寺湾镇大坪小学：制作“牛顿摇篮” 发现力学之美
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河南省教育网
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作者：
朱洪芳
2019-10-21 17:52:15
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为激发学生热爱科学的兴趣，引导学生发现力学之美，感知科学的奥秘，10月19日下午，淅川县寺湾镇大坪小学开展了“制作‘牛顿摇篮’ 发现力学之美”科技社团活动。
首先，指导老师介绍了社团活动的主要内容，引导学生要动脑筋观察和思考科学现象，告诉大家“牛顿的摇篮”这个科学现象的趣味。听着老师的介绍，大家都有点迫不及待了。接着，老师播放了一段演示视频。视频中详细演示了牛顿的摇篮现象，简要介绍了其中的力学原理，启发学生们知道这些现象在生活中也有广泛的应用，拉近了科学与生活的关系，使学生们知道科学并不是高不可攀。
然后，指导老师开始制作。制作材料全部来源于身边，有纸板（纸箱就可以代替）、玻璃球、线绳、浇水、小刀、横杆（小木棍、筷子可以代替）等。制作中的程序有画线、裁剪、截绳、粘球、固定等，其中难点在于将等长的六段绳粘贴在玻璃球上，两头必须一样长短，然后两头打结，穿在横杆上。两根横杆上的六个结，一定要摆放的距离相等，必须让垂在下面的六个球紧贴着，确保力的传递。
在指导老师的操作下，整个程序一气呵成，一个简易的“牛顿的摇篮”制作成功。这算完成了第一步，究竟能不能演示成功呢、大家都充满了疑问。只见指导老师拿起左边一个球，击打后，右边起来一个，然后拿起两个球，击打后右边也起来两个球，如此循环往复。接着两边各拿起一个球，击打后同时跳跃，循环这样做效果也同样如此。奇妙的现象令大家充满疑问，大呼不可能，科学真奇妙。
最后，指导老师向大家揭示了其中的奥秘。牛顿摇篮又叫牛顿摆，是一个1960年代发明的桌面演示装置，六个质量相同的球体由吊绳固定，彼此紧密排列。牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略特（Edme Mariotte）最早于1676年提出的。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外五个球，最左边的球将被弹出，并仅有最左边的球被弹出。 当然此过程也是可逆的，当摆动最左侧的球撞击其它球时，最右侧的球会被弹出。当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时，最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行，并适用于更多的球，三个，四个，五个…… 老师告诉大家，这个现象里面蕴含着力学中力的传递和能量守恒定律等物理知识，虽然你们现在还不太懂，但随着你们学习更多的知识，到时就明白了。这同时说明生活中有很多奇妙的现象等着我们去发现、去探究。
燃起科学火花，探索生活奥秘。这次社团活动给了同学们很大启示，激发了他们学科学、用科学的兴趣。淅川县寺湾镇大坪小学科技角社团的孩子们纷纷表示，一定要用明亮的眼睛、灵巧的双手、睿智的大脑去探究生活中的科学现象，学习更多的科学知识，用科学改变我们的世界，成为一名“小小科学家”。
（通讯员 朱洪芳 供稿）
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