用小型摄像机在教室体验太空

实验内容

宇宙飞船内的失重状态的发生是因为飞船、宇航员在太空中完全是靠重力的作用而运动的,只在重力作用下运动的物体,当惯性力(离心力)几乎与重力完全相等、且方向与重力相反时,刚好将重力相抵消。所以,物体就会处于失重的状态。这种现象不只是在宇宙飞船上发生,在落体内也会发生。如果在落体内的状况能用肉眼看的话,也一定能观察到失重现象发生。北海道、岐县等落体实验塔等研究设施就是按照这个原理,在地面上进行微小重力(失重)实验的。运用相同的原理也可以在教室内,制造出小型太空的环境。将CCD小型摄像机和摄像信号发射机,一起装在实验箱中,使其落下,把箱中的情景,通过发射机发送,用室内天线接收,在录像机上观看。虽然是一瞬间发生的事情,但录完后,用慢镜头看的话,就可以看清了。

所需材料

CCD小型摄像机、摄录信号发射机、适当大小的实验箱、室内电视天线、录像机走带机、显示器、接落下的实验箱用的软垫子等。

摄像机的安装

注意事项

CCD摄像机相对来说不怕冲击,但为安全起见,要用缓冲材料保护。在落下位置上铺上垫子等,让学生拉起垫子的四角,接落下的实验箱。

实验方法

1.把小型摄像机和发射机与观察对象都安装到实验箱中。

2.把录像机的信号接受器的频率调到与发射机的发射频率相同。如果调节信号接受器或电视天线即使调节也还是有干扰的话,就要用家用的室内天线了。

装置示意图

3.开始录像,用显示器一边观察箱内情况,一边把箱子抬高。

4.倒记时完了的同时,让实验箱落下。如果可能最好把声音也录上,这样用慢镜头重放时,就比较好掌握观看时间。

5.倒回录像带,用慢镜头观看箱内的情景。学生通过观察面前的小型太空的失重的状态,就能够将其与地球上的事物联系起来思考了。作为被观察的对象,可以考虑用以下的物体。

实验照片

①燃烧的蜡烛(由于没有空气的对流,会导致氧气不足,使火苗减弱)。

②摆锤的运动(根据摆锤的初速度,可做圆周运动或静止不动)。

③水中的泡沫(在奶瓶中灌上水、加入泡沫或发泡剂。如果加入的是泡沫,为防止破裂,瓶盖不要拧得太紧,让气泡留在水中)。

④流沙表、水滴计时的表(瞬间落下时会停止走动)。

让个高的同学站到教桌案上,倒计时到零时,从靠近天花板的位置,将实验箱落下。其他学生拉住张开的垫子,下面接住实验箍。通过放在旁边的接收信号的录像机和显示器,就可以看到箱子内的实况了。

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发布时间:2014/11/28 20:34:46  阅读次数:5341

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