活動設計

手劈尺子

你可能在天氣預報中聽到過大氣壓力這個詞。在本次實驗中，你就能利用大氣壓力劈斷尺子啦！

安全注意事項：年紀較小的實驗參與者需要有成年人陪同完成。需要佩戴好安全護目鏡，并小心地丟棄尺子碎片。實驗條件及材料

·2張報紙

·30厘米長的塑料直尺

·1張桌子

·安全護目鏡

活動步驟

（1）戴好安全護目鏡。將房間中的寵物、人及易碎品清空。在本次實驗中，可能會有物體飛到空中！

（2）將1張報紙揉成1個紙團。

（3）將尺子放在桌子邊緣，然后將尺子伸出桌面大約10厘米長。

（4）將揉好的紙團放在尺子在桌面上的一端上。

（5）靠近桌子站立，然后用手的側面大力猛劈尺子懸空的部分，就好像你要切掉這部分尺子一樣。觀察發生了什么情況。

（6）將尺子放回桌子上，像剛才一樣將尺子的一部分伸出桌面。

（7）將1張報紙鋪在桌子上，然后蓋住尺子在桌面上的部分。

（8）將報紙平鋪展開，確保只有尺子懸空的部分露在外面，其他部分都被報紙蓋住了。

（9）再一次用手的側面大力猛劈尺子懸空的部分。這一次的結果是不是不一樣了？

（10）當你完成實驗后，請小心地丟棄尺子碎片。

活動概述

有什么強大的力量壓住了尺子在桌面上的部分？在第一次嘗試中，我們用的是紙團，實驗結果表明并不是報紙的重量將尺子緊緊地壓在桌子上。那么還能是什么呢？

你站在地面上，你的上面，向下推壓的，卻是大量的空氣。1升空氣的重量僅僅是1克，但是在我們上方有許多空氣，大量的空氣疊加在一起就很重了。

空氣的推力被稱作大氣壓力。因為空氣是流動的，所以它并不僅僅是向下推壓，空氣會向每個接觸到的單一表面施加壓力。大氣壓力向下施加在你手上方的重量可能是100千克，但同時又會被從你手下方向上推動的100千克大氣壓力所抵消。

在本次實驗中，你了解到了大氣壓力的力量。當你用一張平鋪的報紙覆蓋在尺子上時，報紙下方只有很少量的空氣存在。

當你用力猛劈尺子的時候，報紙就被迫向上運動。報紙下面的少量空氣突然間被拉伸填滿更大的空間。結果就是，空氣向上的推力就沒有那么大了。報紙上方有上百千克重的大氣壓力向下推壓，而只有很小的力向上推。對于懸空部分的尺子來說，這么大的重量施加在其上，就可能大到折斷它。

這種壓力的差異也是抽吸蓋能夠吸住平坦表面的原因，甚至也是章魚吸盤能夠抓住東西的原因。對于章魚來說，這種效果實際上是利用水的壓力，而不是空氣的壓力——因為在水下并沒有那么多空氣！

看到光波

光是一道波，還是一個微粒？事實證明大自然比我們想象的還要古怪。

安全注意事項：如果你用激光筆照射其他人眼睛的話，即使是低功率的激光筆也會對眼睛造成傷害。所以只在你需要使用激光筆的時候才開啟它，而且只用它直接照射墻壁。年紀較小的實驗者需要請一位成年人協助實驗。

實驗條件及材料

·5厘米長、直徑為0.4毫米的銅絲（如果你有一些多股銅絲，你可以只用其中的1股）

·藍丁膠（BIu-tack）或橡皮泥

·1支低功率的激光筆活動步驟

（1）用你的激光筆照射在墻上。你看到了什么？

（2）在墻壁表面上貼一小團厚度約為（或者少于）1厘米的藍丁膠或橡皮泥。

（3）小心地將銅絲插人橡皮泥中，這樣銅絲就會直立起來。

（4）關閉室內的燈光。

（5）用你的激光筆通過銅絲照射在墻壁上。你看到墻上出現了什么？

活動概述

波通過一種物質，例如水或空氣移動。它們具有某種特性，例如，衍射描述了波是如何在一個障礙物的四周溢出并擴散開來的。

來自激光筆的光波在銅絲周圍發生衍射，并擴散到一條細線上。如果你仔細觀察的話，你甚至會看到在這條線中，光波相互干擾的條紋。這就是我們如何知道光是一道波的。但是，如果波是一種移動的物質，那么光通過的到底是什么呢？

看起來似乎什么都沒有。19世紀的時候，科學家們曾經認為光是由某種叫做“光以太（Iuminiferous ether）”的物質中的波引起的，他們進行了許多實驗探測在這種以太中流動的電流，但是他們沒有發現任何東西。物理學家們花了很多年才逐漸接受這一事實。

在100多年后的今天，科學家們通過更大版本的相同實驗，剛剛發現了黑洞碰撞產生的引力波。毫無疑問，物理就是這么奇怪。