第一章 制作篇
活动1 鸡蛋撞地球
活动导航
北京时间2012年6月29日10时许，神舟九号飞船返回舱借助降落伞和反推发动机逐步减速，成功降落在位于内蒙古中部的主着陆场预定区域，航天员景海鹏、刘旺、刘洋平安回家。
中国的“神九”飞船顺利返回地球，完成了包括诸多突破且雄心勃勃的任务。中国已成为继美国、俄罗斯之后第三个独自完成载人空间对接创举的国家。在过去10年中，中国迈着快速、稳健的步伐发展航天项目：将首名航天员送入太空、完成首次太空行走、发射两颗月球探测器……
作为中学生的我们，是不是也想遨游太空，也想像科学家一样，设计出安全的返回舱，那还等什么？让我们用鸡蛋模拟返回舱，让鸡蛋从5楼落下，要使鸡蛋撞地而不碎并落入划定的范围内。比比看哪位同学更有创意。
前人经验
降落伞型：就是利用降落伞，增大空气阻力，以使鸡蛋连同整个装置平稳落地。
跳伞、宇宙飞船减速，都运用了这个方法，效果很好。安全性极高，使整个装置达到较小的速度即可匀速下落。装置的重量也不会很重。缺点就是：受空气流动影响严重，会使实验装置飘忽不定，准确性较差，往往不能落到指定位置，从而影响了比赛成绩。
盐水型：就是配制密度很大的盐水，让鸡蛋漂浮在上面，落地后盐水就充当了缓冲材料，保证鸡蛋不破。
这种方案新颖独特，用盐水作缓冲，安全性较高，受到空气阻力影响很小，准确性较高。但装置不易控制，如果装置在空中翻滚，盐水洒出，就起不到保护作用了，因此，一定要保证装置重心要稳，并且尽可能的低。这种装置的重量问题也是不容忽视的，毕竟，盐水的密度要比塑料泡沫大得多。
活动规则
一、任务：用鸡蛋模拟返回舱，让鸡蛋从5楼落下，要使鸡蛋撞地而不碎并落入划定的范围内。4人一组。
二、材料：自选。
三、评分细则：
1.总分100分。
2.质量：40分。100克以内40分，120克以内30分，130克以内20分，130克以外10分。
3.准确度：40分。以1米为半径范围内40分，2米30分，3米20分，3米外10分。
4.外观：20分。美观、颜色鲜艳10分，富有创意10分。
知识链接
降落伞是利用空气阻力，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器，使人或物从空中安全降落到地面的一种航空工具。主要由柔性织物制成。是空降兵作战和训练、航空航天人员的救生和训练、跳伞运动员进行训练、比赛和表演，空投物资、回收飞行器的设备器材。
反推装置：民航机上的涡轮风扇发动机一般都有反推装置（Reverse Thrust），它的原理是用导流板使发动机排气的方向发生偏转，倾斜向前方喷气，以产生向后的拉力使飞机在着陆滑跑过程更快地减速。
活动过程
★ 准备：
1.查阅资料，思考设计方案。
2.小组讨论方案的可行性，思考设计方案及应用到的物理知识（设计原理）。
小组活动记录表
经过我们查阅资料和小组交流，达成了共识，形成了初步设计方案，请看我们的成果。
★ 我的设计
1.根据设计方案，制作好成品。
2.小组实验，改进设计，制作成品。
实验记录表
经过一段时间的活动，我们已经做出了满意的作品，现在比比看，记录下我们的辉煌。
★ 评价与成绩
鸡蛋撞地球评比表
拓展创新
在前面的活动中，我们获得许多新体验、新感受。有了新的思考，如果有兴趣，就继续开展我们的活动吧！
活动2 吸管桥承重
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河北省赵县的洨河上，有一座世界闻名的石拱桥，叫安济桥，又叫赵州桥。它是隋朝的石匠李春设计和参加建造的，到现在已经有一千三百多年了。
赵州桥非常雄伟。桥长五十多米，有九米多宽，中间行车马，两旁走人。这么长的桥，全部用石头砌成，下面没有桥墩，只有一个拱形的大桥洞，横跨在三十七米多宽的河面上。大桥洞顶上的左右两边，还各有两个拱形的小桥洞。平时，河水从大桥洞流过，发大水的时候，河水还可以从四个小桥洞流过。这种设计，在建桥史上是一个创举，既减轻了流水对桥身的冲击力，使桥不容易被大水冲毁，又减轻了桥身的重量，节省了石料。
现今，像赵州桥这样的石桥越来越少了，越来越多的钢架桥出现在桥梁道路的建设中，作为中学生的我们，是不是也可以像当年的李春一样，创造出完 美的桥呢？那让我们用吸管模拟钢架，设计并制作出实用、坚固而富有创意的吸管桥吧。
前人经验
方案一：把若干根牙签放进吸管内，使其更牢固，然后把数十根吸管并排粘贴在一起，在上边和下面横向粘贴几根剪短的、也放了牙签的吸管，以用于把所承受的力，均匀的分散并起到加固作用……
方案二：信封肯定是要做桥面了。牙签给你是用来横着把吸管串到一起的。扎进去。多多运用你的数学知识。数学上不是说过三角形最稳固的吗。桥面用信封做，信封两边竖着放吸管，中间斜着交叉，那样中间就不会凹进去了……
活动规则
一、任务：
1.最多只能用25根塑料吸管、8张黏性标签纸、20根牙签、1只信封制作一座吸管桥。
2.吸管桥要架在高10厘米、宽20厘米、相距30厘米的两个桥墩上，吸管桥要能承受大的载重量。
3.吸管桥只能架在桥墩（高10厘米）上，不得另外制作与桥墩的连接，不能碰到“河面”（桌面）。
4.在架在桥墩上的吸管桥上放上塑料盒，再把砝码有序地放在塑料盒内，直到桥梁倒塌或碰到桌面为止。承受的重量要维持3秒钟才认可成绩。
二、材料：
25根塑料吸管、8张黏性标签纸、20根牙签、1只信封。
三、评分细则：
1.每承重10克砝码计1分。
2.桥梁制作美观、创新10分。
3.时间：20分钟。
知识链接
“贝雷架”又称贝雷片,贝雷梁或桁架，最先在二战时由一名英国工程兵发明，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。贝雷片可用于公路桥梁,拼装龙门吊车,导梁,架桥机,吊篮等。贝雷桁架组合门式起重机，采用装配式公路钢桥构件拼装龙门架，而且其跨距与立柱高度可调，以适应不同的工作场地，广泛应用于公路、铁路、市政、建筑、水利等建设项目。
世 界 十 大 名 桥
活动过程
★ 准备：
1.查阅资料，思考设计方案。
2.小组讨论方案的可行性，思考设计方案及应用到的物理知识（设计原理）。
小组活动记录表
经过我们查阅资料和小组交流，达成了共识，形成了初步设计方案，请看我们的成果。
★ 我的设计
1.根据设计方案，制作好成品。
2.小组实验，改进设计，制作成品。
实验记录表
经过一段时间的活动，我们已经做出了满意的作品，现在比比看！
★ 评价与成绩
吸管桥承重评比表
拓展创新
在前面的活动中，我们获得许多新体验、新感受。有了新的思考，如果有兴趣，就继续开展我们的活动吧！
活动3 乒乓球叠高
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书桌上放着一个不倒翁，浑圆的身体，一张笑眯眯的脸，书读累了，你会去逗它一下，把它推倒了，可它马上又笑嘻嘻地站起来，好倔强的脾气。不倒翁告诉我们一个非常有用的物理知识，物体怎样才能平衡。放在地上的凳子，摆在桌面上的台灯都处于静止状态，在物理学上就叫做平衡，但是同学们是否注意到，同样是处于平衡状态的物体：一本书竖在桌子上，轻轻地用手一推，啪的一声便倒在桌子上，而不倒翁推倒了却一下又能站起来。这就是说，平衡里也有不同：一件东西立在那儿，轻轻地推一下，它晃了几晃又重新立稳，这种平衡叫稳定平衡；如果轻轻地一碰就倒，叫做不稳定平衡，不倒翁是稳定平衡，立在桌面上的书本、铅笔等是不稳定平衡。
今天我们要开展一项活动竞赛，用乒乓球，螺母和10克的橡皮泥叠 高，怎样做才最高？这个赛题的核心是掌握好乒乓球的重心位置。叠起的乒乓球重心应始终处于最下面的一只螺丝帽上。因此可以说叠球比赛是一场比细心、比心灵手巧、比科学知识实践能力的竞赛。请同学们想一想，设计出你心中的办法，比比看哪位同学更有创意。
前人经验
走钢丝的杂技节目很惊险，是由于观众总害怕演员摔下来。杂技演员始终处于一个不稳定的情况下，演员必须不断小心地调整自己身体的姿势，保持身体的平衡，顺利地通过钢丝。
有一种看上去更加惊险的摩托车走钢丝，摩托车不仅在钢丝上行驶，而且车身的下面还挂着一个沉重的车厢，坐在车厢的演员还做出多种高难度动作，看上去使人觉得更加惊险，其实这个节目倒十分安全，因为挂在下面的车厢使整体的重心下降到钢丝绳的下面，反而成为一种十分稳定的平衡。
悬挂是一种最稳定的平衡。过去汽车大赛的时候，由于赛车车速太快，常常发生车翻人亡的悲惨事故，如今设计出一种新型的“低悬挂”型赛车，车轮很高，车厢很低，使汽车整个重心落在车轴的下面，等于把车身挂在了车轴的下面，所以把这种赛车弄翻很不容易。
活动规则
一、任务：
用若干只乒乓球将他们逐个叠在一起，要叠得高而不倒。并用球上所标数字进行运算，使算式的值最大。
1.参赛队员先将一个乒乓球放置在桌面上，使其固定，固定的方法不限。
2.然后在乒乓球上放一只螺丝帽，然后在上面放一只小球，再在小球上放上一只螺丝帽，再在螺丝帽上放一只小球。按一只螺丝帽、一只小球的顺序依次叠放。
3.在3分钟时间内，看谁叠放的高而不倒。并用球上所标数字和符号进行运算，使算式的值最大。
4.可以准备10克的橡皮泥作为小球叠高的辅助用品。
二、材料：
乒乓球，螺丝帽，橡皮泥。
三、评分细则：
1.比赛时由裁判发令，时间为3分钟。
2.在规定时间内，所叠高的乒乓球发生倾倒，可以重叠，以其中叠球个数最多的一次为准。
3.叠球得分为每个球10分累加。
4.算式得分为算式的值除以100。
5.总成绩为叠球分加算式分，得分高者为胜。
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不倒翁不倒的秘密在于它肚子底下的那个大泥坨，使不倒翁和桌子之间有一个很大的支持面，泥坨还使它的重心降得很低，所以特别稳定，倒了还能自己再站起来，站立在桌面上的书则不同，它的支持面非常狭窄，重心又很高，所以一碰就倒，因此，看一个物体稳定和不稳定有两个条件：一个条件是支持物体的面积的大小，还有一个条件是物体重心的高低。
活动过程
★ 准备：
1.查阅资料，思考设计方案。
2.小组讨论方案的可行性，思考设计方案及应用到的物理知识（设计原理）。
经过我们查阅资料和小组交流，达成了共识，形成了初步设计方案，并进行了练习。
小组活动记录表
经过一段时间的活动，现在比比看！
★ 评价与成绩：
看谁做得更好！
乒乓球叠高评比表
备注：计时员、记分员、裁判员、算分员，各两名（一名监督）。每组各出一名裁判员，两组同时比赛。
拓展创新
在前面的活动中，我们获得许多新体验、新感受。有了新的思考，如果有兴趣，就继续开展我们的活动吧！
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