1

套

8

腳踏發(fā)電上海慣量可制作

操作說明：騎上自行車，像騎自行車一樣轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，看誰發(fā)的電更多，LED燈亮得更多。

功能概述：本展品通過很強(qiáng)的互動性對發(fā)電機(jī)原理進(jìn)行演示，發(fā)電機(jī)固定在自行車上，游客可以像騎自行車一樣轉(zhuǎn)動發(fā)電。參與本展品其實就是一場發(fā)電比賽，發(fā)電彩燈會根據(jù)游客的發(fā)電情況逐漸點亮，所屬的彩燈最先亮到最高處，就是勝利者。

科學(xué)原理：發(fā)電機(jī)是將動能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，參與者通過手搖讓發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,發(fā)電機(jī)定子有磁場,根據(jù)楞次定律產(chǎn)生電流。

1

套

四、力與運(yùn)動展區(qū)

1

氣流投籃上海慣量可制作

操作說明：1、將氣球放到風(fēng)口位置；2、手握把手，按下“啟動”按鈕，將氣球投入籃筐。

功能概述：展項由風(fēng)機(jī)、操作裝置、籃筐等構(gòu)成。游客按下“開始”按鈕，將小球置于風(fēng)口，小球便懸浮于風(fēng)口上。將懸浮于空中的氣球從氣流中心處沿水平方向向氣流邊緣推開一點，再松手，氣球自動回到氣流中心位置，將氣流噴氣口調(diào)節(jié)到指向籃框，處于氣流中的氣球隨即也改變方向，當(dāng)氣球的重力大于空氣的支撐力時，氣球可以“投進(jìn)”籃框。

科學(xué)原理：這是什么原因呢？根據(jù)伯努利原理：流體流速越大，壓強(qiáng)越??；流速越小，壓強(qiáng)越大。風(fēng)機(jī)啟動時，豎直向上的氣流將籃球托起，并沿氣流中心向上運(yùn)動，此時籃球最底部的氣流流速最大，漸漸往外流速減小，即籃球最底部所受氣流的壓強(qiáng)最小，往外越來越大，所以籃球可以被氣流斜向托舉。

在日常生活中，飛機(jī)上天的升力作用、足球運(yùn)動中的香蕉球、乒乓球運(yùn)動中的回旋球等都是伯努利原理的應(yīng)用。伯努利原理的發(fā)現(xiàn)，對人類認(rèn)識流體的特征和規(guī)律具有十分重要的意義。

1

套

2

不倒翁上海慣量可制作

功能說明展項由玻璃鋼制作的不倒翁蛋模型和座椅組成。觀眾進(jìn)入不倒翁內(nèi)部，坐到座椅上，由其他觀眾推一下不倒翁開始搖搖晃晃，但不會倒下。玻璃鋼的造型可愛能夠引起小朋友的興趣。

科學(xué)原理上輕下重的物體比較穩(wěn)定，也就是說重心越低越穩(wěn)定。當(dāng)不倒翁在直立狀態(tài)處于平衡時，重心和接觸點的距離最小，即重心最低。偏離平衡位置后，重心總是升高的。因此，這種狀態(tài)的平衡是穩(wěn)定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的。

觀眾操作使用說明

1、  進(jìn)入蛋中，坐好扶穩(wěn)；

2、  自己晃動，或者另外一人歡動蛋模型，感受不動翁帶來的樂趣！

1

套

3

撞球（能量守恒擺）上海慣量可制作

操作說明：輕輕拉起一個球并放手，觀察其碰撞現(xiàn)象；再拉起兩個或多個小球進(jìn)行碰撞，觀察現(xiàn)象。

功能概述：本展項展示了形狀和質(zhì)量相同的演示球（重心在一條水平線上）碰撞時的動量守恒現(xiàn)象。參觀者可以像牛頓和伽利略那樣學(xué)習(xí)力學(xué)原理、重力以及運(yùn)動定律。觀眾輕輕拉起一個球并放手，觀察其碰撞現(xiàn)象；再拉起兩個或多個小球進(jìn)行碰撞，觀察現(xiàn)象。通過演示讓觀眾了解作用力與反作用力是相等且相對的這一原理。

科學(xué)原理：本展項演示了形狀和質(zhì)量相同的演示球碰撞時的動量守恒現(xiàn)象。參觀者可以像牛頓和伽利略那樣學(xué)習(xí)力學(xué)原理和了解運(yùn)動定律。參觀者可以把球拉起來，如果一端的球被拉起來又讓它落回去，另一端的那個球也將向外擺動相同的距離。這樣就開始了永久的運(yùn)動，只有因為摩擦力的作用才會停下來。參觀者會驚訝發(fā)現(xiàn)，牛頓第一定律（即運(yùn)動的動體在沒有受到相反的作用力下會保持永遠(yuǎn)運(yùn)動）實際上早在牛頓之前2000年就由一位中國的哲學(xué)家在《墨經(jīng)》中提出過。

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阿基米德沉浮子上海慣量可制作

操作說明：1、操作打氣筒，往密封容器內(nèi)打氣，注意觀察沉浮子的位置變化。2、按下釋放按鈕，對比觀察沉浮子的位置變化展項概述：此展項由內(nèi)裝液體的封閉透明容器、打氣筒、氣壓釋放機(jī)構(gòu)、沉浮子等構(gòu)成，向觀眾展示阿基米德沉浮原理。大家知道，浸在液體內(nèi)的物體受到液體對它向上的浮力，當(dāng)重力與所受液體向上的浮力相等時，該物體可浮于液體中或液面，裝置在未充氣時，浮子只受重力和浮力作用，處于平衡狀態(tài)，充氣后，氣壓增大，氣體對浮子的壓力和向下的重力之和大于液體對浮子的浮力，浮子開始下沉。

過一會兒氣體泄露，氣體對浮子壓力減小，浮力大于重力和氣體壓力之和，浮子開始上升。

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聽話的小球上海慣量可制作

功能概述：展品由豎直管道和與它相聯(lián)的水平U型管、一個質(zhì)量很輕的小球和風(fēng)機(jī)組成。按下按鈕，啟動風(fēng)機(jī)，就會看到沿氣流運(yùn)動的小球到U型管上端口時很“聽話”的改變了豎直向上的運(yùn)動方向，進(jìn)入水平管道。為什么小球會如此聽話呢？根據(jù)伯努利原理：流體流速越大，壓強(qiáng)越??；流速越小，壓強(qiáng)越大。風(fēng)機(jī)啟動時，豎直向上的氣流將管內(nèi)小球托起，并沿氣流中心向上運(yùn)動。豎直的氣流使得U 型管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，下端口壓強(qiáng)最小，當(dāng)小球運(yùn)動到U行管上端口時，在負(fù)壓的作用下，很“聽話”的改變豎直向上的運(yùn)動方向，被吸入水平管道并向下端口處運(yùn)動。在日常生活中，飛機(jī)上天的升力作用、足球運(yùn)動中的香蕉球、乒乓球運(yùn)動中的回旋球等都是伯努利原理的應(yīng)用。伯努利原理的發(fā)現(xiàn)，對人類認(rèn)識流體的特征和規(guī)律具有十分重要的意義。

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花朵綻放

（記憶合金花）上海慣量可制作

操作說明：1、按下啟動按鈕，看看合金花的變化。

功能概述：展項由記憶合金制作的花朵模型，熱風(fēng)機(jī)、防護(hù)罩等構(gòu)成。啟動熱風(fēng)機(jī)給記憶合金加熱，花朵會由閉合變?yōu)殚_放。

科學(xué)原理：合金花的花瓣采用記憶合金制作，熱風(fēng)機(jī)加熱記憶合金，便可以改變花瓣形狀。記憶合金是一種原子排列很有規(guī)則、體積變?yōu)樾∮?span>0.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會變形，當(dāng)把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來的形狀。記憶合金具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒性的優(yōu)點，因此應(yīng)用十分廣泛。

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離心力上海慣量可制作

操作說明：轉(zhuǎn)動手輪，觀看容器內(nèi)液面變化。

功能概述：此展項由可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺、固定在旋轉(zhuǎn)臺上的演示裝置等構(gòu)成。通過互動展示，讓觀眾了解離心現(xiàn)象。觀眾轉(zhuǎn)動手輪驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，可以發(fā)現(xiàn)由于離心力的作用，透明水箱中的液面發(fā)生了變化，中間低兩頭高。

科學(xué)原理：是什么力量使液面發(fā)生了變化呢？這是離心力造成的。離心力是一種慣性的表現(xiàn)，實際是不存在的。為使物體做圓周運(yùn)動，物體需要受到一個指向圓心的力－－即向心力。

若以此物體為原點建立坐標(biāo)，看起來就好像有一股與向心力大小相同方向相反的力，使物體向遠(yuǎn)離圓周運(yùn)動圓心的方向運(yùn)動。（當(dāng)物體受力不足以提供圓周運(yùn)動所需向心力時，看起來就好像離心力大于向心力了，物體會做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，這種現(xiàn)象叫做“離心現(xiàn)象”。）假設(shè)若離心力存在，則與向心力相平衡，物體受力平衡，速度方向不會改變，是平衡態(tài)，不可能做圓周運(yùn)動，所以證明離心力并不存在，即離心力是以力的作用效果來命名的。

注意：離心力作為慣性力實際上是不存在的，偉大的科學(xué)家笛卡爾在其“旋渦說”理論中就有此誤。故以下說法錯誤－－“當(dāng)物體作圓周運(yùn)動時，在其軌道切線方向上所受到了切向力，有一股分力作用在離心方向，因此稱為離心力。”

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五、萬物皆數(shù)展區(qū)

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奇妙的數(shù)學(xué)游戲上海慣量可制作

操作說明：華容道：通過移動各個棋子，幫助曹操從初始位置移到棋盤最下方中部，從出口逃走。不允許跨越棋子，還要設(shè)法用最少的步數(shù)把曹操移到出口。

立體四子棋：游戲目的：任一方先將4枚同色棋子連成一直線者為勝.連線方法可直,橫、斜、縱；游戲規(guī)則：一人一次把自己顏色的棋子放進(jìn)棋盤的木柱中。一方同色棋子連成一線時需聲明,如未聲明或未發(fā)現(xiàn),由另一方發(fā)現(xiàn)則另一方得分；游戲結(jié)局：雙方全部棋子下完后,結(jié)算總分,總分高者勝。

梵天塔：在展臺上有三根桿，其中一個桿上由大到小依次套了5個環(huán)。要求在大小圓環(huán)次序不變的情況下，以最少的次數(shù)將5個環(huán)從一個桿上移到另一個桿上。完成移動的前提是：移動過程中每次只能移動一個圓環(huán)，小環(huán)在上，大環(huán)在下，移動時只能將圓環(huán)放在另一根桿上。完成的最少次數(shù)應(yīng)是“2n-1”，n表示環(huán)數(shù)，5個環(huán)的話最少要移動31次。

七巧板：利用形狀各異的七塊模板，拼裝你想要的造型，看看你能拼多少個。七巧板是一種智力游戲，顧名思義，是由七塊板組成的。

而這七這塊板可拼成許多圖形(1600種以上)，例如：三角形、平行四邊形、不規(guī)則多邊形。

功能概述：展項由梵天塔、立體四子棋、華容道、七巧板等數(shù)學(xué)游戲和展臺構(gòu)成，讓觀眾在玩中體會數(shù)學(xué)的奧妙，鍛煉思維能力和邏輯分析能力。

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正交十字磨上海慣量可制作

操作說明：拿住手柄在許可范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，看看自己的轉(zhuǎn)動軌跡。

功能概述：通過手柄在展品平面上沿橢圓軌跡運(yùn)動，展示了卡爾丹橢圓規(guī)的工作原理：—人推動磨盤，而且扶住手柄的位置不移動，其圍繞磨盤走過的軌跡為橢圓。

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滾出直線上海慣量可制作

操作說明：轉(zhuǎn)動手輪，觀察小熊貓的運(yùn)動路線。

功能概述：展品由大、小圓盤、小熊模型、操作手輪組成。轉(zhuǎn)動手輪，會看到小圓盤內(nèi)切于大圓盤滾動，而小圓盤上的小熊居然沿直線往復(fù)運(yùn)動。這是為什么呢？在平面上，一個動圓沿著一個固定圓的內(nèi)側(cè)作滾動時，此圓上一點的軌跡叫做內(nèi)擺線。如果動圓半徑正好是定圓半徑的一半，動圓圓周上任意一點的軌跡均為直線。展品中小圓盤的直徑恰好是大圓盤直徑的一半，而小熊正好位于小圓盤的圓周上，所以它的運(yùn)行軌跡是一條直線。在機(jī)械加工中，刨床上刀片的往復(fù)直線行走就是利用了內(nèi)擺線這一特性。

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最速降線上海慣量可制作

操作說明：把兩個小球分別放到起點位置，拉動操作桿，兩個小球同時滾落，無論嘗試多少次，曲線軌道上的小球總是最先到達(dá)終點。功能概述：展品由兩條軌道、兩個半徑和質(zhì)量相等的小球和操作桿組成。兩條軌道的起點和終點高度相同，其中一條為直線軌道，另一條為曲線軌道。把兩個小球分別放到起點位置，拉動操作桿，兩個小球同時滾落，無論嘗試多少次，曲線軌道上的小球總是最先到達(dá)終點。為什么沿著較長軌道滾落的小球用的時間最短呢？小球到達(dá)終點的先后不僅取決于軌道的長度，還與小球的下滑速度有關(guān)。實際上，曲線軌道是一條最速降線，在小球下降的初始階段，通過較陡的軌道使小球盡快獲得較大的速度；再充分利用較大速度走完平坦的曲線。

因此，與其它軌道相比，最速降線上滾落的小球總是可以最先到達(dá)終點。最速降線在工程中應(yīng)用廣泛。我國古代建筑中“大屋頂”房子上的曲線就是最速降線，降落在屋頂上的雨水能夠以最快的速度流走。

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橢圓焦點上海慣量可制作

操作說明：將圓環(huán)放到橢圓的一個焦點處，向任意方向彈出，經(jīng)過展臺四周的圍板反彈后，總會碰到另一焦點位置上的目標(biāo)。反復(fù)實驗，總能命中。

功能概述：展品由橢圓形的臺面和圓環(huán)組成。將圓環(huán)放到橢圓的一個焦點處，向任意方向彈出，經(jīng)過展臺四周的圍板反彈后，總會碰到另一焦點位置上的目標(biāo)。反復(fù)實驗，為什么總能命中呢？從橢圓一個焦點發(fā)出的光，經(jīng)過橢圓邊緣反射后，反射光線會會聚到橢圓的另一個焦點位置，這是橢圓的光學(xué)特性。因此無論圓環(huán)向哪個方向彈出，經(jīng)過橢圓邊緣反彈后，都會擊中另一焦點位置上的目標(biāo)。為了使電影放映機(jī)膠片通過的地方獲得最強(qiáng)光，正是利用了橢圓的光學(xué)特性，把聚光燈的燈絲放到橢圓型反射鏡的一個焦點處。

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概率演示上海慣量可制作

操作說明：旋轉(zhuǎn)釘板，觀看小球下落形成的曲線。

功能概述：正態(tài)分布在自然界極為常見，因此是非常重要、有廣泛應(yīng)用的一種分布。該展項向觀眾展示正態(tài)概率分布規(guī)律。

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勾股定理上海慣量可制作

操作說明：轉(zhuǎn)動圓盤，觀察液體在三個正方形中的填充情況，可以形象的看到三角形三邊的關(guān)系。

功能概述：展品由直角三角形、鈍角三角形和銳角三角形三套裝置組成。每套裝置均有一個可轉(zhuǎn)動的圓盤，圓盤中間為由三角形三條邊組成的正方形。轉(zhuǎn)動圓盤，觀察液體在三個正方形中的填充情況，可以形象的看到三角形三邊的關(guān)系。為什么只有直角三角形中兩個小正方形中的液體剛好充滿大正方形呢？ 在以直角三角形的三條邊為邊長構(gòu)成的三個正方形中，根據(jù)勾股定理，兩個直角邊為邊長構(gòu)成的正方形的面積之和正好等于斜邊為邊長構(gòu)成的正方形的面積。所以當(dāng)轉(zhuǎn)動圓盤時，可以看到兩個小正方形中的液體剛好充滿大正方形。

根據(jù)這個方法，你可以分析出銳角三角形和鈍角三角形的三邊關(guān)系了。勾股定理廣泛應(yīng)用于工程中，例如修建房屋、修井、造車等。

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