物理實(shí)驗(yàn),其實(shí)是非常有趣的,在我們電視里經(jīng)常的見到劉謙的魔術(shù),覺得很神奇,其實(shí),很多魔術(shù)都來運(yùn)用了物理實(shí)驗(yàn)的原理,下面,物理學(xué)科網(wǎng)也為大家整理了幾個(gè)利用物理實(shí)驗(yàn)變魔術(shù)的小方法。
一、光現(xiàn)象
·海市蜃樓
實(shí)驗(yàn)器材:矩形玻璃容器一個(gè),清水,酸性定影液(或食鹽水、食糖水等)。
實(shí)驗(yàn)過程:在矩形玻璃容器中先放入密度較大的酸性定影液,約15cm深,然后用玻璃棒導(dǎo)流法輕輕加入清水,約4cm深。在容器的一側(cè)約12cm處放置一被照亮的物體,物高約5cm。從容器的另一側(cè)不同距離和不同角度傾斜向上觀看,可看到虛幻“蜃景”。
解釋:因?yàn)槊芏容^大的酸性定影液和清水的折射率不同,起初兩種液面分明,可是隨時(shí)間的延長,擴(kuò)散作用導(dǎo)致界面模糊,形成了有一定厚度的擴(kuò)散層,其折射率自上而下隨深度而形成梯度分布。當(dāng)從另一側(cè)觀看被照亮的物體時(shí),由于光的折射現(xiàn)象就可看到懸掛在實(shí)物之上的虛幻“蜃景”。
·神奇的分身術(shù)之一
實(shí)驗(yàn)器材:一張撲克牌,一根針。
實(shí)驗(yàn)過程:在撲克牌上用針扎兩個(gè)相距不超過3mm的針孔。然后把針放在撲克牌的背后約2.5cm的地方,用單眼透過雙孔觀察,你看到的不是一根針,而是兩根。若在兩孔的附近再扎第三個(gè)孔,當(dāng)你透過這些孔觀察時(shí),就能看到三根針。扎的孔越多,看到的針越多。觀察時(shí),適當(dāng)調(diào)整撲克牌(轉(zhuǎn)動(dòng)或改變撲克牌距人眼的距離),這種現(xiàn)象更清晰。
解釋:由于光的直線傳播,針上的光在透過不同的小孔時(shí),在人的視網(wǎng)膜上形成了各不相同的物像,因而出現(xiàn)了神奇的分身術(shù)現(xiàn)象。
·神奇的分身術(shù)之二
實(shí)驗(yàn)器材:透明玻璃杯,硬幣一枚,水。
實(shí)驗(yàn)過程:在透明玻璃杯的杯底放一枚硬幣,再放一些水。把杯子端到眼睛的高度,再慢慢下移到某一個(gè)位置時(shí),可以看到兩枚硬幣。
解釋:看到的兩枚硬幣均為虛像,其中一枚是硬幣通過水面折射而成的虛像,這枚硬幣虛像比實(shí)際的硬幣要高一些;另一枚則是通過杯子側(cè)面的水折射而成的像,此時(shí)的側(cè)面水柱相當(dāng)一個(gè)凸透鏡,從而形成一個(gè)放大的虛像。我們未看到硬幣的“真身”,只看到硬幣的兩個(gè)“化身”。
二、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
·硬幣“跳高”比賽
實(shí)驗(yàn)器材:一枚鋁質(zhì)硬幣,10cm左右的直尺,課桌。
實(shí)驗(yàn)過程:在離桌邊2~3cm的地方放一枚鋁質(zhì)硬幣,在硬幣前10cm左右用直尺架起一個(gè)欄桿,高約2cm。在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣,硬幣就可能跳過欄桿。用力大小不一樣,硬幣跳得高度不一樣。
解釋:當(dāng)急速的氣流經(jīng)過硬幣上方時(shí),那里的氣壓就低,下面的空氣便把硬幣托了起來。上升的硬幣碰到由嘴吹過來的補(bǔ)充氣流就被吹過了欄桿。
·自制噴霧器
實(shí)驗(yàn)器材:兩根長約10cm的塑料吸管,一個(gè)燒杯,水。
實(shí)驗(yàn)過程:如圖所示,在燒杯中盛適量的水,一根吸管插在盛水的杯中,另一根吸管的管口貼靠在豎管的上端。往水平吸管中輕輕吹氣,可以看到豎管中的水面慢慢上升,到管口時(shí),被水平氣流帶走,成為霧狀。
解釋:根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,往水平吸管中輕輕吹氣時(shí),豎管的上端空氣流速快,該處壓強(qiáng)小,燒杯中的水在大氣壓的作用下沿豎管上升,水上升到管口就被水平氣流帶走,從而形成霧狀。
·吹不掉的球
實(shí)驗(yàn)器材:一個(gè)玻璃漏斗,一個(gè)乒乓球。
實(shí)驗(yàn)過程:一只手拿著漏斗使其喇叭口向下,另一只手托著乒乓球,如圖所示。用嘴含著漏斗口向下吹氣時(shí),同時(shí)放開托乒乓球的手。此時(shí),乒乓球在喇叭口內(nèi)顫動(dòng),但不會(huì)掉下來。
解釋:雖然乒乓球受到一定的重力作用,氣流對球也有一定的沖擊力,但乒乓球下端空氣流動(dòng)慢,氣體對球向上的壓強(qiáng)大,球上端空氣的流動(dòng)快,氣體對球產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)小,這個(gè)壓強(qiáng)差產(chǎn)生的向上的升力,足以克服乒乓球所受的重力作用和氣流對球的正面沖力,因此球不會(huì)掉下來。
大家學(xué)了這么多物理實(shí)驗(yàn)變魔術(shù)的小方法,趕緊去實(shí)驗(yàn)一下吧,如果熟練了,就可以去表演魔術(shù)給大家看了。相信很多都會(huì)覺得你會(huì)劉謙的魔術(shù)。
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