地球引潮力演示儀

海水的漲落現(xiàn)象就是我們常說的潮汐。天體無法被看成質(zhì)點(diǎn)，從而造成組成天體不同部位的物質(zhì)所受力存在差異，這種差異就是引潮力。

為了更好地理解潮汐的原理，我制作了地球引潮力演示儀。

一、基本思路

利用磁鐵磁吸鐵粉，推動透明塑料薄膜向前或向后起伏涌動，能較直觀地觀察潮汐現(xiàn)象。

二、研究過程

鐵粉被吸附到怎樣的高度才能既顯現(xiàn)“海浪潮”，又不會被磁鐵強(qiáng)大的磁力吸附上去？

我先把鐵粉放在桌面上，用同一磁鐵在離桌面上方不同高度處平行劃過，最終測得適宜高度在5.9厘米處，低一點(diǎn)鐵粉就會飛出去。但這時“海浪潮”現(xiàn)象不明顯，演示效果不理想。

有一次，中午剛吃完飯，我偶然看到桌上用來蓋住剩菜的保鮮膜，不由得靈機(jī)一動：如果用透明塑料薄膜蓋住鐵粉，既能演示“海浪潮”現(xiàn)象，又不用擔(dān)心鐵粉“飛”出去了。隨后我還把鐵粉換成受磁力作用面積更大的鐵屑，用鐵屑代表海水，用透明塑料薄膜代表海平面，用鋼磁代表月亮（天體）。

用改進(jìn)后的裝置演示實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象確實(shí)更明顯。從側(cè)面觀察時，透明塑料薄膜對“海浪潮”效果有放大作用，便于觀察。

然而，引潮力作用的是整個地球，取一小塊地區(qū)進(jìn)行展示不夠全面。為了更完整地演示引潮力的現(xiàn)象，我又進(jìn)行了改進(jìn)。我先制作一個直徑32厘米的地球儀框架，定制一個直徑為25厘米的中空不銹鋼球充當(dāng)?shù)厍?，在框架上方量取白道夾角變化的中間值來固定月球90°直角支架。用邊框勾勒出“陸地”，用橡皮泥捏出“地形”后填充，在“海洋”區(qū)域貼上磁卷，噴上藍(lán)色漆。

由于磁卷的吸力太小，鐵屑易滑落到地球儀下端。為了克服重力，我在磁卷上附了一層磁泥，再撒上鐵屑，覆蓋藍(lán)色薄膜，貼在“陸地”邊框。這樣當(dāng)“天體”劃過“海洋”上空時，所到之處泛起一陣“海浪潮”。

三、實(shí)驗(yàn)演示

用地球引潮力演示儀演示月球（天體）從海上運(yùn)動的過程。當(dāng)“天體”劃過“海洋”上空時，能直觀地觀察到“海水”也出現(xiàn)起伏。

該演示儀生動形象地演示了潮汐的現(xiàn)象，提升了同學(xué)們探究潮汐現(xiàn)象原理的興趣，得到老師、同學(xué)們的一致好評。

四、后期改進(jìn)方向

地球潮汐的產(chǎn)生不單靠天體，還有地球繞轉(zhuǎn)時的離心力。該演示儀只演示了正面地月引力關(guān)系，不能演示離心力形成潮汐現(xiàn)象。之后我將努力尋找解決方案，做出更全面的演示儀。（指導(dǎo)老師：鄧江軍）