现今人们对于诸多冷知识都已人人皆知了,然而在中国历经几千年的历史进程里,存在着众多趣味物理实验,下面是小编经收集整理而来的中国古代趣味物理实验补遗初中物理知识,欢迎阅读!
中国古代趣味物理实验补遗初中物理知识 1
1、迎风转秫
《帝京景物略》提到,把秫秸剖成二寸长,将其相互交错地贴在方纸上,它的两端,一边是红色一边是绿色,中间有个孔,用细竹横着安放在秫竿上,迎着风张开并快速奔跑,那么它就会转动得如同轮子一样,红色绿色相互交织仿佛一团光晕。
这是一个借助风能促使秫秸转动的实验,该实验演示了颜色合成。仪器制作与实验过程大致是这样的:把去掉穗的高粱杆截成若干段,每段长二寸,然后剖开。分别将红纸、绿纸剪成方形,再把它们交叉贴在高粱杆的两端。把高粱杆也交叉放置在一起,在交叉的高粱杆中部钻孔,用细竹一端穿过小孔当作转轴,手持细竹另一端逆风行走,纸片张开,高粱杆快速转动,样子如同飞轮。这时,红绿两种颜色就像日晕那般浑然一体,形成十分漂亮的色环。
在本实验里被人们称作“风车”的“仪器”乃儿童玩具,此“仪器”于中国古代统治者心中绝对无法登上大雅之堂,所以从事科学研究的人总会千方百计把自身发现以玩器形式留存下来,用以启迪思维并激发智力。
2、著翼起飞
名为《汉书·王莽传》的典籍里提到这样的内容,“取大鸟翮为两翼,头与身皆著毛,通引环钮,飞数百步堕” ,这实际上是一次滑翔飞行的实验 ,所为的是用大鸟的羽毛拼合成为两只大的翅膀 ,利用牵引线将其固定在人的身体两侧 ,让人从头部到脚部都装上羽毛 ,之后拉着牵引线快速地奔跑 ,进而就会如同鸟儿一般飞向空中 ,飞行数百步之后坠下 。我们都明白 ,鸟在飞行的时候 ,翅膀的上面常常是向上凸起的 ,而下面呢是平直的或者略微凹进来一些的 。要是直接把大鸟的翅膀当作飞翼,或者把若干鸟的羽茎拼织成鸟翼的形状,那么当人拉着“翅膀”快速奔跑的时候,空气就会相对于“翅膀”向后移动。由于“翅膀”呈现上凸下平的形状,流经“翅膀”上面的空气,得绕个弯,其流速要比“翅膀”下面的空气流速快。如此一来,“翅膀”上面空气流速快,压强小,“翅膀”下面空气流速慢,压强大,进而使“翅膀”上下产生压强差。这个压强差,会产生一股将“翅膀”向上托起的“升力”,这个升力能够把物体托向空中。
这个实验,属于人类首次开展的滑翔飞行实验,它具备惊险的特质,同时又充满趣味,虽说存在试验不成功的可能性,然而试验者必须承担较大风险,据此能够看出,我们的祖先多么聪慧且勇敢。
3、水中浮丹

宋代的时候,洪迈这个人,其在《夷坚志》里进行了这样的介绍,宣和年间的时候,蔡鲁公处于闭居在京师的状态,当时有个方士拿着阴阳丹一两左右,其形状如同弹子那般大初中趣味物理实验,颜色呈现正红色,以此献给蔡鲁公,将这阴阳丹放置到水中,会随着十二时辰上下起伏,在六阳时就会浮到上面,在六阴时就会沉到下面,并且还各自依照其方位,不会相差片刻。
对阴阳丹的组成成份,洪迈是否没有说明有所问,在宋代,“水中浮丹”的研究是比较深入的,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动沉浮,实验是一种一丝不苟的状态,苏轼就曾提到,獐脑黄蜡和匀染黑后,投水中作蝌蚪,自然水中走动,《格物粗谈》中的“浮水金丹”是用樟脑、银珠捣成的,此外,《北梦琐言》还记载了那个盆中游鱼的实验,戍州刺史文思辂亦有戏术,曾剪纸鱼投于盆内使之活 。按照洪迈所做的记录来讲,阴阳丹于水中进行的运动,极为相似潜水艇的那种沉浮状态。这一情形让人联想到阿基米德原理:物体浸入到液体里的时候,会受到向上方向的浮力,而此浮力的大小,等同于它排开的液体所受到的重力。依据这个原理能够知道,当丹的比重比液体比重更大的时候初中趣味物理实验,丹就会下沉,当丹的比重比液体比重更小的时候,丹便会上浮。
原本在水中的樟脑丸怎么会自动沉浮呢,首先,实验里的“水”其实是醋酸溶液,樟脑丸的比重相较于醋酸溶液只是稍微大那么一点,故而刚开始,樟脑丸是沉入杯底的,然而,因为醋酸和碳酸钠发生了化学反应,所产生的二氧化碳气体聚集在了樟脑丸的表面,致使樟脑丸和气泡这个整体的比重小于液体的比重,于是樟脑丸就浮起来了,当樟脑丸浮到液面的时候,附着在樟脑丸表面的二氧化碳气体就逸出了,剩下的气泡连带水对樟脑丸向上的浮力无法支撑樟脑丸的重量,所以又沉入杯底了。
现今的课堂里面,存在着一部分物理老师或者化学老师,他们做过这样的实验,在半杯醋酸之中,加入了碳酸钠数粒,随后,把一粒樟脑丸放置到杯子里面,樟脑丸最开始沉入到杯底,过一段时间之后,就会渐渐地浮上来,浮到液面之后,又会沉下去,然后再次浮起来,像这样反复进行,特别有意思。
中国古代趣味物理实验补遗初中物理知识 2
小孔成像
对初中课本里而言,小孔成像是一个极为重要的物理方面的实验情形,该实验最早被记载于《墨经》之中,其内容为:“景到,在午有端与景长,说在端。”“景:光之人,煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足蔽下光,所以成景于上;首蔽上光,故而成景于下,在远近有端与于光,所以景库内也。”其表达的意思是:在光线交错之处存在点状小孔之时景像呈现倒立状态,并且影像与物体之间存在一定的长度即距离,这是由于点状小孔相当小得缘故。影像就是光线照射到人的身体上,如同箭射入小孔那般得情形。光照射到人的最下面的部位从而反射形成人的最高的部位,光照射到人的最高的部位进而反射形成人的最下面的部位。人的脚处于下方遮挡住下面的光,因而脚的影像映照在壁的上方;人的头处于上方遮挡住上面的光,故而头的影像映照在壁的下方。因为在物体的远处或者近处存在一点状小孔且物体被光线直线照射,所以影像倒立在窟孔里面的壁上。
记录小孔成像实验的情况好多,北宋有个叫沈括的,在阐释 “阳燧照物皆倒” 这一情况时,就关联及小孔成像这儿的问题:存在这样的状况,要是有只鸢在空中飞着,它的影子是跟着鸢移动的,可要是中间被窗隙给限制住了,那么影子和面朝天飞翔的鸢的方向就相反:也就是鸢往东边飞,影子却在西边,鸢往西边飞,影子反而就到东边去了。在宋末元初的时候,有个名为赵友钦的,还拿楼房当作光学实验室特地去做了研究。元代的时候制度大全,郭守敬发明的 “仰仪” 和 “景符”,同样运用了小孔成像这个原理。
需要明确指出的是,上述所叙述的内容仅仅局限在“倒像”这一范畴之内,一直延续至清代的时候,郑复光才发现并点明影屏之上还能够形成正像(光斑)这样的事实。
中国古代趣味物理实验补遗初中物理知识 3
空中飞蝶

张岱于《夜航船》里指出,竹内膜为纯阴之物,把酥涂在它上面,见到太阳就会飞,叫作飞蝴蝶 ,这是个什么样的实验呢 ,笔者没办法肯定 ,从字面上瞧 ,它仿佛是一个实验装置经过改进后的鸡子举飞 ,从竹筒之中取出一张竹膜 ,把它收拢成球状 ,在接口处内侧涂抹适量酥油 ,让竹膜如同一个吹足空气的气球 。其后,将竹膜置于太阳之下进行加热。随后发现,竹膜球内部的空气因受热故而出现了膨胀。当球内空气压力变得较大之际,空气从酥油粘合之处冲开了一个缺口。如此一来,气体便对竹膜球产生了反作用力。最终,致使竹膜球飞向了空中。
跟“鸡子举飞”(苏轼《物类相感志》所记载:“鸡子开小窍,去黄白了,入露水,又以油纸糊了,日中晒之,可以开起,离地三四尺。” )这个实验相比较而言,竹膜球的体积能够做得十分大,只是其重量极为轻,这样的情况会让实验更加容易成功 。在另外一方面,由于竹膜本身重量轻,把它加工制作成蝴蝶或者是其他的形状,也不至于导致竹膜没办法起飞,不过却会使得实验变得更加有趣 。实验的设计思想,确实是令人佩服 。
铜蟾滴水
这件古铜蟾蜍,是章申公所用的研滴。每次把水注满其中,将蟾蜍放置在研台旁边,不需要借助人力,蟾蜍的口中就会冒出气泡,气泡破灭了就会有水滴入研台,之后又会再吐,直到肚子空了才停止。
章申公有个铜制研滴,其形状如同蟾蜍,看上去极为古朴,把它放置在研台一侧,往里面注入水后就算不借助人工操作,蟾蜍的嘴巴那儿竟然就能够吐出气泡, 气泡破灭之后水滴会掉进研盘里,过了一会儿又会吐出气泡,就这样不断反复下去,一直到蟾蜍腹中的水都吐完为止 。
这是一个有意思的实验,该实验借助毛细管来引水入研。我们都明白,水具有能够润湿铜的特性,要是把铜管插入水里面,那么管中液柱就会有一定高度,而这个高度和液体表面张力系数、毛细管内径以及液体与固体的接触角度存有联系 。当液体与固体材料已然确定好了之后,要是所选用的毛细管内径越细,那么管内液柱就会越高 。所以,借助毛细管能够达成引水的目的 。有意思的是,在上述所提及的实验里,毛细管有可能是设置在人眼睛没办法看见的研滴壁当中的,毛细管的内壁相对比较粗糙,水是从蜍腹底部开始做润湿处理,一直到朝着研盘方向倾斜的蜍口侧,然后慢慢地使水滴由此形成,当水滴所具备的重力比水的表面张力还要大的时候,水滴就会落入到研盘里面。
纸铫煎茶
张岱于《夜航船》里指明,鸡子白也就是鸡蛋清,白矾也就是明矾,鸡子白能调白矾末去刷纸来作铫子煎茶,会沸然而不会烧着那张纸,是将鸡蛋清与明矾粉末均匀混合后涂刷在纸上作成铫子,把作成的铫子放置在火焰上煎茶,此时水会沸腾,然而纸却不会燃烧。
我们明确知晓,普通煤炉所产生火焰的温度大概是600℃。并且我们也清楚,纸的着火点是183℃。若应用煤炉去烧纸,那么纸就会燃烧成为灰烬,这是一般情况。然而,当使用纸铫来煎茶时,情况出现了变化。在炉火进行燃烧的时候,纸铫里面的水会持续不断地吸收热量,进而使得纸得到冷却。因为水的沸点具备特定的数 值即为100℃。所以水会在这个特定温度下转变成为蒸气,从而将其多余的热量带走。如此一来,沸水的温度便不会超过100℃。而这个温度是低于纸的着火点的。倘若只要纸铫里面的水没有干涸,同时在操作过程中留意纸铫水面以上的部分不与火焰相互接触。那么纸就不会发生燃烧的现象。
防止纸铫水面之上部分遭火焰燃烧,避免纸铫出现渗水现象,还要增加纸铫可承受水的压力,于是在纸铫上涂抹鸡蛋清跟明矾的混合物,如此实验便易于取得成功。
初中物理课本里的“纸锅烧水”实验,或许那是从“纸铫煎荼”转换而来的,并且“纸锅烧水”有着更强的说服力还有着惊险性。