活動設計

活動名稱失的玻璃杯

在本次實驗中我們學習如何在眾目睽睽之下使一個玻璃罐隱形。然后，用這個罐子制造一種錯覺，使一塊石頭看起來像是神秘地漂浮在水面上！

安全注意事項：實驗過程中可能會遇到玻璃比較光滑不易抓握的情況，所以要小心處理。請穿著完全包裹腳趾的鞋子，這樣的話如果你不小心打碎了玻璃，不會因為踩到碎片而受傷！如果發生了打碎玻璃的情況，請一位成年人幫忙立即清理碎片。

實驗條件及材料

1個大的喝水杯

1個非常小的玻璃罐（例如非常小的裝果醬、蜂蜜或是魚醬的罐）

至少200毫升丙三醇（glycerine），即甘油（glycerol）

小石頭

漏斗

活動步驟

（1）將小玻璃罐放入大喝水杯中。

（2）小心地將甘油倒入小玻璃罐中，直到甘油開始溢出到喝水杯中。觀察一下，你有沒有注意到什么有趣的現象？

（3）現在將水倒入喝水杯中，直到水沒過小玻璃罐一半的位置。觀察一下，你有沒有注意到什么有趣的現象？

（4）繼續加入甘油，直到將小玻璃罐完全沒過。現在看一看，你還能看到那個小玻璃罐嗎？

（5）現在我們可以制造一個很酷的錯覺，你可以輕輕地將一個看起來很重的物體放在小玻璃罐的頂部，比如一塊小石頭。這樣這個物體看起來就像是漂浮在水中一樣！

活動概述

玻璃是無色透明的，那么我們是如何看到它的呢？如果你透過一塊玻璃觀察的話，背景看起來會是彎曲的或是扭曲的。我們看到的是背景，而不是玻璃本身。水或甘油或任何透明無色的物質也是一樣，你不能看到它們本身，只能看到它對其他事物的成像。

這些部與折射率有關。折射率的值反映光通過一個物體的速度快慢——數值越高意味著光通過這種材料時移動得越慢。空氣的折射率非常小，水比空氣高，而玻璃更高。像鉆石這樣的寶石有著非常高的折射率，這也是為什么它們看起來如此耀眼的原因之一。

當光線在兩種物質之間移動時，會產生彎曲。光線彎曲的程度取決于它離開的物體與它所進入的物體折射率之間的差值。因此，從空氣進入水中的光線會變得彎曲，但不會像從空氣進入鉆石中彎曲得那樣多。

在本次實驗活動中，光從空氣進入玻璃，又從玻璃進入甘油。空氣與玻璃的折射率差值很大，所以你可以看到玻璃的外面輪廓。玻璃和甘油的折射率非常相近，所以你很難看到被放在喝水杯和甘油中的玻璃罐的輪廓。

活動名稱公交車上的氣球

活動設計

當你坐在公交車上時，車輛轉彎的時候你的身體會往一邊傾斜。那么它對氣球有什么影響呢？拿一個氣球乘車，讓我們學習一兩個關于慣性的知識吧。

實驗條件及材料

一輛準備乘坐的公交車

系好繩子并充滿氦氣的氣球

注意：需要父母允許才能乘坐公交車

活動步驟

（1）抓緊系著氣球的繩子。

（2）乘坐一輛公交車。當你上車的時候，記得問一問司機是否可以拿一個氣球乘車。

（3）注意一定要抓緊氣球的繩子，不要讓氣球妨礙司機駕駛公交車，或是讓氣球擋在其他乘客的面前！

（4）當公交車加速的時候你發生了什么情況？

注意一定要抓緊氣球的繩子，不要讓氣球妨礙司機駕駛公交車，或是讓氣球擋在其他乘客的面前

（5）當公交車加速的時候氣球發生了什么情況？

（6）當公交車轉彎的時候你發生了什么情況？

（7）當公交車轉彎的時候氣球發生了什么情況？

活動概述

你可能很熟悉小轎車、公交車或火車加速時的感覺。當車輛開始移動時，一種無形的力量似乎會把你向后推回你的座位。

但是如果你拿著一個氦氣球，那么氣球的反應恰好相反。當車輛加速的時候，它會向前移動。

解釋這種奇怪現象的方法之一就涉及愛因斯坦的“等效性原理”。當愛因斯坦在研究相對論時，他得出這樣的結論：如果你閉上眼睛，你就無法分辨出重力和你在改變速度時所感受到的拉力之間的區別。

因此，當你乘坐一輛正在加速的公交車時，就好像是有一個小行星在汽車的后面將你朝它的方向拉動。當它把你拉回座位的時候，空氣同時也會被拉向后方。正如一個氦氣球會漂浮到空中氣體更稀薄的地方，它也會“漂”到公交車的前部，因為那里的空氣相比之下更稀薄一些。

當公交車轉彎的時候，我們可以說它正在一個新的方向上加速。記住這個等效性原理，這就是為什么你會被推到座位的一側，而氣球會漂向相反的方向——加速度就像是重力的奇怪的孿生兄弟。

（NiNi編譯）