原子实验室
通过添加质子、中子和电子来构建原子,观察元素、电荷和同位素如何变化。
物理 · 原子与核物理、原子结构
9–10 年级 · 11–12 年级9年级科学:原子的结构;11年级化学:原子结构
启动模拟器:原子实验室
抛体运动
发射抛体,改变角度、速度、重力、高度和空气阻力,比较轨迹、射程和飞行时间。
物理 · 力学
11–12 年级11年级物理:平面内的运动
启动模拟器:抛体运动
单摆
让单摆摆动,改变摆长、重力、振幅和阻尼,把测得的周期与小角度公式比较。
物理 · 力学、波与声音
6–8 年级 · 11–12 年级7年级科学:时间与运动的测量;11年级物理:振动
启动模拟器:单摆
弹簧与质量
让弹簧上的物体振动,改变质量、劲度和阻尼,观察动能、弹性势能和损失的能量相互转换。
物理 · 力学
11–12 年级11年级物理:振动
启动模拟器:弹簧与质量
碰撞
让两辆小车在轨道上碰撞,改变质量、速度和恢复系数,检查碰撞前后的动量和动能。
物理 · 力学
9–10 年级 · 11–12 年级9年级科学:力与运动定律(动量);11年级物理:功、能和功率
启动模拟器:碰撞
斜面
把木块放在斜面上,改变坡度、质量和摩擦,分解力并预测它是否会滑动。
物理 · 力学
6–8 年级 · 11–12 年级8年级科学:摩擦与力;11年级物理:运动定律(摩擦、力的分解)
启动模拟器:斜面
圆周运动
让物体做圆周运动,改变半径、速度和质量,查看向心加速度、向心力以及绳子断开时会发生什么。
物理 · 力学
11–12 年级11年级物理:平面内的运动;运动定律
启动模拟器:圆周运动
轨道运动
让卫星绕行星发射,改变初速度和方向,比较圆形、椭圆和逃逸轨道。
物理 · 力学
9–10 年级 · 11–12 年级9年级科学:万有引力;11年级物理:万有引力
启动模拟器:轨道运动
波的干涉
叠加两列行波,改变振幅、频率和相位,观察叠加形成相长干涉、相消干涉和拍。
物理 · 波与声音
11–12 年级12年级物理:波动光学
启动模拟器:波的干涉
驻波
驱动一根两端固定的弦,改变长度、张力、密度和频率,找出共振谐波。
物理 · 波与声音
11–12 年级11年级物理:波
启动模拟器:驻波
多普勒效应
移动声源和听者,观察波前聚拢和散开,比较发出和接收到的频率。
物理 · 波与声音
11–12 年级 · 大学及以上11年级物理:波
启动模拟器:多普勒效应
几何光学
在薄透镜前拖动物体,改变焦距,画出主光线,找出像的位置、大小和类型。
物理 · 光学
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级7年级科学:光(透镜成像);10年级科学:光——反射与折射;12年级物理:光线光学
启动模拟器:几何光学
折射
让光线在两种介质间传播,改变折射率和入射角,找出临界角和全反射。
物理 · 光学
9–10 年级 · 11–12 年级10年级科学:光——反射与折射;12年级物理:光线光学
启动模拟器:折射
热扩散
加热一根金属棒,选择材料和两端温度,观察温度分布逐渐趋向直线形的稳态。
物理 · 热与气体
6–8 年级 · 11–12 年级7年级科学:热与传导;11年级物理:物质的热学性质
启动模拟器:热扩散
气体定律
压缩、加热和填充装有弹跳粒子的活塞,保持一个量不变,观察玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律的出现。
物理 · 热与气体
11–12 年级11年级物理:分子动理论(气体定律)
启动模拟器:气体定律
电场
放置并拖动正负电荷,可视化它们产生的电场矢量、电场线和等势线。
物理 · 电与磁
11–12 年级12年级物理:电荷与电场
启动模拟器:电场
电磁感应
把条形磁铁推过线圈,改变速度、匝数和磁铁强度,把变化的磁通量与感应电压联系起来。
物理 · 电与磁
11–12 年级12年级物理:电磁感应
启动模拟器:电磁感应
流体连续性
让水流过一根先变窄再变宽的管道,改变截面积和流量,比较管道各处的流速和理想压强。
物理 · 流体
11–12 年级11年级物理:流体的力学性质
启动模拟器:流体连续性
浮力
把不同密度的木块放入不同液体中,预测它们是否漂浮以及浸入多深,看阿基米德原理如何平衡各力。
物理 · 流体
9–10 年级 · 11–12 年级9年级科学:万有引力(推力、浮力、阿基米德原理);11年级物理:流体
启动模拟器:浮力
放射性衰变
观察一批不稳定原子核随机衰变,改变半衰期和初始数量,把随机计数与指数期望值比较。
物理 · 原子与核物理
11–12 年级 · 大学及以上12年级物理:原子核
启动模拟器:放射性衰变
相图
在压强–温度相图上移动水或二氧化碳样品,看它在哪里是固体、液体、气体或超临界流体。
化学 · 热化学与混合物
11–12 年级 · 大学及以上拓展 9 年级的物质状态;相图属于大学水平
启动模拟器:相图
磁场
放置载流导线和线圈,观察它们产生的磁感线、强度和方向,以及平行导线之间的力。
物理 · 电与磁
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级7年级科学:电流及其效应(电磁铁);10年级科学:电流的磁效应;12年级物理:运动电荷与磁
启动模拟器:磁场
城市热岛
改变城市地表的颜色、遮阴、植被和储热能力,将其能量平衡和昼夜温度与公园比较。
地球与环境 · 气候与碳
11–12 年级 · 大学及以上11年级地理:太阳辐射、热平衡与温度
启动模拟器:城市热岛
梁的挠度
给简支梁或悬臂梁加载,改变跨度、材料和截面,查看挠度、弯矩、剪力和应力。
工程 · 结构与机构
大学及以上大学结构工程
启动模拟器:梁的挠度
隔振
把机器安装在振动地面上的弹簧和阻尼器上,改变质量、刚度、阻尼和频率,比较传递率。
工程 · 结构与机构
11–12 年级 · 大学及以上11年级物理:振动(受迫振动、共振)
启动模拟器:隔振
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