实验器材

装135胶卷的塑料盒，学生制作需要的器材、工具。

课题及要求

用胶卷盒做一个小音笛，并用它来研究影响音调的因素。      制作一个奇怪的观察筒，并进行观察。      制作一个电容器，并用静电的方法使其带电和验电。      设计一个自动舂米粉机。过去春糯米粉常常用人工杠杆机械，劳动量大，效率低。请设计一个利用水流的简单机械来代替人工机械。要求尽可能地简单。

设计制作示例

音笛     取胶卷盒一只，把小刀在火焰上烧热后可以很方便地在盒的侧面开一个长方形的孔，如图１。在盒底中心也钻一个小孔，把一根线穿过小孔，在盒子里面系一个结。盖上盖子后，拿着伸在盒外的线头把盒子旋转起来，你就能听到一种奇怪的哨声。如果用胶带把长方孔贴住一部分，就可以改变孔的大小。多次实验你就可以知道孔的大小对哨声的音高有什么影响。事实上孔开得越大音高就越高。     我们还可以按图2所示的方法在胶卷盒底部中心开一个边长为4毫米的正方孔，取一根空塑料笔管把一端斜剖，再用胶水把管子胶粘在胶卷盒底部。另取一个胶卷盒，把它剖开，做成一个上边呈螺旋状的套子，把它套在音笛上。当你从吹管吹气，同时转动套子时，你就能吹出一种连续变化音高的笛声。

图1            图2

奇怪的观察筒     取一只无盖的黑色胶卷盒，用针在它的底面中心处烫一个小孔，再把一个小钉（或针）固定在靠近盒子开口的壁上，使钉子沿直径方向，钉子在盒子的轴线附近（如图3）。     当你用眼睛靠近盒子的开口端对着竖直的钉头向下的小钉观察时（如图4-a），你会看到一个钉头向上的暗影。     如果你把盒子掉一个头，即用眼睛通过小孔对钉子进行观察（如图4-b），你就会看到一个与钉子方向一致的放大的像。

图3                    图4

为什么会出现这种情况呢？     对于图a的情况，由于钉靠眼睛太近，它的像不可能聚焦在视网膜上，通过小孔的光线当把钉的影子投射在视网膜上，虽然它的暗影在视网膜上是正立的，但由于视神经的倒相作用，使我们感到它是倒立的影像。     对于图b的情况，相当于在人眼前加了一个小孔光阑，它不能改变像的正倒，但提高了观察的放大倍率，通常正常人眼的明视距离是25厘米，而使用这个小孔光阑后，明视距离大约缩短到5厘米。因此可知它的角放大倍率大约是25/5=5（倍）。

莱顿瓶     取一个透明的塑料胶卷盒，在它的外壁上蒙一层铝箔，另取一个回形针，把它的一头扳直，紧插入胶卷盒盖的中心，在胶卷盒内装一些水，再盖上盖子，如图5所示。这就成了一个莱顿瓶。    图5

实验时，一手持莱顿瓶的外壳，用上述静电起电盘使带绝缘柄的导体板带电，再将带电板与莱顿瓶上回形针的上端接触，反复数次，莱顿瓶就贮入了较多的电量。手持氖管的一端，将另一端与莱顿瓶的回形针接触，可以看到氖管发光。如果把电容瓶中的水倒掉，由于电容量大大减小，也就见不到氖管发光的现象了。

自动舂米粉机     这里介绍其中的一种设计方案，它的结构如图6所示。其关键的部位是杠杆左侧的一个自动翻斗，它是用胶卷盒制作的，支撑在一个水平轴上。当盒内没有水时，翻斗处于稳定的正立状态，杠杆右侧的冲头处于最低位。在左侧上方容器里的水流进翻斗的开始阶段，翻斗整体（包括水在内）重心比空斗时降低，仍然处于稳定状态。随翻斗内水量增加，冲头逐渐抬高。当流入翻斗内的水到达一定值后，翻斗整体重心就逐渐升高，其稳度逐渐降低，至水流入近满时，翻斗重心达到支轴上方，它由不稳定平衡变为不平衡，翻斗就随之倾倒，斗内的水全部倒出，举高的冲头也就落下，从而达到舂米的目的。

图6