小編得話
中國(guó)中學(xué)科學(xué)教育界的三劍客之特級(jí)班主任李子平老師，來(lái)了！本期公眾號(hào)，桂馨基金會(huì)和大科學(xué)家團(tuán)隊(duì)傾情為您奉獻(xiàn)李子平老師《走向探究的科學(xué)課》專題講堂第1課《測(cè)量寬度和速率》。
新一年級(jí)科學(xué)課的第二單元就是《測(cè)量》，聽(tīng)了李老師的講堂，對(duì)你們會(huì)有什么啟發(fā)和幫助呢？
專家介紹
李子平：桂馨科學(xué)課項(xiàng)目特聘專家，原北京市建委教研室綜合組教研員，原北京科學(xué)教育出版社《自然常識(shí)》、《科學(xué)》、《科學(xué)與技術(shù)》教材主編，學(xué)校中級(jí)班主任，全省知名特級(jí)班主任。
科學(xué)探究之“器”
諸位老師：
你們好！明天講堂的名稱稱作《科學(xué)探究之“器”》，這個(gè)“器”是哪些意思呢？雖然它就是科學(xué)和技術(shù)的結(jié)晶物，我們把它稱作“器”。
想一想，人類發(fā)覺(jué)自然界里有電，科學(xué)家探究它的奧秘，發(fā)明了電板，電能才得到了實(shí)際應(yīng)用。這個(gè)電瓶就是“器”，它是技術(shù)的產(chǎn)物。100多年之中，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，電瓶的種類越來(lái)越多，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，手機(jī)、電腦、電子表、錄音機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)……到處都少不了電板，電瓶成為現(xiàn)代人須臾不可缺乏的“器”。
在其他的行當(dāng)里面，例如文化領(lǐng)域里面也有“器”。古時(shí)侯寫(xiě)字用哪些寫(xiě)呀？用樹(shù)葉在地上寫(xiě)，之后發(fā)覺(jué)這塊巖石比那塊巖石軟一點(diǎn)，就拿去在巖壁上繪畫(huà)，做記號(hào)。之后發(fā)明了羽毛筆、鉛筆、鋼筆、毛筆、圓珠筆…..這也是“器”。
軍事領(lǐng)域里，裝備幾乎是決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵。大刀箭矢打不過(guò)船只和槍炮，普通裝備打不過(guò)原子彈、氫彈，那也是“器”。科學(xué)家發(fā)覺(jué)了個(gè)別物質(zhì)的科學(xué)規(guī)律之后，才會(huì)出現(xiàn)新型的裝備。所以我們說(shuō)，“器”是科學(xué)與技術(shù)的結(jié)晶。
明天我想把這個(gè)“器”分兩部份來(lái)講，第一部份講在科學(xué)探究活動(dòng)中的“器”，跟其他的“器”有哪些區(qū)別。
科學(xué)探究活動(dòng)所用的“器”，其主要作用是在檢測(cè)這個(gè)領(lǐng)域。科學(xué)探究的范圍很大，我明天給你們介紹一些不太常見(jiàn)的“器”，講講怎樣用這種“器”做科學(xué)探究。
近來(lái)，國(guó)家科技部和教育部課程教材中心共同啟動(dòng)了一個(gè)稱作《中中學(xué)探究學(xué)習(xí)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制實(shí)驗(yàn)研究》的課題，在全省范圍里舉辦。我參與了一所項(xiàng)目中學(xué)的課題研究，同時(shí)做中學(xué)科學(xué)探究學(xué)習(xí)案例的探求和開(kāi)發(fā)。其中的感受和你們一上去切磋。
這所項(xiàng)目中學(xué)探究課的研究對(duì)象是民航航天科技，這個(gè)題目很窄，非常是航天。讓小女兒去探究一些航天的東西確實(shí)比較難，她們的市長(zhǎng)很不簡(jiǎn)單，他動(dòng)員了該校全體的老師，不管你是英語(yǔ)、數(shù)學(xué)、思想品德課的老師，還是體育課，品社課，科學(xué)課的老師，全校總動(dòng)員，你們想辦法，在半個(gè)多月里，開(kāi)發(fā)出了適宜中學(xué)生探究的16個(gè)課題。
這種研究課題很巧妙，初看有點(diǎn)稀奇奇特，但是對(duì)培養(yǎng)兒子的創(chuàng)新能力是很有價(jià)值的，對(duì)我們科學(xué)老師的教學(xué)設(shè)計(jì)也極有啟迪。我?guī)椭齻冊(cè)O(shè)計(jì)一些“器”來(lái)完成這種探究課題。
科學(xué)探究中用于檢測(cè)的“器”
檢測(cè)是探究技能里很重要的一部份，它的技能是你們都熟悉的如：觀察、排序，解釋數(shù)據(jù)、推理、比較、提出假定、預(yù)測(cè)、分類、使用變量、交流、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、建立模型等。
“測(cè)量”如何來(lái)定義呢？就是運(yùn)用各類工具檢測(cè)一個(gè)物體或風(fēng)波的大小、距離、時(shí)間、體積、面積、容積、重量和濕度等，同時(shí)還要學(xué)習(xí)使用檢測(cè)工具。（如尺子、秒表、量杯、量筒、彈簧秤、溫度計(jì)及各類傳感）。
對(duì)傳感老師們比較生疏。我明天會(huì)給老師們重點(diǎn)講一些用于檢測(cè)的傳感。
檢測(cè)寬度——輪式測(cè)距儀
1、測(cè)量寬度
我們明天要做的第一個(gè)功課就是來(lái)檢測(cè)厚度，在諸位的手中都有一張圖，要求你們檢測(cè)圖上的腰線的寬度，想一想用哪些工具來(lái)檢測(cè)它們的寬度呢？在我們的文具盒里面有一些工具，你們可以用它來(lái)試試，之后把檢測(cè)下來(lái)的結(jié)果用鋼筆寫(xiě)在線的后面，你們一上去試試，好不好？（聽(tīng)課老師分組進(jìn)行檢測(cè)。）
盡量用文具盒里面的工具或材料，看上去檢測(cè)有困難的是那根曲線。
（小組匯報(bào)檢測(cè)結(jié)果。）
剛剛第二小組匯報(bào)了她們檢測(cè)的厚度以及用哪些工具測(cè)的。很非常的一點(diǎn)是她們檢測(cè)曲線的寬度，她們用一根線去量曲線的寬度，再把線剪短置于尺上檢測(cè)一下就測(cè)下來(lái)了。總的來(lái)說(shuō)，還是那根曲線測(cè)上去比較麻煩，是不是啊?
既然有這個(gè)需求，我們是不是來(lái)做一個(gè)檢測(cè)曲線的“器”呢？你們想想看，在物理里面，哪些東西的寬度與它的半徑有直接關(guān)系？半徑定了邊長(zhǎng)肯定是一定的，那是哪些啊？那是個(gè)圓。我們用紙做一個(gè)測(cè)距儀，很簡(jiǎn)單。我們來(lái)看一下，我們手里有材料，有工具，最后做好的測(cè)距儀是這樣子的，老師們一看就曉得如何做的。
拿來(lái)制做測(cè)距儀的材料
那個(gè)小組來(lái)談?wù)勥@個(gè)測(cè)距輪該如何做？就用文具盒里的材料來(lái)做。一個(gè)是圓珠筆，帶橡皮頭的鋼筆，一個(gè)圖釘，有膠帶和剪子，還有一張彩紙，里面有印好的三個(gè)圓，你瞧瞧這三個(gè)圓各有哪些好處？你們討論一下（討論后交流）。好，感謝那位老師。你們動(dòng)手做吧。好多組早已做好了，想想做好了測(cè)距輪之后，第一件事應(yīng)當(dāng)做哪些？啊，檢測(cè)半徑，還有呢，是不是可以直接把它的邊長(zhǎng)量下來(lái)？你們手上都有尺子，從零開(kāi)始滾過(guò)去，看一下滾一周有多長(zhǎng)，這樣就更直接，不用估算了。
我們剪的時(shí)侯會(huì)有些偏差，有些人剪在線的外邊，有些人剪在線的上面，所以最后滾一圈的厚度會(huì)有些差別，還有些老師可能剪得不太平整，有些坑坑凹凹的，所以還不如你就拿著輪，在尺子上從零開(kāi)始滾過(guò)去，輪上有個(gè)記號(hào)，瞧瞧回到記號(hào)這里是多長(zhǎng)。
我們?yōu)楹我鲞@個(gè)活動(dòng)呢？就是要讓諸位老師曉得，這是一種挺好的檢測(cè)曲線的方式。也就是說(shuō)，用它來(lái)檢測(cè)曲線會(huì)很便捷。這樣的“器”現(xiàn)在早已有了。并且是個(gè)極其簡(jiǎn)單的一個(gè)“器”，我如今給你們看一下。
李老師出示履帶測(cè)距儀
這個(gè)“器”就稱為履帶測(cè)距儀，目前美國(guó)應(yīng)用的比較多，它的輪子轉(zhuǎn)一圈剛好是一米，這里有個(gè)計(jì)數(shù)器，歸零之后，你要檢測(cè)寬度的時(shí)侯，只要拿著這個(gè)柄推著走就可以了，請(qǐng)看，這段路是2.4米，這個(gè)測(cè)距儀用上去十分便捷。它的精確程度是一米以下，特別準(zhǔn)的。它最大可以測(cè)到五位數(shù)，用在哪些地方呢？一個(gè)是用在農(nóng)村檢測(cè)農(nóng)地，一塊地面積有多大，多長(zhǎng)、多寬就可以用它來(lái)測(cè)；之后就是交通警員檢測(cè)高速道路交通車(chē)禍的現(xiàn)場(chǎng)，例如車(chē)相撞了軌跡是一個(gè)圓弧，用尺子量可能有問(wèn)題，就可以用這個(gè)去測(cè)；另外還有就是排線纜，從這里要排到哪個(gè)地方去，彎彎曲曲的，不曉得線該有多長(zhǎng)，拿著它去測(cè)一下；據(jù)悉，還有運(yùn)動(dòng)場(chǎng)旁邊畫(huà)場(chǎng)地的時(shí)侯，籃球場(chǎng)長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)多少米，寬應(yīng)當(dāng)多少米，都可以用它去測(cè)。
明天我也想讓老師們來(lái)試一下，從這條線開(kāi)始，推著測(cè)距儀繞著這個(gè)場(chǎng)子轉(zhuǎn)一圈，每位組派個(gè)人來(lái)做。為何要請(qǐng)你們都上來(lái)試一試呢？昨晚這個(gè)小組的老師早已講了，要精確地檢測(cè)，要提升精度，有個(gè)哪些辦法？求平均值，通常來(lái)說(shuō)三次加上去減去三，平均數(shù)有了，精度就高了。采樣的次數(shù)越多，精度就越高。所以要每位組都派人來(lái)做一下。（各組派人測(cè)距。）之后老師們上課，也要盡量讓中學(xué)生動(dòng)手來(lái)做。
老師們使用測(cè)距儀檢測(cè)彎曲小道的寬度
老師們看，我們用了電子表格手動(dòng)求平均數(shù)，平均值是21.36875米，其實(shí)用不著如此高的精度，可以把前面的數(shù)值四舍五入，近似值是21米。這個(gè)彎曲的小道，沒(méi)有規(guī)定你走這么精確，有的老師偏出去一點(diǎn)，有的進(jìn)來(lái)一點(diǎn)，都可以，我們?nèi)×司艂€(gè)樣，平均得下來(lái)的是這個(gè)數(shù)值。也就是說(shuō)，我們檢測(cè)曲線可以采用這些技巧。這個(gè)器材應(yīng)當(dāng)說(shuō)是挺好用的，很便捷。這里就反映了平均值的意義。你們可以瞧瞧這個(gè)曲線，在統(tǒng)計(jì)學(xué)里面稱作“正態(tài)分布曲線”。
檢測(cè)數(shù)據(jù)都集中分布在中間這一段，用物理的辦法，取它的平均值就就能得到比較精確的結(jié)果。中學(xué)語(yǔ)文里就有這個(gè)內(nèi)容。
剛剛有位老師提出來(lái)，我們摩托車(chē)上的里程表是不是用的這個(gè)原理呀？就是它。明朝科學(xué)家張衡發(fā)明的記里鼓車(chē)，也是用這個(gè)原理制造下來(lái)的。也就是說(shuō)，1900多年前，中國(guó)就有這樣的“器”。
我們騎著摩托車(chē)，開(kāi)著車(chē)輛，大多數(shù)人并不曉得車(chē)上的里程表數(shù)值是如何來(lái)的。原理和我們的測(cè)距儀是一樣的。
古時(shí)的記里鼓車(chē)是為了檢測(cè)路的寬度，例如要曉得從京城到屏山這個(gè)地方路有多遠(yuǎn)，就用馬或則人拉著這個(gè)車(chē)，它每走一里路有一個(gè)木頭人敲一下鼓，走了十里路呢測(cè)量平均速度教學(xué)設(shè)計(jì)，另外一個(gè)木頭人再敲一下鼓，記里鼓車(chē)旁有個(gè)人在記數(shù)，當(dāng)時(shí)科技不發(fā)達(dá)，就是手工記的，記到最后，究竟走了多少路就可以得下來(lái)。
記里鼓車(chē)這個(gè)“器”就是科學(xué)與技術(shù)的結(jié)晶。這樣一個(gè)古時(shí)的機(jī)械，我們明天還在用。其實(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，里程表也在不斷改進(jìn)。譬如說(shuō)曾經(jīng)用蝸桿來(lái)推動(dòng)計(jì)數(shù)器，如今有好多是感應(yīng)式的，上面沒(méi)有蝸桿了，就是一個(gè)感應(yīng)頭，它轉(zhuǎn)一圈數(shù)字跳一個(gè)，單車(chē)上、山地車(chē)上都用得好多。這種計(jì)數(shù)器都是感應(yīng)式的，不是用蝸桿傳動(dòng)計(jì)數(shù)，蝸桿傳動(dòng)不論做得多么精致就會(huì)有些阻力，開(kāi)車(chē)會(huì)倍感重，并且都會(huì)銹蝕，用感應(yīng)的辦法就不會(huì)銹蝕，這是檢測(cè)路程的“器”。
檢測(cè)寬度——超聲波和激光測(cè)距儀
下邊我們介紹另一種檢測(cè)寬度的“器”，一個(gè)是超聲波的測(cè)距儀，一個(gè)是激光測(cè)距儀。激光測(cè)距儀檢測(cè)的距離可以長(zhǎng)一點(diǎn)；超聲波檢測(cè)的距離會(huì)短一點(diǎn)。像這個(gè)激光測(cè)距儀就可以測(cè)到30米，我們來(lái)看一下。
激光測(cè)距儀
請(qǐng)看用這樣一個(gè)測(cè)距儀，測(cè)出從我這兒到前面墻壁的距離是7.7米。前面墻壁有一點(diǎn)紅的，就是激光發(fā)射的一個(gè)指示燈，看你瞄準(zhǔn)得對(duì)不對(duì)。激光測(cè)距儀還有一個(gè)功能，測(cè)好之后你可以在里面估算面積。測(cè)了厚度，你只要按一下減號(hào)，再測(cè)長(zhǎng)度，4.7米，這一塊的面積等于多少呢？33.96平方米；假如我要測(cè)這一塊的容積也可以，我把它翻過(guò)來(lái)置于地面上，測(cè)它的高，2.77米，你把昨天的面積除以這個(gè)數(shù)，就是這一塊的體積，很便捷吧。
像這樣的測(cè)距儀用著也很便捷。比方說(shuō)路老師縱火箭的時(shí)侯，只要對(duì)著灰熊一照就曉得，哎呀，飛到30米高啦。就是尼克斯飛到70米高也能測(cè)到，它還能測(cè)得的最長(zhǎng)距離是150米。
像這些測(cè)距方式，在那所研究民航航天科技的項(xiàng)目中學(xué)里如何用呢？中學(xué)生放飛的鵜鶘增長(zhǎng)時(shí)有個(gè)降落傘，比較容易瞄準(zhǔn)，中學(xué)生就對(duì)著降落傘測(cè)鵜鶘飛的高度。這似乎是一種挺好的科學(xué)方式的訓(xùn)練，不一定測(cè)得多么準(zhǔn)，就是要讓中學(xué)生曉得，現(xiàn)代科技有這樣的東西可以拿來(lái)測(cè)距離的，他在今后的科學(xué)探究活動(dòng)當(dāng)中，在生活當(dāng)中還會(huì)想到用它。例如說(shuō)你去買(mǎi)車(chē)子，這個(gè)房屋面積多大，進(jìn)深多少，售樓材料寫(xiě)的是否確切，那你就測(cè)好了，測(cè)了就可以判定里面的數(shù)據(jù)對(duì)不對(duì)呀，這個(gè)協(xié)議簽了是不是值得啊。
檢測(cè)寬度——數(shù)碼顯微鏡
還有一種檢測(cè)寬度的器械，是一個(gè)數(shù)碼顯微鏡，這個(gè)是測(cè)微小的距離的器械，我們可以來(lái)看一下，演示一下它可以如何測(cè)。
檢測(cè)微小距離的顯微鏡
顯微鏡我們你們都曉得，中學(xué)配備的中學(xué)生顯微鏡是生物顯微鏡，或則是大家在工具箱里看見(jiàn)的手持式的顯微鏡。
教育部配的那個(gè)中學(xué)生顯微鏡，光都是從下邊照上來(lái)的，我們把它稱作透射式的，標(biāo)本是要透明的，例如動(dòng)物的切塊呀，巖石的切塊呀等等，切得很薄，夾在玻璃片里，置于顯微鏡載物臺(tái)上，光從下邊照上來(lái)，透過(guò)標(biāo)本。而這個(gè)測(cè)長(zhǎng)焦的數(shù)碼顯微鏡是前面有光下邊也有光，何必將標(biāo)本切薄就可以觀察。
我們主要講它的檢測(cè)功能。先來(lái)看一下（放映幻燈），例如我要測(cè)一元的硬幣里面那種“1”的寬度，測(cè)下來(lái)的寬度是1.42毫米；它還可以檢測(cè)圓，檢測(cè)角度，都可以。假如說(shuō)我要測(cè)這個(gè)“Y”的角度，這個(gè)字大家都看不見(jiàn)，我們來(lái)看一下，角度是七十二度。
我們?cè)賮?lái)看一下這個(gè)60倍鏡下腕表的機(jī)芯。它好就好在光從里面照出來(lái)。我們可以用它來(lái)觀測(cè)各類材料，例如紙張和絨線的纖維，電路板上導(dǎo)線的長(zhǎng)短，等等。
你們看，這是胡蜂的頭，我們可以檢測(cè)胡蜂的毒腺的厚度和粗細(xì)，還可以分辨字畫(huà)的真?zhèn)巍?span style="display:none">5YS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
像這樣一些器械，用在我們科學(xué)課教學(xué)上是十分有利的，它除了可以觀測(cè)微小的事物，還可以拿來(lái)拍照，也可以儲(chǔ)存好多的資料，老師要上課也很便捷。
有所中學(xué)做了這樣一個(gè)研究，看臥室的抹布和便器蓋上那個(gè)的真菌多，結(jié)果是臥室抹布上的真菌要比便器蓋上的真菌還多。
臥室抹布上的真菌
這個(gè)是臥室抹布上的一個(gè)真菌群，很多中學(xué)生看到了都認(rèn)為難受，如何這么多真菌哇。由于她們平常沒(méi)辦法見(jiàn)到它，它太小了。這個(gè)對(duì)面是一個(gè)打結(jié)的毛發(fā)，這個(gè)是頭虱，你看頭虱這么大，這個(gè)也是對(duì)中學(xué)生的衛(wèi)生習(xí)慣的教育。
有些寬度單位我們接觸不到，并且關(guān)于寬度的故事或則距離的故事，會(huì)給我們帶來(lái)感動(dòng)。下邊我就用幻kt板來(lái)描述一個(gè)寬度、距離抵達(dá)極至的令人驚訝的故事。
播放幻kt板《從鏡頭看世界》：
我們來(lái)進(jìn)行一次高速的旅行，從一米開(kāi)始，之后根據(jù)十的乘方降低，漸漸往起來(lái)進(jìn)行宏觀世界的探求，祝你們一路順風(fēng)。
這是從一米處見(jiàn)到的樹(shù)根；從十米上空見(jiàn)到的一片樹(shù)林；一百米，見(jiàn)到我們房屋的屋頂；一千米，十千米，這時(shí)城市早已很小了，看不清房屋了；這是一千公里，這兒聽(tīng)到的是德國(guó)佛羅里成都的一個(gè)角，一萬(wàn)公里，這是人造衛(wèi)星上見(jiàn)到的，要離開(kāi)月球了；十萬(wàn)公里，看上去月球很小了，我在那里呀？一百萬(wàn)公里，月球和月亮的運(yùn)行軌道，紅色部份是月亮的運(yùn)行軌道；一千萬(wàn)公里，月球軌道的一部份；一萬(wàn)萬(wàn)公里，金星和月球的軌道；十億公里，水星、金星、木星和月球的軌道；一百億公里，這時(shí)我們能看見(jiàn)太陽(yáng)系和行星運(yùn)行的軌道；一千億公里，太陽(yáng)系看上去顯得有點(diǎn)小了；一萬(wàn)億公里，太陽(yáng)看上去就是諸多星體中的一顆，就是紅框旁邊的那一顆，邊上都是星體；一光年，（光年是天文學(xué)里檢測(cè)距離的單位，光一秒鐘走30萬(wàn)公里，光一年所走的距離就是一光年。在天文距離上用公里就沒(méi)辦法來(lái)統(tǒng)計(jì)了，數(shù)字太大了。）十光年，一百光年測(cè)量平均速度教學(xué)設(shè)計(jì)，在這個(gè)距離上我們?cè)缫言阢y河系里面旅行了，你看漫天的星斗，我們還沒(méi)有出銀河系；十萬(wàn)光年，開(kāi)始接觸銀河系的外圍了；好，這就是銀河系，一百萬(wàn)光年，從哪個(gè)距離我們看見(jiàn)的銀河系；一千萬(wàn)光年，我們能夠往遠(yuǎn)處走，可是，我們還是早點(diǎn)回去吧，回家了。宇宙是這么的廣闊，人類生活在月球上真是太渺小了，我們是誰(shuí)？我們將去哪些地方？我們從何而至?這樣看了之后，我們的眼界也寬闊了，不要老看著我們眼前的生活上的一些事兒啊，經(jīng)濟(jì)上的一些事兒啊，想想我們?cè)谧匀唤缣煨。覀円獮樾⊥瑢W(xué)的科學(xué)教育而拼搏。
如今是往小的地方去，昨天是往宏觀的方向，如今是往微觀的地方去。一片枝葉，這是十分米的距離，我們看見(jiàn)的樹(shù)枝的樣子；再往上面，一個(gè)分米，我們才能看見(jiàn)它的結(jié)構(gòu)了，葉脈呀等等；一個(gè)毫米，細(xì)胞組織開(kāi)始顯露；十個(gè)微米，細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)；一個(gè)微米，細(xì)胞的核；這個(gè)是染色體了；這是埃米；一百埃，這是DNA的顯微相片，不是模型；十埃米；一埃，你們認(rèn)清楚啦，這是一個(gè)碳原子；十個(gè)皮米，我們可以看見(jiàn)電子了；這是一個(gè)飛米；我們可以見(jiàn)到原子核；十個(gè)飛米，碳原子的原子核，一個(gè)飛米，才能看見(jiàn)質(zhì)子。如今你想想，你是宇宙的中心嗎？看了這之后呢，我們對(duì)整個(gè)自然界有個(gè)比較深的了解，從檢測(cè)展開(kāi)去，我們聽(tīng)到了宇宙的還有物質(zhì)內(nèi)部的一些情況，都跟檢測(cè)有關(guān)，都跟我們的厚度單位有關(guān)。
（放映幻燈）厚度單位
檢測(cè)速率——風(fēng)速計(jì)
2、測(cè)量速率
接出來(lái)我們?cè)僦v一個(gè)“器”，就是檢測(cè)風(fēng)速的，檢測(cè)風(fēng)速現(xiàn)今有好多的用具，這里是一個(gè)便攜式的，適宜我們中學(xué)用的風(fēng)速儀，它是一個(gè)用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的設(shè)置，我們看見(jiàn)這當(dāng)中有一個(gè)像小電吊扇一樣的東西，假如有風(fēng)的話，它都會(huì)轉(zhuǎn)上去，它不但可以測(cè)風(fēng)速，還可以測(cè)溫度，或則說(shuō)風(fēng)溫。剛才我在空調(diào)風(fēng)出口的地方測(cè)了一下，是7.9米|秒，風(fēng)溫是24.8度，若果家里面或則是中學(xué)里買(mǎi)了空調(diào)、修了空調(diào)，是不是可以用它來(lái)測(cè)試風(fēng)的大小？出口的風(fēng)溫也可以測(cè)了。
檢測(cè)風(fēng)速的風(fēng)速計(jì)
如今“器”有了，我們探究的課題究竟是做哪些呢？我昨天說(shuō)的那所實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中學(xué)，以前用它來(lái)做風(fēng)箏的探究。
中國(guó)唐朝的高官萬(wàn)戶是世界上第一位航天人，他在一個(gè)桌子上，綁了兩個(gè)大風(fēng)箏，在桌子上安裝了六十四個(gè)湖人，他坐在里面想飛上天去，結(jié)果摔得粉身碎骨。為了記念萬(wàn)戶對(duì)航天事業(yè)勇敢的探求，地球上有一個(gè)環(huán)形山被命名為萬(wàn)戶。
這所中學(xué)的老師們想到做風(fēng)箏，研究關(guān)于風(fēng)箏的科學(xué)問(wèn)題。
下邊我們就來(lái)看一下她們?nèi)绾蝸?lái)設(shè)計(jì)這個(gè)探究活動(dòng)。項(xiàng)目名稱是“放風(fēng)箏的科學(xué)”，所須要的器材有：風(fēng)箏、風(fēng)速計(jì)、一個(gè)強(qiáng)力吊扇。這個(gè)吊扇還要裝上一個(gè)檢波罩。為何呢？由于假如后面不裝檢波罩，下來(lái)的風(fēng)會(huì)有些旋風(fēng)，對(duì)我們的測(cè)試，對(duì)我們的探究會(huì)有些影響。在上面裝一個(gè)檢波罩，這個(gè)罩上面有一格、一格、一格，有大約如此長(zhǎng)吧。風(fēng)下來(lái)之后經(jīng)過(guò)檢波，還會(huì)橫著吹，不會(huì)帶旋。目前主要是這三個(gè)器械。還要做什么事情呢，第一個(gè)，我們你們都曉得，風(fēng)箏下邊這個(gè)細(xì)繩，就是拉住它的那根繩子，它和風(fēng)箏的聯(lián)接點(diǎn)很有學(xué)問(wèn)。太靠下了，迎角都會(huì)大，假如系在上面一點(diǎn)呢，迎角就比較小，假如再下呢，迎角就更大了，這三種不同的系繩的位置，三個(gè)迎角的大小是不一樣的，放在吊扇上面去做實(shí)驗(yàn)，風(fēng)速的大小，就拿剛剛那種風(fēng)速計(jì)來(lái)測(cè)。不是要控制可變誘因嗎？控制風(fēng)速，我改變系繩的位置，改變那種迎角，來(lái)看它是不是就能保持穩(wěn)定，不會(huì)翻掉。
照理風(fēng)箏是有尾巴的，為了簡(jiǎn)約一點(diǎn)，圖上沒(méi)有出現(xiàn)尾巴。
這個(gè)研究風(fēng)箏迎角的案例，中學(xué)老師早已試過(guò)了，就在普通電吊扇下試，還沒(méi)有用我昨天所說(shuō)的那種強(qiáng)力電吊扇，療效還比較好。并且，有一個(gè)問(wèn)題，就是風(fēng)速一定要穩(wěn)定，那就是要用風(fēng)速計(jì)測(cè)試好以后來(lái)做，控制好一個(gè)變量。
探究的第二個(gè)問(wèn)題，是風(fēng)速和風(fēng)箏能夠放飛的關(guān)系。這兒有風(fēng)扇，風(fēng)速不同，你看紅顏色的是強(qiáng)悍的風(fēng)，這個(gè)是中等大小的風(fēng)，這個(gè)是小點(diǎn)的風(fēng)，角度都一樣，系繩的位置都一樣，之后看風(fēng)箏在電吊扇前的穩(wěn)定情況，風(fēng)小時(shí)風(fēng)箏肯定容易掉出來(lái)，由于風(fēng)箏本身有重量；我預(yù)測(cè)強(qiáng)風(fēng)其實(shí)沒(méi)問(wèn)題；中等風(fēng)可能會(huì)搖搖晃晃；低速風(fēng)會(huì)掉出來(lái)，這是她們研究的第二個(gè)問(wèn)題。
第三個(gè)問(wèn)題，是風(fēng)箏的重量和能夠放飛的關(guān)系，這就比較容易理解，假如風(fēng)箏本身很重，其實(shí)放飛會(huì)有些問(wèn)題；太輕或則說(shuō)風(fēng)箏的重心調(diào)整不好可能也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，老師們?nèi)缃裨缫言谧鲲L(fēng)箏，等我回家就開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)。
我們把“器”和探究活動(dòng)的案例結(jié)合上去，使實(shí)驗(yàn)做上去更科學(xué)，更便捷，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更確切。女兒們也會(huì)特別有興趣。
上期預(yù)告
李子平
《科學(xué)探究之“器”（二）》
檢測(cè)體溫、電流、聲音等
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