用小石头、橡皮、一端削尖的铅笔、橡皮泥设计三个力学实验

-01 穿透土豆的吸管-

这个实验借助了空气的力量，通过空气的作用力将土豆扎穿。我们将吸管的一端用手指堵住，吸管内空气的唯一出口就是扎入土豆的那一端， 吸管内空气体积在插入土豆的那一瞬间变小，对周围的压强将增大。

但这个力不足以大到可以推开手指和吸管壁，只能从相对比较薄弱的土豆中冲出去，所以我们就能够用吸管将土豆穿透。

-02平衡鸟-

平衡鸟之所以会平衡，是因为添加回形针后， 重心由鸟身体中部前移到鸟嘴巴 ，也就是说整只鸟实际的重心在嘴尖这点的下方。

把鸟嘴巴放在手上，就像一个篮子挂在手指上一样，鸟就能够稳稳的被托住。

平衡木运动员，能在平衡木上完美展现各种高难度的体操动作，也是因为 运动员能很好掌控自己的重心，所以能够达到平衡状态 。

-03 奔跑的铁环-

在本实验中，我们拉长橡皮筋然后松开下面，由于弹性橡皮筋向上收缩恢复原状，铁环与皮筋之间有 静摩擦力 ，会随着皮筋一起上升。

而我们 用手遮挡住逐渐变短的皮筋 ，从视觉看上去好像是铁环在自己上升。

-04 智取纸币-

将纸币用手指快速敲打下来，是 运用了惯性的原理 。惯性是物体的一种固有属性，是会让物体保持静止或者迅速直线运动的状态，抵抗运动状态被改变的性质。

在快速抽取时，当纸币移动的加速度大于摩擦力能提供的最大加速度时， 硬币和瓶子的移动速度相对落后 ，重力加上惯性，因此就不会移动。

-05 轨道怪坡-

我们生活中的每个物体都会受到地球引力的作用，这个力就是重力。由于重力的作用，物体的重心都有向下运动（落下或滚下）的趋势，让它的重心不断降低。

而本实验中，当两个操纵杆平行的时候，小球重心与两木杆平行，所以小球由木杆高处往低处滚动。

当木杆较高处慢慢分开时，小球在木杆开口最大地方，重心比木杆最低处更低。所以小球趋向于向木杆开口更大、重心更低的方向滚动，形成“怪坡”现象。

-06 悬空硬币桥-

本次实验，运用了一个基本力学原理：力矩。力矩在物理学里是指作用力使物体绕着支点转动的趋向。

硬币受到向下的重力以及下一层硬币的托举力，而且下一层硬币最右侧边缘成为该硬币的支点。当未悬空部分的硬币力矩小于悬空部分的力矩时，硬币就会掉下来。

当在该枚硬币上面继续叠放一枚硬币后，增大了未悬空部分的力矩，使得这枚硬币不会掉落。

以此类推，如果将整个U型结构看成一个整体，悬空部位的硬币的力矩小于未悬空部位的力矩，所以整个U型结构能有一部分可以悬空而不掉落。

-07 纸币妙扣回形针-

当轻轻拉动纸币两端回形针会滑到一起，但是这个时候回形针还在纸币上。如果再用力一拉，回形针会克服它夹紧的力。

由于是突然别在一起，回形针的弹力就把3个回形针弹出去，它们就能串在一起了。

生活中你把钥匙放入钥匙扣时，也会遇到这种情况，会有咔嚓一下的弹力。

-08 迟钝的硬币-

这个实验要归功于牛顿第一定律。牛顿说过，运动中的物体习惯保持运动状态，静止的物体习惯保持静止状态——除非有外力施加在它们身上。因此硬币想做的事情就是“赖着不走”。在这个实验中卡牌受力瞬间被移开后，硬币失去了承载物，而此时硬币几乎不受力，在惯性作用下“赖在原地”，后在重力作用下掉落杯中。

-09 投石器-

当我们压住初级版投石器的筷子时，力被存储到了弯曲的杆子中间，当我们松开手，杆子恢复成直线所产生的力，就会把物体投射出去。

当我们压住升级版投石器的筷子时，皮筋发生变形，变形储存了能量，这种能量使得皮筋有恢复成原来状态的趋势，这种能量称之为弹性势能。当我们松开手，皮筋释放弹性，所产生的力使得物体被投射出去。

-10 马德堡半球-

刚开始我们将两个半球紧密合拢，无须用力就会分开，这是因为 球内球外都有大气压力的作用 ，它们之间的作用相互抵消，平衡了。后来我们用针筒把球中的空气抽出，球内空气压强减小， 球外的大气紧紧地压住 这两个半球，所以我们很难拉开它们。

1.自行车，踏板做成凹凸不平，增大摩擦力

2.坐车时,如果突然刹车,身体回向前倾(力学中的牛顿第一定律)

3.打篮球时,篮球投在地上后弹起来(牛顿第三定律)

4.拿起杯子静止在空中,然后松手,杯子会下落.(引力定律)5.坐在沙发上,沙发会变形.

光学

1.照镜子时,镜子里有自己的像.

2.坐在窗边,会感觉有光直射进来.(光的直线传播)

3.在圆形鱼缸里养的鱼，看起来比真实的鱼要大.(凸透镜)

4.妈妈看报纸时,要带老花镜.(凸透镜原理)

5.有人敲门时,可以从门上的猫眼看到对方的几乎全身像.(凹透镜原理)

热学

1.夏天,从冰箱李拿出雪糕,手放在上面,会粘到.

2.把热水到在冷杯子里,杯子一会变烫.

3.水烧开时,会在空中形成水蒸气.

4.冬天在外面,哈气后有白雾.

5.冬天，常用水和酒精的混合物作为汽车的冷却系统中的冷却液(混合后比热容变大)

6.早上起床时,会看见阳台上的花上有露珠.

7.把电暖气开开后,屋子会变暖.

8.吸烟,烟雾膨胀受热往上飘.

9.体温计量体温.

10.炒菜时,食物变热.

实验所需的器材：细线，铁块或木块

实验步骤1：一个木或铁，用两细线(编号一二)，一系上固定绷直，二系它侧面。轻拉二。

实验步骤2：一个木或铁，用两细线(编号一二)，一系上固定绷直，二系它侧面。猛拉二。

实验现象：步骤1时，绳一断。步骤2时，绳二断。

实验分析：说明物体具有保持它原本的静止运动状态的性质。

引理：物体具有保持它原本的匀速直线运动状态的性质。

在水面 上。由于时间关系，当时并没有及时收拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发现

原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行研究。对此现象，他们提出

了以下几种猜想：

猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；

猜想2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉；

猜想3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉；

经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由 是： 。

接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作：

⑴取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；

⑵ 配制一大杯盐水；

⑶ 将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出、擦干，

分别测出其质量和体积。实验数据如下表：

建立量子力学的一些重要实验有:

薛定谔的猫是一个思维实验，有时被描述为一个悖论，由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年设计。它说明了他所看到的问题，即应用于日常物体的量子力学的哥本哈根解释。场景中，一只猫可能同时活着和死去，这种状态被称为量子叠加，它与随机的亚原子事件联系在一起，这可能发生，也可能不发生。

阿夫沙尔实验是一个光学实验，由哈佛大学的Shahriar Afshar于2004年设计并实施，是量子力学双缝实验的一个变种。该实验显示，位于干涉图样节点上的一组导线不会改变光束，从而提供了光子通过该装置的两条路径中的哪一条的信息，同时可以观察到两条路径之间的干涉。

贝尔测试实验或贝尔不等式实验是为了证明量子力学中纠缠现象的某些理论结果在现实世界的存在而设计的，这是不可能发生的，根据世界的经典图像，以局部实在论的概念为特征。在局部现实主义下，在分离的物理系统上执行的不同测量结果之间的相关性必须满足某些约束，称为贝尔不等式。

戴维森-杰默实验是美国物理学家克林顿·戴维森和莱斯特·杰默在1923 - 1927年间进行的一个物理实验，该实验证实了德布罗意假说。1924年由路易斯·德·布罗意提出的这一假说认为，物质的粒子，如电子，具有波的性质。

双缝实验证明了光和物质可以同时显示经典定义的波和粒子的特性此外，它还显示了量子力学现象的基本概率本质。这个实验是由托马斯·杨在1801年完成的，有时也被称为杨的实验。

Elitzur - Vaidman炸弹测试问题是一个思想实验，最早由Avshalom Elitzur和Lev Vaidman在1993年提出。奥地利因斯布鲁克大学的Anton Zeilinger、Paul Kwiat、Harald Weinfurter、Thomas Herzog和Mark A。

弗兰克-赫兹实验是第一次通过电测量清晰地展示了原子的量子性质，从而“改变了我们对世界的理解”。1914年4月24日，詹姆斯·弗兰克和古斯塔夫·赫兹在一篇论文中向德国物理学会提出了这一观点。

马赫-曾德尔干涉仪是一种用来确定由单一光源分裂出的两束准直光束之间的相对相移变化的设备。干涉仪已经被用来测量由样品或其中一条路径长度变化引起的两束光之间的相移。

量子擦除实验是一个展示量子力学几个基本方面的干涉仪实验，包括量子纠缠和互补。

斯特恩-格拉赫实验是一个重要的粒子偏转实验。这个实验常被用来说明量子力学的基本原理。

惠勒的延迟选择实验实际上是由约翰·阿齐布尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)提出的几个思维实验，其中最著名的出现在1978年和1984年。这些实验试图确定光是否以某种方式“感知”了双缝实验中的实验设备，它将通过它，并调整它的行为，以适应它的适当的确定状态，或者光是否保持在一种不确定状态，既不是波也不是粒子，并以一种波一致的方式或一种粒子一致的方式来回答这些问题这取决于提出这些问题的实验安排

（1）探究物体所受重力大小与物体质量的关系时，需要测量质量和重力，需要的测量工具是：天平和弹簧测力计．

（2）由数据知：纵向看，物体质量成倍增加，所受重力随之增大；横向看，物体重力与质量的比值相差很小．所以实验结论为：物体所受重力与其质量成正比．

（3）把一块橡皮泥用小刀刻划成不同形状，在改变形状的同时，质量也发生了变化，所以这种探究方法不可行．

实验二：

（1）①根据表格数据可以得出，不论是甲弹簧还是乙弹簧，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度越长，弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值，即在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比．

②计算出甲、乙弹簧在拉力相同时伸长的长度，发现甲弹簧伸长的长度总大于乙弹簧伸长的长度．

（2）根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度，可得出在弹簧的伸长相同时，甲弹簧长讥拜客之九瓣循抱末所受拉力小于乙弹簧所受拉力，由题意知，A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同，则甲弹簧所受拉力小于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程小于乙，即量程较大的是B测力计．

同样根据甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度大于乙弹簧伸长的长度，在拉力相同时用甲弹簧做成的测力计，示数间的间距较大，刻刻度时可以刻得更小，因此用甲弹簧做成的测力计精度更高，即精度较高的是A测力计．

实验三：

（1）必须沿水平方向拉动物体，使物体做匀速直线运动．

（2）比较（甲）、（乙）两图，可得到的结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．

（3）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起的目的是使物体间的压力相同，通过比较乙、丙两图中弹簧测力计示数的不同，可以比较木块和铜块表面粗糙程度的不同．

故答案为：实验一：（1）弹簧测力计；天平；（2）物体所受的重力跟它的质量成正比；（3）不行；因为质量发生了变化．

实验二：（1）①正比；②大；（2）B；A．

实验三：（1）匀速直线；（2）在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（3）压力；接触面粗糙程度．

2.量筒中装适量的水,并读出示数V1,把黄豆放入量筒中,读出示数V2,用V1-V2得到黄豆体积V3

3.用质量除以体积的密度,再与水做比较