三年级（对应旋转、平衡、角动量基础力学知识点，适合课堂趣味演示、家庭科普实践作业）

实验材料

金属三轴陀螺仪 1 套、牵引拉线 1 根、配套金属底座 1 个

实验步骤

  1. 启动飞轮：将拉线紧密缠绕在陀螺仪中心金属转轴上，一只手扶住蓝色外环框架固定，另一只手捏住拉线小球快速向外拉动，让内部金色飞轮高速旋转。
  2. 直立平衡测试：把高速转动的陀螺仪平稳放在金色底座顶端，陀螺仪竖直站立，稳稳保持平衡，不会向两侧歪倒。
  3. 倾斜悬浮测试：仅将陀螺仪一侧支架支点搭在底座尖头，整体大幅倾斜悬空，飞轮持续旋转，全程不会滑落倾倒。
  4. 悬挂平衡测试：取细线绑在陀螺仪外环任意一端，将整套装置悬空吊起，陀螺仪依旧保持倾斜姿态稳定旋转，不会翻转侧翻。
  5. 对比观察：等待飞轮完全停止转动后，再次倾斜放置或悬挂，陀螺仪会立刻失去平衡倾倒，直观对比旋转带来的稳定效果。

科学原理

分学段简易原理讲解

幼儿园版：中间的金属圆盘飞快旋转，会生出一股稳住自己的力量，就算斜着、吊起来都不会倒。

一年级版：飞轮高速转动产生旋转惯性，能抵消让它倾倒的力量，维持自身平衡。

三年级版：遵循角动量守恒规律，高速旋转的飞轮拥有稳定角动量，会主动抵抗外力带来的姿态变化，因此倾斜、单点支撑、悬挂时都能保持平衡；飞轮停止旋转后，角动量消失，平衡效果也会消失。

实验小贴士⚠️

  1. 拉动拉线时速度要快且均匀，飞轮转速越高，平衡稳定的效果越明显。
  2. 飞轮旋转过程中不要用力掰扯金属外环，防止框架变形损坏转轴。
  3. 陀螺仪为实心金属材质，硬度高、重量大，操作时下方铺垫软垫，避免摔落磕碰。
  4. 实验结束后，务必等待飞轮完全停转，再挪动、收纳器材。
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