在成長過程中 大手牽小手,幸福向前走! 前幾天,大手牽小手 推出的《壯美!人類首次拍到黑洞照片,這幾個(gè)超贊視頻讓孩子刷新對(duì)宇宙的認(rèn)知!》一文,得到了許多家長的點(diǎn)贊,手手君覺得好感動(dòng)哇哈哈哈~ 今天再來第二彈,在家就能做的黑洞科學(xué)實(shí)驗(yàn)! 黑洞的概念解釋起來有點(diǎn)困難,別說孩子了,很多成年人聽起來也是云里霧里。恰好手手君發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)很有趣的黑洞小游戲,是歪果仁琢磨出來的,在家里就可以做,通過動(dòng)手實(shí)踐和實(shí)物互動(dòng),很直觀而形象地幫小朋友們理解前邊介紹的黑洞、引力和時(shí)空等重要天文概念,啟發(fā)孩子對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣的同時(shí),還帶孩子們養(yǎng)成動(dòng)手探索問題、驗(yàn)證問題的好習(xí)慣! 黑洞是怎么把物質(zhì)吸進(jìn)去的呢? 我們用很簡(jiǎn)單的材料,可以建立一個(gè)大質(zhì)量物體周圍空間曲率的物理模型;利用這個(gè)模型,引導(dǎo)孩子實(shí)驗(yàn)并觀察,一個(gè)物體通過重力井時(shí)會(huì)發(fā)生什么;如果它的速度不夠快或重力井太深時(shí),對(duì)小質(zhì)量物體有何種影響? 需要的材料:具有輕彈性的繃帶和幾個(gè)重量、大小不同的球。 剪出一個(gè)40×40厘米的彈性繃帶。讓孩子和隊(duì)友水平拉伸繃帶,直到它繃緊,代表二維的“空間”。 注意,小朋友要保持繃帶不動(dòng)。然后把一只小球放在繃帶上,讓它滾過繃帶表面,小球的路徑應(yīng)該是一條直線,你可以讓孩子想象一下,這類似于一束光穿過空間的路徑。 接下來,再換成更重一些的球,這時(shí),孩子會(huì)看到“空間”在重物的影響下,周圍開始彎曲。 讓一個(gè)小彈珠滾近重物,它的軌跡現(xiàn)在應(yīng)該被繃帶的變形所改變。這就有點(diǎn)像光通過一個(gè)巨大的物體時(shí),會(huì)使周圍的空間變形。 還可以試著改變彈珠的速度,看看它的路徑是如何變化的。 中心區(qū)域越集中(即大球越重),繃帶就會(huì)越彎曲。這增加了“重力井”的深度,小彈珠將無法從中逃脫。 當(dāng)彈珠靠近大球時(shí),它開始圍繞“黑洞”旋轉(zhuǎn),最終落入黑洞。 這就是黑洞所發(fā)生的情況:它們的重力使空間變形,以致于光或其他物體落入黑洞而無法逃逸。 需要的材料:彩色卡紙,剪刀、膠帶,紙杯,磁力珠 在一個(gè)直徑25厘米的圓形上,剪出一條直線和一個(gè)圓心小洞。 將剪開的半徑粘好,并讓這個(gè)圓略成漏斗形。這個(gè)漏斗其實(shí)就模擬了一個(gè)黑洞,然后把它放在一個(gè)紙杯上;再找一些磁力珠放在紙漏斗邊緣,觀察小珠的運(yùn)動(dòng)軌跡。 孩子會(huì)看到,小珠沿著漏斗黑洞,以橢圓形的軌跡滾入黑洞,而越接近中心,速度越快,這正是黑洞”吸食“周邊物質(zhì)的模型。 當(dāng)黑洞把物質(zhì)吸進(jìn)來時(shí),正像這個(gè)手工所展現(xiàn)的那樣,物質(zhì)在黑洞周圍形成一個(gè)圓盤。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)得越來越快,就會(huì)急速升溫,使大量的光和物質(zhì)以噴流形式發(fā)射到太空中。 這些噴射流非常明亮,如果它們正好指向地球,就很容易被地球上的望遠(yuǎn)鏡捕捉到。 其實(shí)你發(fā)現(xiàn)哇,這些實(shí)驗(yàn)操作起來很簡(jiǎn)單,但關(guān)鍵是怎么向孩子解釋,(所以先在心里默默地過一遍~)。 不過,通過簡(jiǎn)單的游戲和手工,能比較簡(jiǎn)明易懂地闡釋黑洞的原理,而且孩子們親自動(dòng)手,既有一份探索科學(xué)的成就感,也能激發(fā)孩子對(duì)物理、天文學(xué)的興趣!試試看! 大手牽小手 每天都有干貨和驚喜 進(jìn)入公眾號(hào),選擇“設(shè)為星標(biāo)” 就能一鍵找到,不會(huì)錯(cuò)過啦! |
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