總編魯軍先

初中物理興趣實驗

白銀十中校本教材

主編王志先

副主編王中將

校審馬志忠

2015.3

白銀十中科教中心

初中趣味物理實驗

目錄

序言............................................................................3

實驗1能自己跳開的紙杯........................................................5

實驗2吹不出來一一神奇的兵乓球...............................................5

實驗3試管自動上升............................................................6

實驗4大力士——紙...........................................................10

實驗5不同的承載量...........................................................11

實驗6測量浮力................................................................11

實驗7會聽話的小瓶（簡易浮沉子）............................................12

實驗8冰塊融化后會怎樣.......................................................13

實驗9自動旋轉的奧秘.........................................................14

實驗10小船與船漿.............................................................14

實驗11水的壓力................................................................15

實驗12帕斯卡桶裂.............................................................15

實驗13筆帽潛水員.............................................................16

實驗14沖不走的兵乓球.........................................................16

實驗15水中懸蛋................................................................17

實驗16火山爆發................................................................17

實驗17水球的泳姿.............................................................18

實驗18空氣有重量嗎？.........................................................18

實驗19用聲音“吹滅”蠟燭.....................................................19

實驗20有孔紙片托水...........................................................20

實驗21手絹的秘密.............................................................20

實驗22掉不下去的塑料墊板....................................................20

實驗23蠟燭吹不滅.............................................................21

實驗24蠟燭抽水機.............................................................21

實驗25瓶內吹氣球.............................................................22

實驗26能抓住氣球的杯子.......................................................22

實驗27會吸水的杯子...........................................................23

實驗28會吃雞蛋的瓶子.........................................................23

實驗29瓶子癟了...............................................................23

實驗30會跳遠的乒乓球.........................................................24

實驗31會吹泡泡的瓶子.........................................................24

實驗32這樣扎氣球，氣球會爆炸嗎？............................................24

實驗33瓶子賽跑..............................................................25

實驗34燒不壞的手絹..........................................................26

實驗35冷水也能沸騰..........................................................26

實驗36可愛的浮水印..........................................................27

實驗37分合的水流............................................................27

實驗38漂浮的針...............................................................27

實驗39神奇的牙簽............................................................28

實驗40自己會走路的杯子......................................................28

實驗41紙杯旋轉燈............................................................28

實驗42飛行的塑料袋..........................................................29

實驗43云的形成...............................................................29

實驗44燒不斷的棉線..........................................................30

實驗45糖的燃燒..............................................................30

實驗46變色的碘...............................................................30

實驗47神奇墨水...............................................................30

實驗48燭火熄滅了............................................................31

實驗49空中點燭...............................................................31

實驗50食鹽黏結劑............................................................31

實驗51光與彩虹（人造彩虹）.................................................32

實驗52人造彩虹..............................................................32

實驗53紐扣的出現與消失......................................................33

實驗54水制放大鏡............................................................33

實驗55沒有膠水，報紙也能貼在墻上...........................................34

實驗56間歇趣泉...............................................................34

實驗57米粒四射一一電荷性質的魅力...........................................35

實驗58胡椒粉與鹽巴的分離....................................................35

實驗59火焰開關...............................................................36

實驗60帶電的氣球............................................................36

實驗61感受高壓電............................................................37

實驗62湯匙變磁鐵............................................................37

實驗63奇特的杠桿.............................................................38

實驗64這只氣球會爆炸嗎....................................................38

實驗65神奇的分身術之一......................................................38

實驗66神奇的分身術之二......................................................39

實驗67海市蜃樓...............................................................39

實驗68制作水果電池...........................................................39

后記40

序T

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”，只有對知識有了興趣才會發現問題，提出問題，知

難而進。也只有學生有了興趣，學生有了對問題解決的追求，有了對獲取知識的渴望，教師培

養學生創新思維的能力才能落到實處。

實施素質教育，深化物理教學改革，特別是加強和改革實驗教學，努力擺脫長期重理論，

輕實踐技能操作；重學課本知識，輕實驗實踐經驗，脫離生產實際的錯誤傾向，一直是我們研

究的課題。隨著經濟體制改革的深化和和諧社會的構建，特別是綜合素質教育的進一步完善，

以學生為主體，充分調動學生的個體積極性和開發智力因素，深入挖掘學生自身潛能和教學手

段的內涵與外延已成為必然。因此，加強學生實驗技能訓練，強化個體技能培養，通過趣味實

驗激發學生的求知欲望，科學培養學生的一技之長，培養學生的創新能力和創新才能，是我們

教學改革和發展的重要一環。

科學開發和建立趣味物理實驗教學，是人才培養和改革的必然，是落實科學發展觀，構建

和諧社會，推動科學進步與發展的重要環節之一。通過深入學習教育部關于素質教育和中小學

教育教學改革的有關文件精神，結合目前我國教育體制的建立與完善，針對市場經濟的激烈挑

戰，我們認為科學開發和建立物理趣味實驗教學具有以下重要意義。

1.科學開發和建立趣味物理實驗教學，是社會發展對人才需求的必然。中小學教育是我國

基礎教育的重要部分，也是科學實施綜合素質教育的主陣地，它培養的人才除了具備一個公民

應有的基本素質外，還要為高一級學校輸送高素質人才，為學習者走向社會，為社會創造物質

財富打好基礎。因此要求學生必須具有比較扎實的理論基礎，同時還必須具有一定的基本實驗

技能和實踐操作技能，也只有這樣，才能適應社會對人才的需求，才能真正服務社會，建設社

會，為社會創造價值，成為對社會有用的人才。由此可見，加強對中小學學生物理實驗技能的

培養，特別是趣味實驗技能的教育與培養具有劃時代的現實意義。

2.科學開發和建立趣味物理實驗教學，是教學改革和深化的要求。目前我國大部分中小學

的教學計劃和教學內容中，仍存在理論與實踐比率不當的現象，仍然重視理論教學，追求理論

教學質量，而忽視實驗實踐教學，特別是學生親自動手能力的培養，導致一部分學生思維狹窄,

解決問題的思路不夠清晰，個體活動欠發達，動手能力不強等等。如何徹底改變目前這種狀況,

就物理教學而言，最有效的方法就是打破傳統的教育教學模式，引進、吸收和消化新的教學方

式、方法，設置多維的趣味物理實驗教學，以彌補其課堂教學之不足。

3.科學開發和建立物理趣味實驗教學，是構建和諧社會，推動社會進步的重要體現，是貫

徹落實素質教育的重要舉措。目前我國的就業和再就業形勢十分嚴峻，就業已成為社會關注的

熱點問題之一。據有關報道，近幾年我國的高等學校畢業生，每年以20%左右的速度增長，大

量的高等學校畢業生在為社會創造財富的同時，也為社會的就業帶來了困難。因此，加強中小

學趣味物理實驗教學，使學生掌握好課本知識的同時，具備一技之長，同時具備一定的實驗實

踐操作技能和熟練的操作基本功，這對于學生適應社會需求，拓寬知識渠道，開發智力資源，

引導學生積極參與實驗實踐活動都具有重要的歷史和現實意義。

4.科學開發和建立趣味物理實驗教學，是中小學物理實驗教學的必然。眾所周知，物理是

一門自然科學，它與生產、建設、服務、生活、流通等社會的各個方面有者密切的聯系，尤其

是對于中學生來說，對知識的渴求欲望發生了新的變化，有“打破砂鍋問到底，問問砂鍋幾根

腿”的濃厚興趣，因此，當物理老師結合物理自身教材和生活現象，積極引導學生參與趣味實

驗活動，不僅能夠增長學生知識，擴大橫向聯系，解決具體問題，更重要的是能培養學生對學

習物理的濃厚興趣，賦予物理教學以新的內涵。

興趣是最好的老師。學生對生動形象的物理實驗普遍懷有好奇心和神秘感，合適的實驗不

僅能幫助學生理解和掌握知識，而且能激起學生的興趣，啟迪其思維定向探究。趣味物理實驗

集趣味性、互動性、可操作性于一體，這樣的活動既能培養學生的動手能力，又能培養學生學

習物理學的興趣，也解答了物理疑問，普及了科學知識。結合我校實際和器材易在學生生活中

找到的特點，我們選編了以下趣味實驗，以便在校內開展活動，培養學生學習物理的興趣。

關于本書的使用

本冊《趣味物理實驗》選編了62個趣味實驗，以豐富初中學生的課外學習生活。本選編供

八至九年級上學期使用。八年級上學期可完成實驗1-29,下學期可完成實驗30-48,九年級上

學期完成實驗49-62。也可在七、八年級進行，也可以結合教材內容，有選擇的進行教學。教

學中教師要切實加強平時考核，表揚先進，促使學生利用課余時間獨立完成實驗，以便在校內

開展課外實驗展示活動，使更多的學生參與趣味物理實驗，激發學生學習物理的興趣，鞏固所

學的物理知識，變被動學習為主動學習，為終身學習物理打下良好的基礎。

2014年7月

實驗1能自己跳開的紙杯

準備材料：兩只紙杯(或輕的塑料杯)

實驗步驟：

1.把兩只紙杯重疊好后，擱在桌面上；

2.用手輕輕抓住下面的紙杯，用力對上面的紙杯沿水平方向吹氣，上面的紙杯便會迅速地

跳離開來。

實踐幾分鐘后，教師可組織學生比賽，看誰的紙杯先跳起來。

實驗中的科學：

當我們對上面的紙杯沿水平方向吹氣時，紙杯上面的空氣流動速度加快，氣壓減小，而紙

杯下面的空氣流動速度沒有改變，氣壓也沒有改變，這樣，由于紙杯下面氣壓較大，就把紙杯

壓上去了，你也不妨試試！

這一現象是荷蘭物理學家伯努利首先發現的，也就是伯努利原理。丹尼爾?伯努利在1726

年首先提出的原理的內容是：在水流或氣流里，如果速度小，壓力就大，如果速度大，壓力就

小。丹尼爾?伯努利(Bernoulli,Daniel),1700年2月8日生于荷蘭格羅寧根，1782年3月17

日卒于瑞士巴塞爾，是偉大的數學家、物理學家、醫學家。

你知道嗎？鳥兒、飛機等也就是這樣升上天的！

實驗2吹不出來一一神奇的兵乓球

實驗準備：

乒乓球一個、漏斗一個

1.拿一個乒乓球放在漏斗里，仰著頭，往漏斗里吹氣，比一比，看誰能把乒乓球從漏斗中吹

出來？

2.同學們說：這還不容易嗎?老師說：容易？大家試試。

3.事實告訴我們：越是使勁想把乒乓球吹出來，它越是呆在那里不動。

實驗中的科學：

這是因為當氣流從漏斗中吹出來時，沖擊乒乓球的表面，氣流繞著乒乓球往上涌，這時乒

乓球下部的壓力比大氣的壓力小，因而使乒乓球無法跳出漏斗。你越是使勁吹，乒乓球下面的

氣流速度越快，壓力也越低，大氣的壓力就會把球死死地“掘”在漏斗里。

實驗3試管自動上升

思考：你能讓試管自動向上走動嗎？自己親自做做看。

實驗準備：粗細試管各1支（要求粗管的內徑稍大于細管外徑，然后倒置，細試管將向下

落）、水

實驗操作：

1.先做無水的情況下，將細試管插入粗試管中，然后倒置，細試管將向下落；

2.在粗試管中盛適量的水，把細試管插入一小段，然后倒置。讓水由兩管之間的間隙中流

下。細試管在水流下落的過程中會自動的上升。

實驗中的科學：

粗試管中無水時，細試管由于受到重力作用，就會下落。而粗試管中有水時，細試管上方

是水，下方是空氣，細試管會在大氣壓力的作用下，向上運動。空氣對周圍物體的壓力叫做大

氣壓力。隨著距離地面高度變化，大氣壓力也在變化，位置越高，壓力越小；位置越低，壓力

越小。

創造：你還能用什么實驗證明大氣壓力的存在，并感受到大氣壓力很大。

大氣壓力的發現故事：公元14世紀前后的佛羅倫薩是何等熱鬧的地方，它正處在意大利

的南北通衢(qu)大道上，人口已達十萬，手工業工廠發達，僅毛紡廠就達三百多家，而且并

不是自產自銷，原料來自西班牙，染料來自埃及，產品又銷到英、法。世界各地的商人南來北

往好不熱鬧。要說文化，這里又是文藝復興的重要基地，一些有名氣的代表人物都是這里的人

氏。伽利略就不用說了，還有寫《神曲》的詩人但丁，畫《蒙娜麗莎》的達?芬奇，制作了《大

衛》雕像的米開朗琪羅，建造了著名的無柱圓頂教堂的建筑家伯魯涅列斯基。這里雖是扼殺了

一些如伽利略那樣的新文化名人，但是就連那些上層貴族人物也不能抗拒這個新文明沖擊。一

些上層人物也是總想把自己打扮成有知識的樣子，想把自己的庭院裝修得更華麗些，好向市民

們和外國商人炫耀一下自己。

現時這佛羅倫薩的大公爵塔斯坎寧別出心裁，要在自己家的院子里建一個大噴水池。他想,

這種闊氣誰人能比？錢是不發愁的，至于設計，他要親自動手。他安排了水池、噴頭、假山，在

池山之間栽種了國外引進的奇花異樹，建造了亭廊，亭間廊邊遍設燭臺，為的是夜間一樣可以

酣飲暢游。為了加大水量，他又特別吩咐管家找來了打井工人，為噴水池專挖一口井。那井也

挖好了，抽水機也裝好了，只差機器一轉，就可珠滾荷葉，銀落水面，人們便可隔著簾，披著

濕霧，跳化裝舞了。但這般光景公爵不準備一人獨享，這是一次向全市炫耀自己學識、財富、

才華和風度的好機會。這天，他選了一個良辰吉日，遍請了市內的頭面人物，大工場場主、教

授、藝術家，還有那些從波斯、西班牙等東西方來的富商，還特地邀請著名的諾爾魯神父來光

臨新水池“開噴典禮”。這天剛日落西山，公爵家的大門口就車塞馬嗚，門內廊上亭上也早美酒

侍侯，佳肴等人了。不一會兒紅燭高照、華燈齊放，樂聲輕輕地漫上了樹梢屋檐。這時塔斯坎

寧公爵舉起一杯紅酒，笑容滿面地說：

“各位先生，今天本公爵親自設計的噴水池竣工，特邀你們來參觀一下我的拙作，并參加

我們家庭慶祝舞會，我和我的夫人及全家表示非常的感謝。讓我們大家為這項庭院工程的勝利

竣工來干一杯。”

接著就聽一陣酒杯相碰的叮當之聲。然后公爵向早就在亭外侍侯的工匠一揮手：“開始抽

水！”

可是這水井里的水半天也抽不到地面上，更不用說從噴頭里噴出來了。那些工匠搖著抽水

機的搖把累得滿頭大汗，只聽那水好像是提到了半腰，可是咕嚕一聲，就像人咽了氣一樣，又

下去了。公爵忙命工匠仔細檢查一遍，每一個螺絲都看過了，機器完好，設計也看不出問題。

現在就連公爵自己臉上也是汗津津的了。

這時從來賓席上走出一位年輕人來，他略帶嘲弄地將公爵看了一眼說：“不要費勁了，今天

這井里的水是不會上來了。”

“你怎么知道？”

“伽利略說的。”

這一句話就像是有人突然在席間放了一顆炸彈，頓時大家都驚呆了。伽利略不是早就被教

會監禁了嗎？怎么他的幽靈今天又出現在這里。

這青年看著這些吃驚的人們，哼了一聲說：“你們當然早把他忘了，可是不管你們忘不忘，

地球照樣還在轉，這水照樣不會聽你們的話，上到地面來。下午，我剛從郊外回來，他老人家

知道這里在打井，說，只要超過十米，水就別想上來！”

“為什么？”

“因為抽水是靠抽掉水管里的空氣，產生真空，外面的大氣壓強發生作用才把水從管子里

壓上來。但是這壓強是個死數，管子長了，它沒有那么大的勁，自然就壓不上來了。”

“什么？你說什么真空？里面什么也沒有？這是不可能的。”這時在座的一個神父立即站起來

與他辯論。

“是的，什么也沒有，連上帝也不存在。”年輕人好像很高興有人出來應戰。

“你是誰？”“我是伽利略的學生。一個伽利略分子。”

這個青年叫托里拆利(1608?1647),他崇拜伽利略，到處自稱是伽利略分子，比伽利略更

直率地宣傳他的學說。

公爵和神父，萬沒想到今天這個場合能冒出一個伽利略的學生，真使他們掃興，便惱怒地

說：“既然你發現了什么真空，就當眾拿出來給大家看看。”他們冷笑著，很為自己出了這么個

絕好的難題而自豪。想瞧這青年的難堪。

青年不慌不忙地說：“這很容易，我現在做一個實驗，拿來'真空’讓你們看看。不過在看

以前先講個條件：要是實驗做成了，高貴的公爵，還有尊敬的神父，你們得當眾承認伽利略的

學說是對的。”

“要是做不成呢？”公爵連想也不想他會做成，急著反問。

“任你們怎樣處置。”“好，那就馬上把你送到羅馬教廷去審判。”神父急忙宣布。

他知道從伽利略被監禁后，又有一個叫佛羅倫薩中心實驗學會的青年團體，還在到處實驗,

宣傳伽利略的學說，教廷已經抓了一些。那次有一個青年拒捕，還跳樓死了。想不到今天在這

里又碰見一個這樣膽大妄為的毛頭小子。

“好，一言為定！”

只見托里拆利從桌上拉過一個又細又扁的黑匣子，打開取出一瓶水銀和一根有一米長、一

頭開口的細玻璃管，管上有刻度。他又隨手拉過一只小碗，倒滿了水銀，再把玻璃管里也灌滿，

用拇指按緊開口，然后一下倒過來連手指浸入碗中，再抽出手指。只見那細管中的水銀開始下

落，但是當液面落到76厘米處時便不再落了。托里拆利指著76厘米以上的那一截管子說：“各

位先生，請看，這管子里就是真空，空得連空氣也沒有了。”

“可是為什么水銀不再下落，讓管子里再空一點呢？”客人中有人顯然對此已發生興趣，忙

插話提問。

“對。為什么水銀不再下落了呢？正是由于空氣的壓力。這壓力就像能把井水壓上來一樣，

它能把水銀正好托在這個高度。水銀的密度是13600千克/立方米，因此這水銀柱的壓強就是

13600X9.8X0.76=101293牛/平方米，這就是空氣的壓強。那水的密度是1000千克/立方米，

如果10米深的井管，水柱壓強就有1000X9.8X10=98000牛/平方米，差不多正是大氣壓力；

你想，井深超過10米那水還能壓上來嗎？幸虧公爵打的是一口水井，要是一口水銀井，怕井深

不到一米就要報廢了。”托里拆利說完，以嘲諷的眼神向公爵看了一眼。他就是這樣年輕氣盛，

成心要讓這幫貴人難堪。

這時客人中有人點頭稱是，有人津津有味地聽著這個聞所未聞的新課題。

諾爾魯神父眼看著這場面竟要讓這個毛頭小子左右了，也顧不得體面，忽地一下站起來說：

“你這是變魔術。你又怎么能證明上面那截管子里真的是空的呢？怎么能證明這水銀柱真的是空

氣的壓力托著呢？”

“別忙！”托里拆利向神父揶揄地一笑，然后又從黑匣子里抽出一根丫形管子證實真空存在

的實驗。這是一根直管兒，在頂頭上彎出一個變，形成一個鉤子，又像根拐杖。彎頭處開了個

洞。只見托里拆利用一個指頭堵住小洞，彎朝下，灌滿水銀，倒過來和剛才一樣浸在水銀碗里，

這樣長直管里又是個76厘米的水銀柱，而那彎兒底部也存下一截水銀，上面卻出現了真空。這

一個連通管里就有兩截水銀，兩截真空了。托里拆利向大家掃了一眼，說，“現在只要我的手指

一離開這個小洞，由于空氣進來產生壓力，長管里的水銀就會全部落入碗里，小彎里的水銀就

會被空氣托到管頭上去。這正好說明剛才這里確實是沒有空氣的，你們信不信？”

“不信？”公爵忿忿地應道。

只見托里拆利將手一抬，那直管里的水銀柱像是空中的懸物斷了線，刷地一下跌落碗里，

而那個彎管底部的水銀倒像有一個無形的手在下面推擠，眼睜睜地升上了管的頂頭，像貼在管

子上一樣不再下來。這時全場的人都顧不得那佳肴、美酒了，一個個伸長了脖子，都看著這根

魔管。有的人還在胸前劃著十字，輕輕地喊著：“啊，上帝！”托里拆利這時揚起頭很認真但又

像是在開玩笑地說了一句：“那不是上帝，是空氣！”而公爵呢，看著這個像變魔術一樣的場面，

一邊掏手帕擦汗，一邊說：“可能伽利略真的是對的。”

托里拆利見公爵終于說出這句話，便收拾起他的黑匣子，一個鞠躬，飄然離去。這時半天

沒有插上嘴的公爵夫人看著這個掃興的場面，才想起把管家叫來，怒斥道:“他是怎么混進來的？”

管家怯生生地說：“我見他夾個匣子，還以為是樂隊里的人呢。”

這就是1643年進行的有名的托里拆利真空實驗。水銀柱上的那段真空也就被后人稱為“托

里拆利真空”，而那種玻璃管也被叫做“托里拆利管”。

再說這真空試驗的消息立即不脛而走。人們都競相演示這個實驗。消息傳到法國，數學家

布萊斯?帕斯卡(1623?1662)不但在家里做實驗，還到山上、山下對比著做。他發現空氣的壓

力與海拔是相關的。在海拔2000米以內每升高12米，托里拆利管中的水銀就要下降1毫米。

消息傳到法國，法國馬德堡市的市長奧托格里克竟也放下繁重的公務來做這個科學游戲。他想

的主意更為新奇，他用兩個鐵制的直徑有20厘米的半球扣在一起，并不作任何焊接，只把里面

的空氣抽掉，于是無論多么強壯的大力士，一人抓住一半拉也拉不開。人們簡直不敢相信這球

的魔力。

1654年法國勒根斯堡郊外春日融融，綠草如茵。這天，山坡下的空場上圍了有上千人。草

地上又是跳舞又是賽馬，好不熱鬧。沿山坡臨時搭起了臺子，上面旗杖華麗，鼓樂齊鳴。原來

今天皇帝、皇后也在這里與民同樂。一會兒，奧托格里克一手拿著一塊他設計的半球來叩見皇

上，請求為陛下表演一個科學游戲。皇上正在興頭上便欣然允諾。只見他雙手將這兩個半球啪

地往一起一合，助手遞上一個小唧筒，三下兩下，差不多就將里面的空氣抽光了。這球的半徑

不過20厘米，里面的空間頂多也只能裝三個拳頭。然后奧托格里克將兩根又粗又結實的絲繩系

在半球兩邊的環上，招手叫過兩個大漢一邊一個拔起河來。只見他們臉漲得由紅變紫，雙方或

左或右，互有進退，而那球的兩個半塊倒是平平穩穩地相抱在一起。皇帝、皇后看得發呆了，

剛才明明是兩個隨便合起來的半球，怎么會吸得這樣緊？這時奧托格里克又命令兩邊各加到二

人，加到三人。鐵球呢，倒像越拉越緊。草地上千人之眾鴉雀無聲。奧托格里克喝了一聲：“住

手。”又干脆牽過兩匹馬來，一邊套上一匹，兩個馭手揮起鞭子，兩匹馬仰天長嘶一聲，四蹄扣

地向兩邊拉起來。可是那球還是依然如故。奧托格里克又將兩邊再各加一匹，一會又加一匹，

這樣一直各加到七匹健馬，還是不見分曉。這時皇后忘了她那在臣民面前應保持的尊容，雙唇

大張，右手緊緊抓住皇帝的手腕。奧托格里克又命令兩邊再各加一馬，馭手的鞭子甩得如爆竹

炸響，馬嘶嘯嘯，塵土飛揚，圍觀的人群也沸騰起來，各喊加油。只聽“啜”的一聲，鐵球終

于裂成兩半，兩邊的八匹馬各帶著半塊小球一下沖出幾百米遠。這時皇后才閉口松手，喘出一

口氣來，皇帝的手腕也早被捏出五個指頭印來。他忙將奧托格里召至臺上問：“你變的是什么魔

術？這兩個小半球，怎么會有這樣大的吸力？”

“啟奏陛下，這小球上的力不是吸力，是空氣對它的壓力。”

“你知道這壓力有多大嗎？”

“按托里拆利的計算，大氣對物體的壓力是每平方厘米10牛頓。這小球的截面積是半徑的

平方乘上圓周率，等于1256平方厘米，作用于它身上的力就有12560牛頓，每邊八匹馬每匹馬

要使出1570牛頓的力才能將它拉開呢。”

皇帝聞聽半信半疑。他想了一會兒說：“這樣一個拳頭大小的球就要受大氣的千斤壓力，那

朕的皇宮不早被壓塌了嗎？”

“陛下不用擔心。鐵球拉不開是因為里面抽成了真空，只有外面受壓力，陛下的皇宮高門

大窗，空氣自由出入，自然不會真空，上下壓力也就互相抵消了。”

“那我們這些人每天生活在大氣里不也要被壓癟了嗎？”

“是的，我們一般人的身體面積約兩平方米，他晝夜不停地受著二萬公斤的壓力呢。可是

陛下也不用擔心，我們有口鼻可以呼吸，所以肚子里也絕不會形成真空的。”

皇帝聽到這里才知自己是一場虛驚，大可不必為此擔心，臉上也有了輕松的笑容，嘉許道:

“想不到你這個市長還知道這么多新知識。”說罷又傳令擺酒，要借這明媚春光與奧托格里克及

臣子們痛飲一場。草地上又鼓樂齊奏，舞姿翩翩。

甲乙丙

托里拆利實驗

實驗4大力士一一紙

思考：你能想象一張紙能夠舉起一本書？你知道怎樣才能做到嗎？

實驗準備：紙、膠帶、1本書

實驗操作：

1.把紙放在兩本并排分開放的書上，使紙的中間部分懸空。把一本書放在紙的懸空處，紙

張很快就會彎曲。

2.把紙卷成一個紙卷，用膠帶粘好紙的邊緣處。

3.把紙卷立起來，并在上面放一本書，甚至放更多的書，紙張都不會變形。

4.思考兩種方法的不同之處。

實驗中的科學：

1.一張紙能承受多大的壓力，主要取決于紙張受力

的彎矩。彎矩即紙張的受力點和受反作用力的點之間的距離。彎矩越大，紙張承受的力越大，

反之越小。

2.直接把重物放在紙上，則紙的受力點和受反作用力點幾乎在同一位置上。因此彎矩小,

所承受的力就小。

3.把重物放在豎直的紙卷上，紙的彎矩較大，因此承受的力較多。

創造：想一想，把紙還可以折成哪些形狀，以便承擔壓力。

實驗5不同的承載量

思考：為什么卡紙變形后，它的承載量會不同？

實驗準備：紙卡1張(30X20cm)、相同高的紙盒兩個、硬幣若干枚

實驗操作：

1.一張卡紙懸空平放在相同高度的紙盒上，紙上只能放兩枚硬幣。

2.把紙卡折成波浪形狀，架在相同高的紙盒上，波浪形狀的卡紙上能放多枚硬幣。

實驗中的科學：波浪的卡紙比平整的卡紙彎距大，其承受的力也就較大。

創造：怎樣變化卡紙，使卡紙上放的硬幣更多？

實驗6測量浮力

思考:當我們躺在水面上像帆船一樣漂浮著,我們都知道是水的浮力在支撐我們。但你可知

道怎樣測量浮力嗎？

實驗準備：1個彈簧秤、1把鎖、1個裝水的玻璃杯

實驗操作：

1.先把鎖掛在彈簧秤下，記錄彈簧秤的刻度；

2.然后將彈簧秤下掛的鎖放入水中，記錄此時彈簧秤的刻度；

3.比較兩次記錄下的刻度，思考為什么會不同。

實驗中的科學：

1.鎖浸在水中，會受到水對它的向上的支持力，即浮力。

2.兩次記錄的差值就是水對銅鎖的浮力。

創造：用彈簧秤再稱別的物體(比如小鐵塊，橡皮頭等)，觀察不同的物體的浮力大小。

阿基米德故事——皇冠的秘密

敘古拉國王艾希羅交給金匠一塊黃

金，讓他做一頂王冠。王冠做成后，國王拿在

手里覺得有點輕。他懷疑金匠摻了假，可是金

匠以腦袋擔保說沒有，并當面拿秤來稱，結果

與原來的金塊一樣重。國王還是有些懷疑，可

他又拿不出證據，于是把阿基米德叫來，要他來解決這個難題。回家后，阿基米德閉門謝客，

冥思苦想，但百思不得其解。

一天，他的夫人逼他洗澡。當他跳入池中時，水從池中溢了出來。阿基米德聽到那嘩嘩嘩

的流水聲，靈感一下子冒了出來。他從池中跳出來，連衣服都沒穿，就沖到街上，高喊著：“優

勒加！優勒加！（意為發現了）”。夫人這回可真著急了，嘴里嘟嚏著“真瘋了，真瘋了”，

便隨后追了出去。街上的人不知發生了什么事，也都跟在后面追著看。

原來，阿基米德由澡盆溢水找到了解決王冠問題的辦法：相同質量的相同物質泡在水里，

溢出的水的體積應該相同。如果把王冠放到水了，溢出的水的體積應該與相同質量的金塊的體

積相同，否則王冠里肯定摻有假。

阿基米德跑到王宮后立即找來一盆水，又找來同樣重量的一塊黃金，一塊白銀，分兩次泡

進盆里，白銀溢出的水比黃金溢出的幾乎要多一倍，然后他又把王冠和金塊分別泡進水盆里，

王冠溢出的水比金塊多，顯然王冠的質量不等于金塊的質量，王冠里肯定摻了假。在鐵的事實

面前，金匠不得不低頭承認，王冠里確實摻了白銀。

實驗7會聽話的小瓶（簡易浮沉子）

思考：你在電影或電視劇中看到過潛水艇嗎？知道潛水艇為什么能浮于水面，又能潛入水中，

它是怎么實現向上浮和向下潛的呢？

實驗準備：廢舊塑料飲料瓶（500-1000ml,透明有蓋）、口服液小瓶、注射器等。

實驗操作：

1.在飲料瓶中裝入一定量的水，用注射器給口服液小瓶中壓入適量的水，使之放入水中時只能

有少部分露出水面；

2.把口服液小瓶放入飲料瓶中，然后蓋緊瓶蓋（如下中圖），盡量做到不漏氣；

3.用力擠壓飲料瓶，可看到口服液小瓶下沉（如下右圖）。撤去壓力，可看到口服液小瓶向上浮

起。用力得當，可使口服液小瓶停止在水中某一位置。注意瓶中水盡量裝得滿一些，殘留的氣

體越少，實驗效果越好。

實驗中的科學：小瓶放入水中由于所受浮力等于重力，所以會浮于水面。當用力擠壓飲

料瓶時，瓶內氣壓增大，會有一部分水被壓入口服液小瓶，使口服液小瓶重力變大，重力大于

浮力，小瓶就會下沉。撤去壓力時，瓶內氣壓變小，會有一部分水被流出口服液小瓶，使口服

液小瓶重力變小，重力小于浮力，小瓶就會上浮了。用力得當，會使口服液小瓶中的水適當，

重力等于浮力，小瓶就會停止在水中某一位置了。潛水艇就是這樣實現向上浮和向下潛的。

（如果想看到口服液小瓶中水的變化，可以在小瓶中用注射器裝入有顏色的水）

實驗8冰塊融化后會怎樣

思考：在一個杯子中放一個冰塊，然后倒滿水。當冰融化后，杯內的水會溢出來嗎？

實驗準備：1塊冰塊、2個杯子、水

實驗操作：

1.在桌面上放置一個空杯子，在空杯子中放入一塊冰；

2.往杯中倒滿水，會看到冰塊的一大部分會高出水面；

3.等待冰塊融化，觀察融化后，水會不會溢出杯子。

實驗中的科學：水結冰時體積會增大九分之一，因此與同體積的水比較，質量變輕，自

然會浮在水面上。當冰塊融化時，它失去的是增加的那九分之一的體積，因此，水不會溢出。

其實冰塊在水面以下的那部分，就是整個冰塊熔化成的水的體積。

想一想：你能用學過的浮力知識對這一問題做出進一步的解釋嗎？

實驗9自動旋轉的奧秘

思考：裝滿水的紙盒為什么會轉動？

實驗準備：空的牛奶紙盒、釘子、60厘米長的繩子、水槽、水

實驗操作：

1.用釘子在空牛奶盒上扎五個孔；

2.一個孔在紙盒頂部的中間，另外四個孔在紙盒四個側面的左下角；

3.將一根大約60厘米長的繩子系在頂部的孔上；

4.將紙盒放在盤子上，打開紙盒口，快速地將紙盒灌滿水；

5.用手提起紙盒頂部的繩子，紙盒順時針旋轉。

實驗中的科學：水流產生大小相等而方向相反的力，紙盒的四個角均受到這個推力。由于

這個力作用在每個側面的左下角，所以紙盒按順時針方向旋轉。

試一試：請你試試……

1.如果在每個側面的中心扎孔，紙盒會怎樣旋轉？

2.如果孔位于每個側面的右下角，紙盒將向哪個方向旋轉？

實驗10小船與船漿

思考：看過劃船嗎？親自動手劃過船嗎？知道船在水上為什么會向前移動？

實驗準備：剪刀1把、紙板1塊、橡皮筋1條、臉盆及水1盆

實驗操作：

1.剪下長約12厘米又8厘米的硬紙板；

2.一端剪成尖形為船頭，另一端中央剪下約5厘米的缺口為船尾；

3.剪一塊約3厘米X5厘米的紙板做船漿；

4.用橡皮筋套在船尾處，并將船漿綁好；

5.將紙板槳逆時針轉緊橡皮筋，小船向前移動；

6.若把紙板槳順時針轉緊橡皮筋，小船向后移動。

實驗中的科學：

L物體間力的作用是相互的，紙板槳在逆時針轉動時，會向后撥動水，所以船會向前行駛;

相反的，船就會向后行駛。

2.紙船運動的力量，是來自橡皮筋扭轉的能量。

延伸：仔細觀察劃船的動作，它造成的水流方向和船行方向有什么關系呢？

實驗11水的壓力

思考：你們知道水壓的大小是由什么決定嗎？

實驗準備：1個裝牛奶的矩形豎直紙盒、1卷膠帶、1個釘子、水若干、平盤

實驗操作：

1.放好牛奶盒，用釘子在任意一個側面戳三個孔。三個孔的位置分別是底部、居中和上部。

2.用膠帶把三個孔封住。

3.將紙盒中加滿水。

4.將平盤放在有孔的側面的下方，將膠布撕開。觀察三個孔的噴水有什么不同。

實驗中的科學：

1.實驗發現，從底部流出的水噴射得最遠，其次是中部的水，噴得最近的是從頂部噴出的

水。

2.水的壓力由深度決定，水越深，壓力就越大；水越淺，壓力就越小。

創造：如果你會游泳，你可以在水中感受水的壓力。使頭位于水深不同的位置，你會感受

到耳朵受到的壓力是不同的。

實驗12帕斯卡桶裂

思考：塑料瓶側壁劃上幾條刀痕后再裝滿水，為什么水不會從刀痕處流出來？

實驗準備：塑料瓶一個、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一個、吸管、橡皮泥

實驗操作：

1.拿一塑料瓶，在其側壁用刀子平行于側壁劃幾條刀痕（要將側壁劃透），再用橡皮筋將這

個塑料瓶在刀痕處攔腰箍緊.在塑料瓶蓋上穿入一段吸管，用橡皮泥密封；

2.取一漏斗與吸管相接；

3.手持漏斗與瓶口相對齊，然后往漏斗內注水，使塑料瓶和漏斗裝滿水為止，此時塑料瓶

的刀痕處不出水.將漏斗舉高，就可見刀痕處有水流出來。

實驗中的科學：一個容器里的液體，對容器底部（或側壁）產生的壓力，可以遠大于液體

自身的重量。容器底部（或側壁）受到的壓力與該處的深度有關，深度越大，所受壓力就會越

大。

閱讀材料：為了證明液體壓強只與液體的深度和密度有關，帕斯卡在1648年表演了一個

著名的實驗：他用一個密閉的裝滿水的桶，在桶蓋上插入一根細長的管子，從樓房的陽

臺上向細管子里灌水。結果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，桶里的水就從裂縫中流了出

來。原來由于細管子的容積較小，幾杯水灌進去，其深度h很大。

一個容器里的液體，對容器底部（或側壁產生的壓力遠大于液體自身的重量，這對許

多人來說是不可思議的。

水壩的下部總要比上部建造得寬一些。潛水員穿特制潛水服且控制下潛深度。就是

這個原因。

帕斯筒裂實驗

實驗13筆帽潛水員

思考：潛水艇為什么能潛入水下，又能回到水面呢？我們來做一個“潛水員”的玩具吧!

實驗準備：塑料筆帽1個、橡皮泥1塊、水1杯、礦泉水瓶1個

實驗操作：

1.將橡皮泥粘到筆帽底部。（筆帽一定不要有洞）

2.在水瓶中完全灌滿水，把筆帽放進瓶子，擰緊瓶蓋。

3.用力擠壓瓶子，觀察筆帽沉下瓶底。

4.松開手，筆帽又回到瓶子頂部。

實驗中的科學：

1.筆帽里的空氣使它漂浮。

2.用力擠壓瓶子，水被壓進筆帽，筆帽變重并下沉。

3.松開手，水流出筆帽，筆帽變輕并上升。

想一想：你還能制作一個不同的潛水玩具嗎？

實驗14沖不走的乒乓球

思考：為什么水不能把乒乓球沖走？

實驗準備：乒乓球一個、臉盆一個

實驗操作：

1.拿一個大洗臉盆，放在自來水龍頭底下，打開水龍頭，先放進半盆水；

2.然后取一個乒乓球放在水流落點處，只見乒乓球被牢牢“禁閉”在水流里，好像被吸住

了，無論你把水開得多大，都不會把它“趕出來”。

實驗中的科學：貼近乒乓球的水流速度大，壓強小；外層的水流速小，壓強大，而且四周

的壓力基本相等，所以只看到乒乓球在水里不斷翻滾，卻永遠無法逃脫，除非關閉水龍頭。

能證明流體（氣體和液體）壓強與流速的小實驗有好多，下面就是幾例。

液體、氣體的壓強與流速的關系實驗

試一試：將乒乓球換成其它材料制成的球，會有什么現象出現。

實驗15水中懸蛋

思考：想一想能用什么辦法使雞蛋在水中不漂起又不沉下，而是懸浮在水中？

實驗準備：玻璃杯兩個、水、食鹽、藍墨水、筷子、雞蛋

實驗操作：

1.在玻璃杯里放三分之一的水、加上食鹽，直至不能溶化為止。

2.再用一只杯子盛滿清水，滴入一兩滴藍墨水，把水染藍。

3.取一根筷子，沿著筷子，小心地把杯中的藍色水慢慢倒入玻璃杯中。

4.玻璃杯里下部為無色的濃鹽水，上部是藍色的淡水。

5.動作輕而慢地把一只雞蛋放入水里，它沉入藍水，卻浮在無色的鹽水上，懸停在兩層水

的分界處。

實驗中的科學：生雞蛋的相對密度比水大，所以生雞蛋在水中會下沉。鹽水的相對密度

比雞蛋大，雞蛋就會浮在鹽水表面。

試一試：你能換其它溶液來做這個實驗嗎？

實驗16火山爆發

思考：你知道嗎？一種水會飄在另一種水的上邊，自己動手制作一個水下的“火山”噴發,

來觀察這個現象吧！

實驗準備：玻璃缸或盆1個，冷熱水若干、墨水少量、帶蓋的小瓶1個

實驗操作：

1.在玻璃缸中倒入3/4的冷水。

2.在小瓶中裝滿熱水，加入幾滴紅墨水，擰緊瓶蓋，并搖晃均勻。

3.把小瓶放在缸底并擰開蓋子。

4.觀察紅墨水噴向水面：熱的染色水在冷水的上面形成了一層。

實驗中的科學：

瓶子里的紅色熱水密度較小，會向上升，這樣看上去就像“火山爆發”。實驗時冷熱

水差別越大越好。

實驗17水球的泳姿

思考：水球在冷水里和熱水里的沉浮一樣嗎？

實驗準備：透明玻璃杯2個、小氣球1個、冷水、熱水各半杯

實驗操作：

1.將小氣球灌上水，在氣球口上用細繩系緊；

2.把水球放在冷水杯子里，水球浮在冷水里；

3.把水球放在熱水杯子里，水球沉在水底。

實驗中的科學：冷水和熱水的密度不同，冷水的相對密度比熱水的密度大，所以水球在熱

水中會下沉，在冷水里會浮起來。

創造：冷水和熱水的密度有大小之別，你能用其他試驗來證明它嗎？

實驗18空氣有重量嗎？

思考：你們知道嗎？空氣也是有質量的。怎樣證明空氣也有質量呢？

實驗準備：1架天平、2只一樣重的氣球、打氣筒

實驗操作：

1.把兩只氣球分別放在天平的兩端，天平保持平衡。

2.拿起另一只氣球，給氣球打氣并將氣球口系緊。

3.將打起氣的氣球放到天平的一端，沒打氣的氣球放到天平的另一端，觀察天平是不是還

平衡？

實驗中的科學：

1.兩只氣球在打氣前，質量相等，因此天平保持平衡。

2.打氣后的氣球增加了氣球內空氣的質量，因此，天平偏向打氣后的氣球一端。

3.如果是帶有指針刻度的天平，就能測出空氣的質量，從而計算出空氣的重量。

創造：你能用其它方法證明空氣是的重量的嗎？說說看，做做看。

實驗19用聲音“吹滅”蠟燭

實驗準備：田徑比賽時用的發令槍，蠟燭，大一些的拋物面反射鏡一對(或小鐵鍋一對),

直徑30cm、焦距8cm的拋物面反射鏡，光具座，燭臺，十字夾，試管夾，鐵架臺等。

實驗操作：實驗裝置如圖所示。

(1)將直徑及焦距相同的兩個拋物面反射鏡分別固定在鐵架臺上相向放置，間距約60~

70cm,間距的大小是依照拋物面反射鏡或鍋的大小靈活而定。

(2)在兩個拋物面反射鏡下方放置一個光具座。

(3)測定拋物面反射鏡的焦距。方法一：應用公式求之；方法二：在陽光下借用一把直尺測

量。

(4)在兩個拋物面反射鏡的中間放一支或幾只點著的蠟燭，在左邊反射鏡的焦點處也放一只

點著的蠟燭。

(5)在右邊的拋物面反射鏡的焦點處打響發令槍,就可以發現左邊反射鏡焦點處的蠟燭熄滅

了，而兩拋物面反射鏡中間其他蠟燭并未被“吹滅”。

實驗中的科學：聲音具有能量，它表達了物體的振動，當聲音傳遞到人耳引起耳鼓膜振動時，

我們可以感覺到聲音。它是一種看不到、摸不著的聲波。下面介紹用聲音“吹滅”蠟燭實驗。

拋物面反射鏡起著把聲音集中到一點(焦點)的作用，在聲音集中的地方點著一支蠟燭,“啪”

的一聲槍響，聲音在兩個拋物面反射鏡之間傳播一反射一傳播一反射一會聚，通過左邊拋物面

反射鏡焦點處聲波最強，能量最大，空氣的振動就集中于那一點，蠟燭就被“吹滅”了。而中

間其他蠟燭未被“吹滅”的原因是它們所處位置的聲波強度不如焦點處。

實驗20有孔紙片托水

思考：有孔的紙為什么能拖住水？

實驗準備：瓶子一個、大頭針一個、紙片一張，有色水一滿杯

實驗操作：

1.在空瓶內盛滿有色水；

2.用大頭針在白紙上扎許多小孔；

3.用有孔紙片蓋住瓶口；

4.用手壓著紙片，將瓶倒轉，使瓶口朝下；

5.將手輕輕移開，紙片紋絲不動地蓋住瓶口，而且水也未從孔中流出來。

實驗中的科學：薄紙片能托起瓶中的水，是因為大氣壓強作用于紙片上，產生了向上的

托力。小孔不會漏出水來，是因為水有表面張力，水在紙的表面形成水的薄膜，使水不會漏出

來。這如同布做的雨傘，布雖然有很多小孔，仍然不會漏雨一樣。

實驗21手絹的秘密

思考：在水龍頭下把手帕撐開攤平，打開水龍頭，水是不是透過手帕而流下去呢？

實驗準備：玻璃杯1個、手帕1條、橡皮筋1條

實驗操作：

1.把手帕蓋住杯口，用橡皮筋綁緊。

2.讓水沖在手帕上。

3.水流進杯子里約七、八分滿后關閉水龍頭。

4.杯口朝下，把杯子迅速倒轉過來。

實驗中的科學：

1.從杯子上面沖水時，手帕上有小孔，杯子內外氣壓相等，水會透過手帕流入杯內。

2.杯子倒轉過來時，手帕上的小孔被水堵住了，由于大氣壓力的作用，水就不會流出來。

創造：如果蓋住杯口手帕的布料不同（例如棉布或是毛巾、麻布），水的進出情形會怎樣

呢？

實驗22掉不下去的塑料墊板

思考：盛水的杯子上覆蓋墊板，杯口朝下時，墊板會掉下來嗎？

實驗準備：玻璃杯兩個、水、塑料板一塊

實驗操作：

1.將玻璃杯里裝滿水。

2.用墊板蓋好杯口。

3.一只手扶杯子、另一只手按住墊板。

4.用手扶住，將杯口翻轉過來，使杯口朝下。

實驗中的科學：墊板覆蓋在盛水的杯子口上，因為杯外空氣壓力的作用，墊板就不會掉

下來。

試一試：如果杯子里的水不滿或沒有水，塑料板會怎樣，請你試一試？

實驗23蠟燭吹不滅

思考：用力吹燃燒的蠟燭，卻怎么也吹不滅。你知道是怎么回事嗎？

實驗準備：1根蠟燭、火柴、1個小漏斗、1個平盤

實驗操作：

1.點燃蠟燭，并固定在平盤上。

2.使漏斗的寬口正對著蠟燭的火焰，從漏斗的小口對著火焰用力吹氣。

3.使漏斗的小口正對著蠟燭的火焰，從漏斗的寬口對著火焰用力吹氣。

實驗中的科學：

1.流體的壓強與流速有關，流速越大，壓強越小。從漏斗的小口對著火焰用力吹氣,

漏斗的寬口端空氣的流速小，壓強大，蠟燭不容易被吹滅，而且火焰還會向上沖。

2.如果從漏斗的寬口端吹氣，蠟燭將很容易被熄滅。

實驗24蠟燭抽水機

思考：你知道抽水機是怎