PHYSICS

物理实验室

看不见的力,如何改变世界?
从一次入水、一次摆动到一束光、一条回路,把力、能量、成像、波动与电流变成可以观察、测量的现象。

37 个可探索实验
沿一个问题,查看探索路线

一个问题,可以走得更远

带着发现,接着探索

随时加入,不必按顺序完成。

从一束光,到一幅像

先用光线解释像,再用波纹辨认叠加;不同模型各解释什么?

  1. 透镜成像

    先看跨越焦点,再独立移动光屏。分清理论像的位置与光屏清晰度。

  2. 双源波纹

    透镜用光线解释成像;接着用波的叠加寻找静点,比较几何光学能解释什么、波动模型又增加什么。

沿着能量,追到账本最后一行

运动、电热和气体做功,怎样用同一张账本解释?

  1. 伽利略斜面

    只改变质量重复释放,比较时间和动能。

  2. 碰撞轨道

    降低恢复系数,动量与动能各怎样变化?

  3. 焦耳量热

    电能输入、水内能与散热能否对上?

  4. 气体活塞

    同样加热,为何定压比定容升温少?

从条纹,到物质的尺度

波的证据怎样引出光子与原子内部?

  1. 双缝光屏

    只改变波长,比较两组条纹间距。

  2. 单缝衍射

    缩小缝宽,中央亮纹为什么反而更宽?

  3. 光电效应

    越过逸出阈值,区分强度与单光子能量。

  4. 卢瑟福散射

    改变瞄准距离,比较偏转角,解释小而集中的原子核。

力学与振动

可操作 · 三维实验

阿基米德原理

浮力实验台

把铝块慢慢放进水中,观察排水体积、浮力与测力计读数的关系。

浮力控制变量三维互动
可操作 · 三维实验

周期与能量守恒

单摆与能量

亲手释放摆球,测量周期,用参考摆对照,让能量的来回交换看得见。

单摆能量对照实验
可操作 · 互动探索

力学

伽利略斜面

先释放到斜面底端核验,再只改变质量重新释放,比较到达时间。

初中直观 · 高中定量力学测量与对照
可操作 · 互动探索

动量与能量

碰撞轨道

只改变恢复系数,比较碰撞后的总动量与动能。

高中动量与能量测量与对照
可操作 · 互动探索

受迫振动

共振台

保持驱动力和阻尼,只改驱动频率,记录两组振幅。

高中 · 拓展受迫振动测量与对照

电磁与电路

光与波

热学与统计

力学

可操作 · 互动探索

力学 · 运动分解

抛体发射台

改变发射角,让金色小球走过轨迹。 固定其他条件,亲手将发射角分别设为30和60°,各核验一次;30°和60°的射程相同,最高点也一样吗?

高中定量 · 初中直观拓展力学 · 运动分解测量与对照
可操作 · 互动探索

力学 · 牛顿定律

阿特伍德机

增加右侧砝码,观察两侧运动趋势。 固定其他条件,亲手将右侧质量分别设为1和2kg,各核验一次;加速度变了,绳两边张力是否仍相同?

高中定量 · 初中直观拓展力学 · 牛顿定律测量与对照
可操作 · 互动探索

力学 · 圆周运动

圆周运动台

把速率加倍,比较向心力。 固定其他条件,亲手将速率分别设为2和4m/s,各核验一次;速率不变时,速度为什么仍在变?

高中定量 · 初中直观拓展力学 · 圆周运动测量与对照
可操作 · 互动探索

力学 · 力矩

力矩平衡尺

向外移动右侧作用点,检查平衡所需的力。 固定其他条件,亲手将右侧力臂分别设为0.6和1.2m,各核验一次;实际力不随位置自动改变,比较净力矩再判断平衡。

高中定量 · 初中直观拓展力学 · 力矩测量与对照
可操作 · 互动探索

力学 · 弹性势能

弹簧能量仓

压缩弹簧,比较力—位移图下面积。 固定其他条件,亲手将压缩量分别设为0.1和0.2m,各核验一次;储能翻几倍,释放后的速度又翻几倍?

高中定量 · 初中直观拓展力学 · 弹性势能测量与对照

流体

光学

波动

电磁学

热学

近代物理