随着国家科普教育事业的推进，特别是现代化建设下教育水平的提升，常规的区域性大型科技馆已经无法满足中小学校园的科普需求，越来越多的中小学开始在校内建设科技馆或者开辟专门的科普教室，让学生可以更近距离的体验科普展品，那都是放哪些展品更能贴近于中小学学生的学习能力水平呢？作为一家从事科普展品制作的源头厂家，上海惯量自动化有限公司的小编就来给大家介绍一些基础科学展品的科学原理吧，也希望这些更贴合于常见的物理现象、具有互动性、满足校园预算水平的展品能够走进更多的中小学校园，能更多地为中国的科普教育事业添砖加瓦。

1.磁悬浮灯泡

按下“启动”按钮，悬浮在空中的灯泡就会被点亮。灯泡能够悬浮在空中是利用了磁悬浮现象。高频电磁场在金属表面产生的涡流能够实现金属的悬浮。而灯泡能够点亮是利用了无线输电技术，灯泡中设置了电感线圈，使其能够利用电磁波无线取电。

2.垃圾分类

垃圾分类，指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用。

3.时间反应测试

展项由鲨鱼模型、LED灯等组成。参与时，观众将手放入鲨鱼模型张开的嘴中，注意观察鲨鱼的眼睛，鲨鱼眼睛亮起和提示音响起时鲨鱼嘴会闭合，观众迅速将手抽出。此时LED灯带显示反应速度的快慢。

4.平衡测试

展项主要由平衡板、手柄、传感器、LED数码管等部件组成，通过参与者双脚站在平衡板上的测试区域，引导参与者了解平衡能力不仅反应了身体的肌肉力量及协调能力，而且影响中枢神经系统处理信息的速度、各种感官的功能及灵敏程度。平衡能力是一个人身体综合素质的体现。

5.铁钉桥、铁钉搭桥

按下“通电”按钮，开始倒计时，在设定的时间内，完成搭接铁钉桥面；时间到电磁铁自动断电，也可通过“断电”按钮直接关闭。展品两边的“桥墩”是绕有线圈的铁芯电磁铁。通电时，“桥墩”铁芯具有磁性，小铁钉靠近“桥墩”，会被它吸引，并且也变得具有磁性。因为磁力具有同极相斥、异极相吸的特征，所以铁钉能在两个“桥墩”间首尾相连，形成“桥面”。

6.跳舞的回形针

回形针舞台之下其实暗藏着电磁线圈，线圈通电时产生磁场。当线圈两端随着音乐节奏不断变化时，磁场的强弱也随之变化。而回形针是含有原磁体的铁制成的，处于磁场中就会被磁化，使得回形针直接能够互相吸引。于是，多个回形针相连站立起来，并随着音乐节奏跳起舞来。

7.旋转的银蛋

展品中银蛋下方“品”字型固定了三块磁铁，而这枚银蛋，是用不能被磁铁吸引的普通金属制成的。转动手轮，银蛋下方的磁铁，在手轮的带动下旋转，从而形成旋转磁场。银蛋在旋转磁场的作用下产生感应电流，感应电流又会产生新的磁场，“磁生电，电又生磁”，两个磁场的相互作用带动银蛋旋转起来。由于银蛋一头重一头轻，它旋转起来之后，在重力、离心力以及摩擦力的作用下，便竖立了起来。 　　通过旋转磁场，可以实现电能和转动机械能相互转换，在生活中，交流电机、测量仪表等设备中都是旋转磁场的不同应用。

8.锥体上滚

本展品由双锥椎体、带坡度的锥形轨道以及展台组成，展示重力和重心的相关概念，让观众了解重力这一力学上重要的物理量。观众双手握住锥体两端，将锥体轻移到轨道底部，松开双手，锥体将会自动上滚。

9.双曲夹缝、双曲线槽

此展项将一个平板按相交双曲线形状开出双曲狭缝，缝的宽度略大于转动棒直径，棒转动时能顺利通过双曲狭缝。此展品向观众介绍二次曲面定理，并通过观众直接操作引起观众对抽象数学公式的理解和兴趣。

10.窥视无穷

光线在两面平行放置的平面镜和半透半反镜之间多次反射，形成一连串的像。由于镜面反射光总是弱于入射光（有极少一部分被吸收，而且前面的半透半反镜总是会将一半的光线透射出来），所以这种反射不是无限次的。由于远小近大的透视原理，镜像看起来就越来越小，像与像之间的距离看起来也越来越小，组成了一条像的长廊，使人觉得两镜之间无限深远。

操作方法：转动手轮，观察镜中像的变化。

11.激光竖琴

在竖琴上方装有7个激光器，下方装有对应的光电接收装置，当拨动激光“琴弦”时，手指就遮住了这束激光，触发了相应的装置，使小音箱系统发出对应的弦音。拨动不同的“琴弦”，可以弹奏出对应的弦音。光电传感器是光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外镭射光）转变成为电信号的器件，在检测和控制中应用非常广泛。

12.声驻波

驻波是由振幅、频率、振动方向均相同而传播方向相反的两列波叠加而成的，有机玻璃管内装有彩色小颗粒泡沫球，一端与喇叭相接构成一个展示声驻波的密封空间。操作按钮，选择不同的频率，喇叭发出不同的声波，入射声波从有机玻璃管一端传播到另一端产生反射波，在特定频率下入射波和反射波互相叠加形成驻波，振幅最大的点称为波腹，振幅最小的点称为波节。调整声源频率时，数字显示器同步显示当前的声音频率，这时波腹、波节的位置和振动幅度随之改变，形成看似小颗粒跳舞的现象。

13.飞鸟入笼

人眼在观察景物时，光信号通过视神经传入大脑形成视觉，但光的作用结束后，大脑中视觉形象并不会立即消失，而是会停留0.1至0.4秒，这就是人眼的视觉暂留现象。这件展品将小鸟飞翔的连续动作分解成一幅幅动作连贯的静止画面，随着“鸟笼”快速旋转，大脑中暂留的影像会填补鸟笼栅栏所带来的视觉空白，于是人眼便会看到小鸟飞入笼中。

14.美丽的辉光

辉光球（盘）的中心装有电极，球（盘）内充有惰性气体。电极接通高压后，惰性气体便被电离激发出美丽的辉光。惰性气体中氦气发粉红色光，氩气发蓝紫色光，氖气发红色光，氙气发白色光，不同的惰性气体以不同的比例混合，就可以产生不同色彩的辉光。当手放在辉光球（盘）上时，由于手与电极之间形成放电通道，此区域辉光就会倍加明亮。

15.哪个滚得快

惯性是物体的一种固有属性，而物体绕轴转动时惯性的量度称为转动惯量。转动惯量取决于物体的形状、质量分布和转轴的位置，物体的质量分布离转轴越远，转动惯量越大；物体的质量分布离转轴越近，转动惯量越小。虽然两个转轮质量和大小相同，但转轮上的滑块位置不同，滑块靠近中心的转轮转动惯量较小，更容易绕轴旋转。

16.水滴运动、机械涟漪

凸轮机构是由凸轮、从动轮和机架三个基本构件组成的高副机构，凸轮机构主要作用是让从动杆按照工作要求，完成往复的运动；每个圆环都连接在状态完全相同的两个凸轮上，且所有圆环连接凸轮组的行程各不一样，当同步转动时，彩色圆环就会形成上下起伏的状态，仿佛“水滴入水”激荡起的涟漪。凸轮机构常用于将圆周运动转变为连续的直线往复运动。

17.最速降线

小球到达终点的时间取决于路程的长度和小球的下滑速度。实际上，曲线轨道是一条最速降线（摆线），在小球下降的初始阶段，小球通过较陡的轨道最快获得较大的速度，然后充分利用较大速度走完余下的曲线。最速降线是速度与路径的最优组合，相比其他任何轨道，小球均可以最先到达终点。古代建筑屋顶的形状也设计成最速降线，从而保证雨水能够最快的下落。

18.奇妙的运动轨迹、滚出直线

平面上，一个动圆沿着一个定圆的内侧做滚动时，此圆上一点的轨迹叫做内摆线，也称之为圆内螺线。内摆线会随着两圆半径比值的不同而出现不同轨迹，当圆半径是定圆半径的五分之一时，小圆上任一点（笔尖）的运动轨迹是一条五角星线；动圆半径是定圆半径的二分之一时，小圆上任一点（小玩偶）的轨迹是一条直线。

19.雅各布天梯

正常情况下，空气是绝缘体，但只要电压足够高，空气可以被电压击穿成为导体，且电压越高，空气被击穿的距离越远。两根羊角形电极的底部相距最短，接入高压后，两级间底部的空气最先被击穿并产生电弧。而电弧加热周围的空气，产生上升的气流，推动电弧不断向上爬升，形成像梯子一样的电弧放电现象，犹如古希腊神话中的“雅各布天梯”。但当电弧达到一定高度，电极间距超过“击穿”的临界距离时，电弧就消失了。

20.听话的小球

根据伯努利原理：流体流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。风机启动后送出竖直向上的气流将小球托起使得U型管上下水平管口产生压差，下管口处压强最小，因此，小球被气流托起到上水平管口附近时，在压差的作用下很“听话”的改变竖直向上的运动方向，进入U型管，沿着管道运动到下水平管口。飞机起飞，足球场上的“香蕉”球都是伯努利定理的应用。

21.科里奥利力

惯性是物体的一种固有属性，皮带在一开始的运动中保持直线运动的状态，当底部大转盘开始转动后，皮带会有继续保持直线运动的趋势，但由于体系本身是旋转的，在经历了一段时间的运动之后，体系中质点的位置会有所变化。因此，当皮带绕轴运动方向与圆盘的运动方向相同时，两轴之间的皮带外凸；当两者运动相反时，两轴之间的皮带内凹。这种旋转体系中直线运动的质点相对于旋转体系产生的偏移被归纳为科里奥利力的作用。

22.手眼协调、一笔画

电流的产生需要两个基本条件：电压、闭合回路。我们对于电路的控制也是主要从这两个方面入手，使电路按照我们的要求工作。本展品以游戏的方式，直观地演示闭合回路和断路时电路工作结果的变化。

23.斐波那契数列

斐波那契数列，又称黄金分割数列。因数学家列昂纳多·斐波那契，以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔子数列”，指的是这样一个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、……即这个数列从第3项开始，每一项都等于前两项之和。当展项启动后，模型开始旋转，同时在频闪灯光的配合下，根据眼睛的视觉暂留现象，就会看到花瓣根据该数列的规律逐渐绽开。