科学原理及展示目的：阿基米德有一句名言：“给我一个可靠的支点，我就能撬动地球。”这件展品就为孩子们形象地展示了杠杆原理。观众可拉动合肥攀达杠杆设施上不同位置的拉环，启动杠杆，可撬动杠杆另一端的地球模型，拉动杠杆上不同位置的拉环，力矩不同，撬起地球所需的力气不同。越靠近杠杆中心位置的拉环，拉动所需的力气越大。通过体验，让孩子感知科学的力量和神奇，从小培养科学思维和大胆创新创造的思维习惯。
操作方法：
1.观众拉动杠杆设施上不同位置的拉环，启动杠杆，撬动杠杆另一端的地球模型；
2.对比拉动杠杆上不同位置的拉环，撬起地球所需的力气不同。

　　展项由大型杠杆机构、限位缓冲装置以及绳索等组成。参与者一人坐在座椅上，另一人通过不同位置的绳索拉起坐在椅子上的观众，感受不同位置使用的拉力大小。根据杠杆原理：杠杆上的两个力矩（即力与力臂的乘积）大小相等可使杠杆平衡。展项中，杠杆机构的力臂越长，拉起观众所需要的力越小；反之，力臂越短需要的力越大。所以，拉动杠杆机构外侧的绳子较为省力。生活中常用的起瓶器，钳子等都是利用了杠杆原理。

　　分别点击屏幕上煤炭、石油、天然气三个按钮，观看该能源在全球的分布状况，并通过多媒体视频了解相关知识。能源是国民经济的重要物质基础，未来命运取决于能源的掌握，但是地球上的能源并不是均匀分布的，且对于社会发展重要的化石资源是一种不可再生能源，正在面临着开采殆尽的危险。因此全球性的能源紧缺，导致燃油、燃气等工业及民用燃料价格不断攀升，直接影响着人们的日常生活，节能减排的战略序幕已经拉开，新能源的开发应用已是大势所趋。

　　任何物体都含有两种电荷，物质失去电子后带正电，得到电子后带负电。电荷有同性相斥异性相吸的基本特点。在静电场中，物体左右两侧感应出不同的电荷，由于所受的静电力大小不同，以及静电吸力和斥力的变化，于是就出现了乒乓球往复运动的现象。

　　我们在冬天脱毛衣的时候，经常会发现毛衣发出噼噼啪啪的声音，如果在光线较暗的地方，能看到毛衣上有蓝色的小火花，手不经意摸到的话，还会有被电到的刺痛感，这是为什么呢？原因是我们在脱毛衣的时候，毛衣之间相互摩擦后会产生静电现象。

　　静电小球演示的就是导体的静电感应原理和电场对电荷的作用力。在保护罩内有左右两个分别带正负高压静电的定制球拍，按下按钮，展项通电后，悬吊在两个定制球拍之间的金属小球就开始不停的来回摆动，发出乒乒乓乓的响声。那么是什么导致小球在来回摆动并发出乒乓声呢？当启动按钮后，高压静电发生器使两个球拍成了分别带有正、负电荷，由于静电感应，金属小球的两边分别被感应出与邻近球拍相异的电荷，于是，在静电力的作用下，小球摆向距球近的一个球拍，与之相碰后，立即带上与该球拍相同的电荷，从而又被排斥开来，随后，小球又受到另一块相异电荷球拍的吸引，相碰后带上相同电荷又被排斥回来，如此循环往复，小球在就两个球拍之间来回摆动并由于来回碰撞而发出乒乒乓乓的声音。

声音的传播需要媒介，在真空环境下，声音是无法传播的。

　　声音在不同介质中传播的速度是完全不一样的。在一般情况下，传播介质的密度越大，传播声音的本领越强，速度越快，距离也更远。

　　在本件展品中，声音的传播速度从大到小依次是：固体、液体、气体。

　　操作方式

　　1、按动“固体（液体、气体）”按钮，观察声音在不同媒介中的分贝指数。

　　2、按动“抽真空”按钮，罩内空气将逐渐抽掉，在按下“固体（或液体、气体）”按钮，观察分贝指数变化。

　　3、按下“释放真空”结束操作。

　　一个T型主摆的三个端点分别悬挂着三个副摆。当我们转动T型主摆时，三个副摆随之摆动，并互相影响呈现出不规则的运动状态。大家可以多试几次，看看“摆”的运动轨迹是否相同？

　　为什么摆臂运动是混沌无序的？单摆的运动轨迹通常较易预测，但当一个主摆和三个副摆组成一个运动体系时，它的运动状态就会变得复杂起来。由于大摆与小摆相连，因此每个摆都会影响其它摆的运动，整个运动状态就会变得混沌无序、无法预测。而在起动状态下，主、副摆的初始位置和起动速度都会影响运动体系的运动轨迹。

　　外延知识：混沌研究始于上个世纪60年代，其有影响力的人物就是美国科学家洛伦兹，他在研究大气对流方程时发现，初始值细微的变化，可以导致“失之毫厘、差之千里”的结果。混沌系统是一个非周期性的不可逆过程，它对初始值反应敏感，一个微小的扰动变化，就会产生意想不到的结果，而且长期行为不可预测。混沌规律使人类从更客观的角度对事物进行观察，而不是用公式演算出精确的结果，它警示我们，不要忽略事物发展初期的方方面面和细微之处，它们的微小变化可能会演变成一个难以控制的结果。

　　展品由轨道和非圆轮子等组成。一组是方形轮子和弧形轨道，推动方形轮子在弧形轨道上滚动，可看到方形轮子平稳运转，这是因为方形车轮的边长和轨道的弧长一样。另一组是勒洛三角形轮子和平面轨道，将板子放在三角形轮子上面，手推板子并带动三角形轮子在平面轨道上滚动，可看到三角形轮子也能平稳地前进，它展示了数学中的定宽曲线原理。所谓定宽曲线是指用两条平行线夹住一个图形，如果在任意一个方向上，这两条平行线的距离都相等，那么这图形就叫定宽曲线。所以勒洛三角形轮子就是定宽曲线，其虽然不是圆形，但仍然可以在板子与平面轨道之间平稳滚动。

　　展品主要由线圈、操作手轮、指南针和电流表等组成。展台的上半部台面可以做360度旋转，旋转台面上安装有指南针，整体被透明亚克力罩保护。您可以转动手轮，驱动线圈转动，同时转动圆台，让线圈做不同方向切割地磁的运动，在这过程中可观看电流表的变化和指南针的指向，不难发现当线圈的轴向在东西方向转动时，切割南北方向磁力线，电流表的指数大。这也说明此时线圈切割的磁场磁力线较多，因此所产生并通过的电流也会较大。

　　地球可视为一个磁偶极，其中一个极位在北极附近，另一极位在南极附近，不过地磁场通常很微弱，我们很难直接感受到，但可以被感知、测量。除了通常用的小磁针、地磁仪，运用电磁感应也可以感测。本展品就是运用电磁感应现象来验证地磁场的存在。

　　展品“电池原理”由电流表、电线及三种不同材质共六条金属棒组成。双手握住不同材质的金属棒，能看见电流表指针发生偏转。这其实是因为不同材质的金属棒在能导电的溶液中，化学活泼性是不同的。人手上有汗液，汗液是能导电的溶液，当双手握住两种不同的金属棒时，由于二种金属活泼性不同，您的身体相当于电池里面的酸性电解液，当你潮湿和带有盐分的双手接触铜板和铝板时，发生了不同的电化学反应，铜棒发生还原反应，失去电子；铝棒发生氧化反应，得到电子。铝棒上多余的电子经过电流表流到铜棒上，用来补偿铜棒上失去的电子；同时一只手上积累的多余的电子，通过身体流到另一只手上，由于电流非常微弱，所以您的身体根本感觉不到它，因为人体皮肤的电阻很大，尤其是皮肤干燥的时候对电流的阻碍能力就更强，维持这个微弱电流的能量来源于铜板和你身体的体液之间的电化学反应。

　　科学原理：展品中，小圆盘是由磁铁制成，大圆盘是由铝盘制成。大圆盘在磁场的作用下内部产生感应电流，感应电流在铝盘中又产生了与小圆盘相反的磁场，在磁力的作用下，使小圆盘悬浮起来，小圆盘悬浮在空中也是因为磁力与它的重力达到了动态平衡。操作方法：按下启动按钮，大圆盘开始快速旋转；观察小圆盘的状态。

作为科普实践基地，需要声、光、电、力、磁等多学科科普展品。

　　校园科技馆的构成

　　学校小型科技馆由声、光、电、力、磁、能、水、气、新材料等九个方面的系列仪器组成。这些仪器集科学性、知识性、趣味性、操作性于一体，将光的反射、声的传播、力的分解、电的产生、水的循环、能的转化、磁场变化等自然常识和科学原理以直观的形式演示出来。学生亲自操作，动脑动手，发现其中的奥妙，掌握其中的科学原理。

　　校园科技馆的功能与特点

　　学校小型科技馆的功能与特点在不断扩展和延伸，但主要有以下五个方面：

　　1、学校小型科技馆具有展教互动功能。展教互动功能是学校小型科技馆的核心功能，展品的互动性是学校小型科技馆区别于其他实验室的重要标志。学校小型科技馆的展品多具有互动功能，通过简单直观的实物模型表现复杂深奥的科学原理。既能吸引学生动手参与，又能让学生在娱乐之中思考和学到知识，真正做到寓教于乐。其实质就是从简单中体会深奥，在娱乐中学到知识，从而达到科技普及的目的。

　　2、学校小型科技馆是一个良好的科普活动中心。学校小型科技馆是学校的文化活动的重要场所之一，既能组织学生开展科技普及活动，也能为学生自发性的科技活动提供场地。

　　3、学校小型科技馆是一个良好的科技创作中心。学校小型科技馆是以生动的、可以让学生动手操作参与做实验的实物展教形式，通过学生动手动脑启迪思维，从而激发科技创作兴趣。学校小型科技馆有利于培养学生科学探究和科学创新的能力，学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地培养分析问题和解决问题的综合能力，较好地参加国内外各级各类的竞赛，从而获取较好的竞赛成绩。

　　4、学校小型科技馆以学生的发展为主体，以综合、探究、创新为理念而研究和开发的新课程实验教学环境，符合自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式。学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地完成课程学习任务，而且可以很快适应新的考试方法和考试模式。

　　5、学校小型科技馆中的仪器能反映和说明科学原理，揭示其内在的科学概念和基本的科学特征。学校小型科技馆中的仪器具有设计科学、结构简单、操作方便和外型美观等特点。

　　技术方案：

　　校园科技馆的展品设置以“始于欢乐、终于智慧”为目标，以科技教育为主，让青少年学生置身于他们生活中所能遇到的各种科学现象和结构模型之中，引发他们的创造性思维，充分体验科学乐趣并进行创造性的活动。展区设计和展项设置围绕体验、发现、创造等理念进行，营造有利于青少年展开科学探索活动的条件，充分体验科学所带来的乐趣，在玩耍中形成“乐于探索、热爱科学”的品质，在他们幼小的心灵中植下科学的种子。

　　校园科技馆以“体验科学、感悟科学”为宗旨，融展示和参与、教育与科研为一体，以学科综合的手段和寓教于乐的方式，让青少年学生在赏心悦目的体验活动中，接受现代科技知识的教育和科学精神的熏陶。

　　体验科学——通过营造科学氛围，使学生在参与、互动的过程中，体验科技的美妙与神奇，体会科技与人、自然、社会的关系，从而感悟科学，开启智慧。

　　激发创新——引导学生主动学习，在探索、发现的过程中，激发科学兴趣、培育科学观念，培养创新意识和创新精神。

　　环保节能——以人为本，遵循可持续发展原则，采用环保材料，限度利用自然资源，打造绿色生态展示空间。

　　科技安全——将传统手法结合现代声光电技术、多媒体展示和互动触控系统，严格按照要求标准规范设计灯光照明、建筑防火、安全疏散和消防设施等。

　　校园科技馆的建设

　　“校园科技馆”的建设要遵循两个原则，一是经济性原则，要结合本校实际，杜绝无效投入，做到合理配置，重视性价比；二是实用性原则，要尽可能与教学内容相联系，追求与学科教学的完美整合。

　　科技馆设备的合理配置也是一个重要的环节，有些设备“好玩”，学生非常喜爱，但因为脱离学生生活实际，或者蕴含的科学道理比较深奥，不能被学生所理解，这样的设备就不适宜采用。因此要明确从学生实际出发、与教学内容相结合的基本思想。学生现有的知识经验能理解或有联系的，要优先考虑；各学科教学内容涉及到的，学生不能直观的认识的要优先考虑。譬如，雷雨天不能站在大树底下，否则会有被雷击的危险。由于学生没有生活体验，也不能通过语言描述进行抽象感受，这时就可以通过“仿真雷电”来实现，用变压装置模拟一个几万伏的电击，并通过闪电击打到大树上，当学生亲眼看到耀眼的火花，亲耳听到刺耳的“噼叭”声，相信他们对雷电的认识一定会深刻许多，进而培养了学生的雷雨天自护能力。

　　五、校园科技馆的应用

　　“校园科技馆”要本着应用为先的理念，充分开发教育资源，大力拓展活动。主要通过两种途径：一是积极整合于各学科教学，让科技设备在课堂教学中大显身手；二是尽可能地做到馆藏设备免费开放，丰富学生的课余生活，开拓学生的第二课堂。

　　“校园科技馆”的建设是否成功，关键在应用，要充分挖掘应用潜能，提高使用效率。从学校的实际考虑，要想固定时间是不现实的。所以要求在活动形式上要因地制宜，灵活多变，参观型的活动在大型科技馆中是一种普遍形式，但在“校园科技馆”中有明显的不足，首先是由于场地有限，不能同时容纳整班学生的参观活动，其次由于时间有限，设备有限，学生在以课时为单位的短时间内根本不会有深入的认识，因此，“校园科技馆”的活动，以针对性和零散性为主要形式。可以考虑采用的有两种途径：一是积极整合学科教学，可以对各年级各学科教学内容进行梳理，找出与“校园科技馆”相关的内容，然后制定出教学计划分发给任课教师，建议他们在组织相关教学内容时，能够充分发挥科技馆的功能，将科技设备作为教具来设计，可以带领学生到科技馆中针对一两个设备开展活动，对于一些体积较小、重量较轻的设备甚至可以借到教室里进行教学，进而揭开科技馆的神秘面纱，让科技设备与学科教学全面整合，充分发挥科技馆的教育功能。这一特点，也正是“校园科技馆”较之大型科技馆的主要优势，只有与学科教学及时地全面地整合，价值不菲的科技设备才不至“沦落”为“高级玩具”。

　　当然，仅仅依靠课堂教学的渗透还是远远不能发挥“校园科技馆”的功能的，在此基础上，还可借鉴大型科技馆的运作模式，向全校学生全面开放，以此满足“小小科学迷”的强烈爱好，丰富他们的课余生活。当然，这里面涉及到许多管理的问题，譬如，如何控制好活动人数？如何确保活动的安全？如何保证设备的正常运转等，都是值得讨论的内容。

　　中小学校园科技馆建设方案

　　1、人工智能与机器人系列

　　1脑控机器人套1

　　2与机器人比腕力套1

　　3双人脑力对抗赛套1

　　4脑控喷泉 套1

　　5书画与分拣搬物智能机械套1

　　6脑控赛车套1

　　7智能超市套1

　　8智能采摘套1

　　脑控吹球比赛套1

　　2、生命科学

　　1"健商测试 套1

　　2眼疾手快套1

　　3十二生肖套1

　　4高空抛物安全教育体验台套1

　　5人体智能检测

　　6记忆力测试（图形）

　　7平衡测试

　　8反应测试

　　9短期记忆测试

　　10扑蝴蝶

　　11配眼镜

　　12染色体与遗传分析

　　13记忆力测试套1

　　14同心协力套1

　　15孕育生命套1

　　16未来的你套1

　　17二种耐力测试套1

　　3、光学系列

　　1移球心跳台1

　　2变色球套1

　　3天上水2型套1

　　4空中成像套1

　　53D视频合成演示仪3型套1

　　6转动生花套1

　　7怒吼的老虎套1

　　8投篮歪手套1

　　9隐身人套1

　　10三维空间成像套1

　　哈哈镜套1

　　跳动的心脏套1

　　4、声学系列

　　1飞鸟入笼套1

　　2声波看得见套1

　　3激光竖琴套1

　　4激光竖琴套1

　　5无皮鼓套1

　　6步行电子琴套1

　　7音乐墙套1

　　8手击琴套1

　　5、力学系列

　　1自动花开套1

　　2气浮平台－２型套1

　　3万有引力套1

　　4牛顿摆套1

　　5与机器人比腕力套1

　　6龙卷风套1

　　7水旋涡（手摇）套1

　　8听话的小球套1

　　9气浮平台－２型        套1

　　10自己拉自己（双人）套1

　　11气流投篮套1

　　12伯努利喷球套1

　　13不倒翁套1

　　14永动机套1

　　6、电磁学系列

　　1美丽的辉光套1

　　2人体导电（小飞机）   套1

　　3平衡球3型套1

　　4健身发电-脚踏发电(双人)套1

　　5跳舞的回形针套1

　　6隔空称重套1

　　7磁铁与线圈套1

　　8无线充电套1

　　9柔和电击套1

　　7、航天系列

　　1太空模拟飞行套1

　　2飞机模拟飞行套1

　　3航天空间站套1

　　4飞行模拟驾驶台套1

　　8、VR体验

　　1VR体验套装套1

　　2AR地理沙盘（地理互动投影）套1

　　3模拟训练平台套1

　　9、新能源及低碳环保

　　1太阳能发电套1

　　2太阳能发电套1

　　3风力发电套1

　　4风力发电套1

　　5太阳能飞机套1

　　6旋转小屋套1

　　7拼图灯亮套1

　　8意念弯勺套1

　　10、地球科学

　　1虚拟翻书套1

　　2飞碟式三球仪套1

　　3地震来了往哪里跑套1

　　4消防闯关套1

　　5地震体验台套1

　　11、数学系列

　　1马步问题套1

　　2益智游戏套1

　　3手指推大厦套1

　　4哥尼斯堡七桥套1

　　5自然数平方规律套1

　　12、国学文化

　　1三十六计套1

　　13、智慧墙

　　1视觉与经验套1

　　1音乐喷泉套1

　　2无人机块1

　　3吹灯唱歌块1

　　4魔术师的硬币块1

　　5电影原理(视觉暂留)块1

　　6节水知识竞赛块1

　　7颜色与密码块1

　　8人体发电块1