中國古代趣味物理實驗補遺初中物理知識
現如今人們對于許多的冷知識都盡人皆知了，但是在中國幾千年的歷史中還有許多的趣味物理實驗，以下是小編收集整理的中國古代趣味物理實驗補遺初中物理知識，歡迎閱讀！
中國古代趣味物理實驗補遺初中物理知識 1
1、迎風轉秫
《帝京景物略》云：“剖秫秸二寸，錯互貼方紙，其兩端各紅綠，中孔，以細竹橫安秫竿上，迎風張而疾趨，則轉如輪，紅綠渾渾如暈。”
這是一個利用風能去推動秫秸轉動的實驗，實驗演示了顏色合成。儀器制作與實驗過程大體如此：將去掉穗的高粱桿截成若干段，每段長二寸，剖開。分別把紅紙、綠紙剪成方形，并把它們交叉地貼在高粱桿的兩端。把高粱桿也交叉放在一起，在交叉的高粱桿的中部鉆孔，用細竹一端穿過小孔作為轉軸，手持細竹另一端逆風行走，紙片張開，高粱桿快速轉動，狀如飛輪。此時，紅綠兩種顏色就像日暈那樣渾然一體，形成十分美麗的色環。
本實驗中的“儀器”，人們稱它為“風車”，是一種兒童玩具。這種“儀器”，在中國古代統治者心目中，肯定不能登大雅之堂。因此，從事科學研究的人們，總是想方設法把自己的發現以玩器的形式保存下來，以啟迪思維，激發智力。
2、著翼起飛
《漢書·王莽傳》云：“取大鳥翮為兩翼，頭與身皆著毛，通引環鈕，飛數百步墮。”這是一個滑翔飛行實驗：用大鳥羽拼合成兩只大翅膀，用牽引線把它們固定在人身兩側，人從頭到腳裝上羽毛，然后拉著牽引線迅速奔跑，就會象鳥兒一樣飛向空中，飛行數百步掉下。我們清楚，鳥在飛行時，翅膀的上面往往向上凸起，下面平直或略微凹進。如果直接將大鳥翅膀作飛翼，或將若干鳥的羽莖拼織成鳥翼形狀，那么人拉著“翅膀”迅跑時，空氣就相對“翅膀”向后移動。因“翅膀”上凸下平，流過“翅膀”上面的空氣，需要繞一個彎，其流速要比“翅膀”下面空氣的流速快。這樣，“翅膀”上面空氣流速快，壓強小，“翅膀”下面空氣流速慢，壓強大，使“翅膀”上下產生壓強差。這個壓強差，會產生一股把“翅膀”向上托起的'升力，這個升力可把物體托向空中。
這個實驗，是人類第一次進行滑翔飛行的實驗。它驚險，有趣，盡管可能不會成功，但試驗者需承擔較大風險。由此可見，我們的祖先何等聰明和勇敢。
3、水中浮丹
宋代洪邁在《夷堅志》中介紹：“宣和中，蔡魯公閉居京師，有方士持陰陽丹一兩許，如彈子大，色正紅，以獻之。置之水中，隨十二時上下，六陽時則浮上，六陰時則沉。仍各準其方位，不差晷刻。”
陰陽丹的組成成份是什么，洪邁沒有說明。但在宋代，“水中浮丹”的研究是比較深入的，哪些材料制丹能在水中自由游走，哪些材料制丹可在水中自動沉浮，實驗一絲不茍。蘇軾就曾提到：“獐腦黃蠟和勻染黑，投水中作蝌蚪，自然水中走動。”《格物粗談》中的“浮水金丹”是用樟腦、銀珠搗成的。此外，《北夢瑣言》還記載了一個盆中游魚的實驗：“戍州刺史文思輅亦有戲術，曾剪紙魚投于盆內活。”從洪邁的記錄看，陰陽丹在水中的運動很像潛水艇的沉浮。這使人想起阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。由此可知，當丹的比重大于液體比重時，丹會下沉，當丹的比重小于液體比重時，丹則上浮。
樟腦丸為什么能在水中自動沉浮呢?原來，實驗中的“水”為醋酸溶液，樟腦丸的比重比醋酸溶液略微大一些，所以開始時樟腦丸沉入杯底。但由于醋酸與碳酸鈉發生化學反應，產生的二氧化碳氣體聚集在樟腦丸的表面，使樟腦丸和氣泡這一整體的比重小于液體比重，樟腦丸浮了起來。當樟腦丸浮到液面時，附在樟腦丸表面上的二氧化碳氣體逸出，剩下的氣泡連同水對樟腦丸上向的浮力支持不住樟腦丸的重量，于是又沉入杯底。
當今課堂上，有些物理或化學老師就做過這種實驗：在半杯醋酸里加入碳酸鈉數粒，然后把一粒樟腦丸放入杯里。樟腦丸起初沉入杯底，過一會兒就會慢慢浮上來，浮到液面后再沉下去，然后又浮起來，如此反復，十分有趣。
中國古代趣味物理實驗補遺初中物理知識 2
小孔成像
小孔成像是初中課本中一個重要的物理實驗，該實驗最早見于《墨經》：“景到，在午有端與景長，說在端。”“景：光之人，煦若射。下者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，故成景于上;首蔽上光，故成景于下，在遠近有端與于光，故景庫內也。”意思是：景像倒立，在于光線交錯處有一點狀小孔，同時，影像與物體有一定長度(距離)。因為點狀小孔極小。影像：光線照到人身上，象箭射入小孔一樣。照到人的最下部位反射而成人的最高部位，照到人的最高部位反射而成人的.最下部位。人足在下遮蔽著下光，所以腳的影像映在壁的上方;人頭在上遮蔽著上光，所以頭的影像映在壁的下方。由于在物體的遠處或近處有一點狀小孔和物體被光線直線所射，所以影像倒立在窟孔里面的壁上。
小孔成像實驗記載還有許多，北宋沈括在解釋“陽燧照物皆倒”時就涉及到小孔成像的問題：“若鳶飛空中，其影隨鳶而移，或中間為窗隙所束，則影與鳶相違：鳶東則影西，鳶西則影東。”宋末元初的趙友欽還以樓房為光學實驗室進行過專門研究。元代郭守敬發明的“仰儀”和“景符”也運用了小孔成像原理。
值得指出的是，上面敘述只限于“倒像”，直代清代，鄭復光才指出影屏上還能形成正像(光斑)的事實。
中國古代趣味物理實驗補遺初中物理知識 3
空中飛蝶
張岱在《夜航船》中指出：“竹內膜純陰，將酥涂其上，見太陽即飛，名飛蝴蝶。”這是一個什么實驗?筆者不敢肯定。從字面上看，它好像是一個實驗裝置經過改進的“雞子舉飛”：從竹筒中取一張竹膜，將其收擾成球狀，在接口處內側涂上適量酥油，使竹膜像一個吹足空氣的氣球。然后把竹膜放在太陽下加熱，竹膜球內部空氣受熱膨脹，當球內空氣壓力較大時，空氣從酥油粘合處沖開一個缺口，這樣氣體對竹膜球產生反作用力，使竹膜球飛向空中。
與“雞子舉飛”(蘇軾《物類相感志》：“雞子開小竅，去黃白了，入露水，又以油紙糊了，日中曬之，可以開起，離地三四尺。”)實驗比較，竹膜球的體積可以做得很大但重量極輕，這會使實驗更易成功。另一方面，因竹膜重量輕，將其加工成蝴蝶或其他形狀，也不至使竹膜不能起飛，但卻會使實驗變得更有趣。實驗的設計思想，的確令人佩服。
銅蟾滴水
“古銅蟾蜍，章申公研滴也。每注水滿中，置蜍研仄，不假人力而蜍口出泡，泡殞則滴水入研，已而復吐，腹空而止。”
意思是：章申公有一個銅制研滴，形如蟾蜍，顯得非常古樸。將它放在研側，注入水，不用借助人工操作，蟾蜍口中就能吐出水泡，泡滅水滴落入研盤，過一會又吐水泡，如此反復，直到蜍腹中的水吐完。
這是一個利用毛細管引水入研的有趣實驗。我們清楚，水能潤濕銅，將銅管插入水中，管中液柱的高度，與液體表面張力系數、毛細管內徑以及液體與固體的接觸角有關。當液體與固體材料確定后，毛細管內徑越細，管內液柱越高。因此，用毛細管能達到引水目的。有趣的是，上述實驗中毛細管可能就設在人眼無法看見的研滴壁中，毛細管內壁較粗糙，水從蜍腹底部潤濕至向研盤方向傾斜的.蜍口側而慢慢形成水滴，當水滴重力大于水的表面張力時，水滴入研盤中。
紙銚煎茶
張岱在《夜航船》中指出：“雞子白調白礬末刷紙，作銚子煎茶，沸而不燒其紙。”雞子白即雞蛋清，白礬即明礬。用雞蛋清與明礬粉末和勻涂刷紙上作成銚子，放在火焰上煎茶，水沸而紙不燃。
我們清楚，普通煤爐的火焰溫度約600℃，而紙的著火點是183℃，用煤爐燒紙，紙會燃為灰燼。但用紙銚煎茶，情況就不一樣了。爐火燃燒時，銚子內的水會不斷吸熱，使紙冷卻。由于水的沸點是100℃。水會在這個溫度下變為蒸氣將多余的熱帶走，所以沸水溫度不會超過100℃，這個溫度低于紙的著火點，只要銚子里的水不干，同時注意銚子水面以上不接觸火焰，紙就不會燃燒。
為了防止紙銚水面以上部分被火焰燃燒和紙銚滲水現象發生，同時也為了增加紙銚能夠承受水的壓力，在紙銚上涂上雞蛋清與明礬混合物，實驗就容易獲得成功。
初中物理課本中的“紙鍋燒水”實驗，可能就是從“紙銚煎荼”演變過來的，而“紙鍋燒水”更具有說服力和驚險性。
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