机械停表 · 读数练习
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光学错觉 · 感觉可靠吗？
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刻度尺的使用 · 三维实验台
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输入实验数据 → 自动描点、连线、拟合出规律
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匀速 / 静止 / 变速 · 双图对照
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真实刻度尺 + 光电门 + 停表 · 三段平均速度对照
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看不见的振动怎么「看见」：音叉碰泡沫球 / 鼓面弹纸屑 / 叉股击水花 —— 三个探子量的是同一个振幅，只是刻度各不相同。拖力度只改响度（振幅 10 倍），频率 440 Hz 一点不动；按住音叉，振动立刻停、声音同时消失
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抽气到 20 Pa，铃声消失 · 撤掉软垫又听见：固体也能传声
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球面波前扩散 → 撞上障碍物 → 反射回来。秒表量的是往返时间 t，所以 s = v·t ÷ 2；切空气 / 水 / 铁，同样距离用时差 15 倍
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225 个空气微粒只在原地左右抖 → 密部疏部相间 → 疏密以 c = 340 m/s 向右传播。340~680 Hz 看波长变化，拖振幅看疏密对比，四个视角看波前推进
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三张卡分别只改一个量：钢尺伸 6~24 cm 看音调（f = K/L²，16 倍）、敲鼓看响度（鼓面鼓起多少 + 声级计按 20lg d 衰减）、换笛子/小提琴/单簧管看音色（正弦 / 锯齿 / 方波）。带实时示波器与真实发声
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拨一下弦听到一个音，按住不同的品丝音就变了 —— 答案只有一个字：短。先在一根弦上把「弦长 → 频率」量出来：L 在 f = v/(2L) 的分母上，弦长拖到正好一半（0.325 m），频率读数正好翻倍（高八度）。再切到整把吉他：6 根弦 × 12 个品，第 12 品正落在弦的中点。还有只有立体才讲得清的一件事 —— 弦上有些点从头到尾一动不动（波节，探针拖过去振幅读数恒为 0.00 mm），有些点摆得最凶（波腹），沿弦交替排成一种站着不走的波。带实时频率 / 音名读数、记录表与真实拨弦声
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同一个声源两种用法。清洗槽里：换能器把液体「拉开」出空化气泡，气泡爆裂把污渍从零件上打下来 —— 水没有流动，做功的是声波（声传递能量）；频率拖到可听声 200 Hz，气泡全消、污渍停住。切到海里：向下发一个声脉冲，鱼群回波 t₁、海底回波 t₂，读 t₁ 反推 h = v·t₁ ÷ 2（声传递信息）
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龙门架上的雷达不停发出等间隔的球面波前。车迎面开来时，一串反射波前被「挤密」（波长变短 ⇒ 回波频率变高）；背离而去时被拉疏。雷达量到的就是回波频率 f′，由 u = v(f′−f₀)/(f′+f₀) 反推车速，误差 0.00%。和隔壁「超声波测速」的脉冲回波计时是两条完全不同的原理 —— 这一页是连续波多普勒，几乎瞬间就能读数。
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高速公路上用超声波脉冲回波测车速：两次发射、两次回声，看着波前追上车又扫回来，示波器上直接读出 t₁ / t₂ 与 δ
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隔声罩 / 隔声门 / 吸音板 / 耳罩四处措施，声级计实时读数：看着声波一圈圈被挡下来
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铁架台 / 铁夹 / 烧杯 / 实验室温度计 / 体温计同台：温度计一开始横躺在实验台上，用鼠标点住它拖到杯口上方松手，铁架台的铁夹会自动伸过来夹住；碰杯底、碰杯壁、只浸一半各偏多少由接触面积与「向室温靠拢」的比例现算（本页不加热，偏差方向随水温变号）；俯视 / 仰视的视差按管径与眼距算出来（不是写死的数），读数放大镜放大成刻度的放大版（长 / 中 / 短三级刻线，数字每 10 ℃ 标一个，与管身上印的刻度同源），能一键折叠收起，也能看清交点在液柱上方还是下方；体温计的缩口让水银只上不下，不甩一甩接着测就会「只升不降」。冰水 / 常温 / 温水 / 热水 / 沸水一键切换
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铁架台 / 酒精灯 / 石棉网 / 烧杯 / 开孔硬纸盖 / 温度计同台：盯住气泡「沸腾前越升越小、沸腾时越升越大」，温度—时间曲线在沸点走出一条平台；撤去酒精灯，水还是 100 ℃ 却立刻不沸。切平原 / 高原 / 高山，沸点由 Antoine 方程现算
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五滴一样多的水摊在玻璃板上：只改温度 / 只改表面积 / 只改风速，控制变量自动锁住另外两个，干燥时间在柱状图上一眼排出快慢（对数轴，量程 1.2–150 s）。切到「蒸发致冷」，干球与裹湿纱布的温度计并排，湿球读数恒低于干球、风速越大差值越大 —— 出汗后吹风扇为什么更凉，一看就懂
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同一台实验台两条路：压缩体积 —— 活塞筒里封着乙醚蒸气，压到某个体积才冒液滴，温度越高越难压（20 / 30 / 40 ℃ 三档），筒壁挂珠、筒底积液的量随压强读数走；降低温度 —— 蒸气通到冷玻璃片，片温压到露点以下才结露，越冷珠越密。拉回原体积液滴完全消失，证明液化是可逆的物理变化 —— 再回头解释液化石油气为什么靠压缩而不是降温
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坐进车里自己拧空调：温度旋钮、风量 0–4 档、吹面/吹脚/除霜、A/C、内外循环都能点（3D 面板上直接点，参数面板里也能调）。玻璃温度、车内露点、内外表面雾量实时联动 —— 冬季车内暖湿空气在冷玻璃上液化成雾，夏季雨天雾却结在玻璃外面（空调冷风把玻璃吹冷了）。暖风除霜是把玻璃加热到露点以上（雾滴汽化，慢但持久），A/C + 外循环是把露点压下来（快，但要一直开）；夏天的外表面雾只能靠雨刮或让玻璃别那么冷
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碘锤放进水浴加热：紫色碘蒸气积起来、固态碘少下去，全程【一滴液态碘都没有】；撤去酒精灯，蒸气过饱和，在冷玻璃片上直接长出碘晶体 —— 把冷片从球泡上部挪到锤底，晶体跟着最冷的那一面走。再看干冰的白雾为什么往下沉、霜为什么从冷板边缘往里长
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一束光从地球出发，沿光尺去追月球、太阳、比邻星、天狼星、银河系中心和仙女座星系。6 个天体按真实距离摆在同一根轴上（对数刻度 —— 否则从月球到仙女座差 6.244×10¹³ 倍，根本画不下）；点「发射光脉冲」或拖进度条，光点以屏幕匀速前进，可它走过的真实距离与「已用时间」是按指数跳的：先毫秒、再秒、再分、再年、最后百万年（月球 1.282 s，太阳 8.317 min，仙女座 2.537×10⁶ 年）。拖「传播介质」把真空换成空气 / 水 / 玻璃 / 钻石，速度按 v = c / n 掉下来（钻石里只剩 0.413 c），到同一个天体的光行时间立刻变成 2.42 倍，而距离一点没变 —— 这就是「光年量的是长度，不是时间」。侧栏「光年换算表」把当前目标同时换算成 m / km / AU / 光年，并给出 1 光年 = 9.4607×10¹⁵ m = 63241 AU。另有实验记录表，一键遍历 6 个目标后可看出「距离倍数」与「光行时间倍数」在真空里严格相等（t = d / c 是正比）。可绕轴旋转、滚轮缩放；「特写：地月」「特写：地日」「从仙女座回望」三个视角看同一件事的不同尺度。
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从北极上方俯视日-地-月系统：太阳在左、地球在中、月球沿虚线圆轨道绕地球运行。拖「月球角度」滑块（或点「日食位置 / 月食位置」快速定位），当三者接近共线时，页面立刻判定并画出本影锥与半影区 —— 月球挡在日地之间就是日食，地球挡在日月之间就是月食。把「轨道距离」调远，本影锥够不到地面，判定自动从日全食切成日环食，画面里那道金环和本影尖端的小叉号都跟着出来。右侧圆形视窗同步给出观察者视角：日全食时太阳被完全遮住，日偏食时缺一块，月全食时月球变成红铜色血月。可调速度、可开关光线，页内附 15 道过关挑战。
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一束光斜射到界面上，在入射点一分为二：一部分反射回原介质，一部分折射进另一种介质。点「一键反向」，让光从出射端沿原路倒着走回去 —— 反向那条折线不是旁边多出来的一条对称线，而是压在原来那条线上：页面把两条折线逐点比对，坐标差只来自浮点舍入（实测上确界 8.9×10⁻¹⁴ m）。绕法线转一圈方位角，反射角、折射角一个数都不变；切到「垂直于入射面」看，三条光线会塌成一条线 —— 这就是「三线共面」最直接的证据。切到「水 → 空气」把入射角拖过临界角（48.6°），折射线整条消失，反向折射光路也一并消失：可逆性只在光路真的存在时才谈得上。含六种视角（入射面内 / 垂直于入射面 / 沿法线俯视 / 反向光第一人称）、五条结论实时判定、记录表与实拍视频。
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在光学平台上自己搭光路：点击添加元件、拖拽移动、双击删除，转动相机从任意角度看光的反射、折射、全反射与色散。元件含激光、凸/凹透镜、平面镜、凸/凹面镜、玻璃块与三棱镜。
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拖动光源改变入射角，光线在两面成 90° 的平面镜上各反射一次：两次偏转 2θ₁ + 2θ₂ = 2(θ₁ + θ₂) = 180°，所以无论入射角怎么变，出射光总与入射光平行且反向 —— 这就是自行车尾灯没有灯泡也会「发亮」的原因。可勾选显示法线与角度逐次对照，页内含原理证明与站内实拍视频区。
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两块板收到的是同一束平行光：左边光滑面是一整块平面，所有面元法线朝向一致，反射光仍然是一束平行光，只有眼睛正好落在这束光里才刺眼、偏一点点就全黑；右边粗糙面上每个小面元各自守反射定律（反射角永远等于入射角），但法线朝向在三维里散开，反射光便撒向四面八方。可拖观察者绕一圈、连续调粗糙度，看「一圈内最小/最大亮度比」在镜面上恒为 0、在粗糙面上一直非零；把粗糙度拖到 0，粗糙面就连续退化成镜面。含逐面元法线、面元反光、五种视角与实验记录表。
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三块镜面拼成一个凹角：只要光真的打到三块镜面各一次，出射光就一定与入射光【严格反向】（夹角 180°），跟入射方向完全无关 —— 这正是自行车尾灯、激光测距反射器「不用对准也能原路反光」的道理。可拖动光源改入射方向、滚轮缩放、拖空白处转视角；也能切到「两面镜」模式看只有两块镜面时的情形（在可行窗口内仍各反射一次、同样严格反向，偏出窗口就只反射一次、不再反向）。反射点带 ①②③ 序号，入射角与反射角逐个标出，光线 / 法线 / 角度弧 / 方向对照 / 光源都可逐项开关。每记录一组数据都会自动判「够不够 3 次反射」并汇总成表，把「三跳 ⟺ 反向」这条结论从数据里数出来。
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眼睛 A 看到的是自己在镜后的虚像：从眼睛出发的两条视线分别在镜面上打到 M、N 两点，再沿直线插进镜后与像的头顶 B、脚 C 相接 —— 真正用到的只有镜面上那一小截（画面上亮起绿色的那一段）。拖动镜高、人镜距离、镜下沿高度、镜面倾角与身高，页面实时算出身上哪一段能被看到（黄 = 看得到、灰 = 看不到），并直接给出「看到全身至少需要多长的镜子 / 镜下沿要降到多低」。顺带验证课本结论：看到全身所需镜高 = 身高 ÷ 2，跟人站多远毫无关系；把镜面转过 θ，法线转 θ、反射光线与像一起转 2θ，而反射点两侧的入射角与反射角始终相等。含四档预设（刚好全身 / 镜子太矮 / 镜子太高 / 镜面倾斜）、虚像层、法线与等角标注、可见范围标尺与实拍视频。
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点光源成像 / 平行光束两种模式：三条特殊光线（平行主轴、过焦点、过球心）现画现交；凹面镜聚光成实像，凸面镜发散、反向延长线交于虚焦点。光线可切「全部 / 特殊三条 / 单条」，单条能连续调节入射方向或高度；镜面可选「示意图」或「真实质感」金属镜。拖动曲率半径与物距，像距、放大率、像的正倒虚实按 1/u + 1/v = 2/R 实时重算；物移到焦点上会明说「不成像（反射光是平行光）」
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两块平面镜怎么把视线「搬」到高处：光从进光口水平射入，在上镜折成竖直向下，走完整个管长后再在下镜折回水平。三条光线（进光口下沿 / 中间 / 上沿）出射后顺序与间距都不变，所以看到的是正立、等大的像。拖动管高 L 与两块镜子与管轴的夹角，出射方向与入射方向的夹角实时按 2|φ₁−φ₂| 重算 —— 只有两镜互相平行且都成 45° 时才归零；镜面一偏离 45°，光要么直接撞在管壁上、要么只反射一次就斜着从出光口溜出去。视线被抬高的量恒等于两镜间距 L。镜面可选「示意图」或「真实质感」金属镜，另有实验记录表把每组参数与出射偏差逐行记下来。
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池底一枚石子、岸边一个人：光线从水里射出、在水面折射后进眼睛，眼睛顺着出射光倒着找回去，看到的位置比真位置浅。拖高度、拖水平距离、改折射率，二分法实时解出光线在水面的落点，量出「视深比」随俯角从近轴极限 1/n 一路涨上去；切到「水中看岸」，同一套内核反过来算，看到的物体反而比实物高（视高比 → n）。还能画出斯涅尔窗（水面上那圈能透出光的圆）、临界角与掠射极限，并亲手验证光路可逆：正反两次求交的落点之和恰好等于水平距离，两个方向的视比之积恒为 1。含六种视角（含观察者第一人称与水中第一人称）、四条结论实时判定、记录表与实拍视频。
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从岸上看水中的鱼，光线经水面折射后进入眼睛，鱼看起来比实际位置浅。拖动滑块改变观察角度与水深，直观感受像的位置变化，配套过关挑战巩固折射规律。
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同一束白光经三棱镜色散后在光屏上铺成一条光谱带，把一支温度计沿带子从紫端拖到红外端：读数先升后降，最高点落在红光【之外】约 13 mm 处（λ ≈ 1109 nm）—— 这就是赫歇尔当年发现红外线的那个现象。它不是巧合：屏上每一点的读数正比于「单位屏长上落了多少能量」E(λ) = S(λ)·|dλ/du|，玻璃在红端的线色散压缩得厉害（ds/dλ ∝ 1/λ³），而太阳光谱在近红外掉得并不快，两者的乘积便在红光之外继续爬升，峰值能量是可见区最高点的 1.68 倍。把仪器换成荧光屏，同一套位置上它在可见光区（400–700 nm）一点不亮，只有拖到 400 nm 以内才开始发光、越短波越亮 —— 这是紫外线的发现。切「泡涂黑 / 不涂黑」可看到读数整体升降但峰值位置一格不动（两条曲线处处成同一比例 2.71 = 0.95 / 0.35）。顶角、入射角、屏距三个参数实时改变光谱带的宽窄与位置；沿光谱拖仪器、逐位置记录，记录表会自动标出读数最高的那一行。含五种视角、四条结论实时判定与实拍视频。
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三盏灯（630 nm 红 / 535 nm 绿 / 460 nm 蓝）在空间里真的把光锥交叠起来：默认「三原色交叠」时屏上出现七个区域 —— 三个纯色、三个两两交叠（红+绿 = 黄、红+蓝 = 品红、绿+蓝 = 青），中间一片白。把分光镜拖到「黄」那块，横轴 400–700 nm 的谱线上出现两条线（535 与 630 nm），中间那道谷只剩峰值的 2.8% —— 所以「红 + 绿 = 黄」不是把颜色相加，而是两条谱线同时进了眼睛；这正是它与 589 nm 单色黄光的区别。切到「物体的颜色」：一盏照明灯 + 一台实验台，白光下红苹果显红（630 nm 处反射率 93.5%），换成绿光几乎全黑（只剩 1.9%）—— 不透明体只反射与它同色的光；红玻璃片在白光下透红、在绿光下不透；两块滤光片叠放后亮度掉到单片的 4% —— 减法混色（颜料）与加法混色（色光）方向正好相反（红 + 绿的加法亮度是单束的 1.30 倍）。张角与展开半径实时改变光斑大小与重叠，侧栏会算出「超过约 X cm 屏心就没有光了」。四条结论实时判定，含六种视角与实拍视频。
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一束平行光穿过凸透镜为什么会聚到一点、穿过凹透镜为什么发散 —— 立体光路里看光柱被「折」向焦点。镜片是按真实球面回转出来的双凸 / 双凹玻璃（n = 1.50），光线在前后两个表面各折射一次，走的是 Snell 定律，不是画上去的。拖动焦距，焦点随之移动；把「光束半径」调大，边缘光线会比近轴光线更早会聚 —— 这就是球差。可切「全部光线 / 三条特殊光线 / 单条光线」，单条能连续调入射高度；还有聚焦法测焦距的记录表，把每组参数与近轴、边缘实测焦距、球差逐行记下来
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照相机、投影仪、放大镜 —— 三样东西用的是同一片凸透镜，唯一的区别是物体放在离透镜多远的地方。一条光具座上摆着物、镜、屏，切换「三种应用」时只把物体挪到对应区间（u > 2f / f < u < 2f / u < f），像的正倒、大小、虚实随之改变：屏上的风景倒立缩小、幻灯片倒立放大、书上的字正立放大。像不是画上去的 —— 它由从物体顶端发出的两条光线在前后两个球面上各折射一次（Snell 定律）后真实交出，与侧栏 1/f = 1/u + 1/v 的公式是两条互不引用的路径。物距与像距都从透镜的【主平面】量起，所以 u = f 与 u = 2f 两个跳变点正好落在区间条的刻度上；拖动 u 看像跨过 f 与 2f 时怎么变。还能把光屏拿掉，看实像仍然留在空间里那个位置 —— 光屏只是把它显出来。三种应用各记一行，比较物距区间与「能否用光屏承接」的对应关系
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眼球就是一只焦距可以自己调的凸透镜 —— 角膜与晶状体负责会聚，睫状肌负责调焦，视网膜是那块位置动不了的光屏。三种眼型切换时只改眼球前后径（24 / 26 / 22.5 mm），你就能看到平行光在视网膜前面或后面会聚，落在视网膜上的是一块摊开的弥散斑而不是一个点 —— 这就是看不清的物理原因（弥散斑按 ×8 放大画出来，真实只有 0.01~0.18 mm）。拖动「物体距离」从 5 m 拉到 25 cm，看睫状肌怎么收缩、晶状体怎么变厚、焦距怎么变短，把会聚点重新拉回视网膜上。打开「戴上眼镜」，侧栏按 1/f = 1/u + 1/v 逐片串出该配多少度（近视用凹透镜取负、远视用凸透镜取正，度 = 100 / f(m)），也可以自己拖度数滑块试，偏了弥散斑立刻变大。光路不是画上去的 —— 每条光线在角膜与晶状体两个球面上各折射一次（Snell 定律），与侧栏的成像公式是两条互不引用的路径；光线打到眼球内表面的交点由椭球求交解出。四个机位（剖面正看 / 立体视角 / 俯视 / 沿光轴）可以像举着镜片一样绕着看；「三种眼各记一行」把眼球前后径、会聚点位置、偏差、所需度数一起记进表里，一列正负号就是「近视还是远视」的判据
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两台仪器用的是同一套结构 —— 镜筒里一前一后两片凸透镜，区别只在物距落在哪个区间。物镜先把物体成一个实像，这个实像真的悬在镜筒里的空气中，它同时又是目镜的物：落在目镜焦点以内，目镜就当放大镜用，成一个放大的虚像（显微镜，物距 f < u < 2f，物镜成放大倒立实像）；恰好落在焦平面上，目镜射出的就是平行光，眼睛放松看无穷远（望远镜，物距 u > 2f，物镜成缩小倒立实像，|m| < 1）。拖动镜筒长度滑块，中间像相对目镜焦点怎么挪、最终像是虚像还是平行光，一眼可见；「中间像拉进焦点」「调焦到平行光」「虚像拉到明视距离」三个按钮就是三种真实调焦状态。像不是画上去的 —— 每条光线在物镜、目镜处各按薄透镜规律偏折一次（s' = s − y/f），中间像是物镜后光线的真实交点，最终像是出射光线反向延长线的交点，与侧栏 1/f = 1/u + 1/v 逐片串联的闭式解是两条互不引用的路径。放大倍数也分两个口径：教材的「物镜倍数 × 目镜倍数」与实际的「视角放大率」（直接看的张角 vs 用仪器看的张角），两者只在中间像恰在目镜焦平面上时严格相等 —— 下面那条视角对比的楔形图就是这两个张角。两种仪器各记一行，物距区间、中间像位置、目镜出射、总放大倍数一起进表
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底座 / 立柱 / 横梁 / 游码 / 平衡螺母 / 指针 / 分度盘一应俱全 · 拖动游码和螺母，天平真的会倾斜
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同一台托盘天平称四种情形：橡皮泥捏成球 / 搓成条 / 压成片，水结成冰，铁块从地球搬到月球，铁块从 20 ℃ 烧到 300 ℃ 发红 —— 形状、状态、位置、温度全变了，读数一次都没变。砝码自动由大到小配平、游码补零头，读数精确到 0.1 g；四种情形各称一遍，结论自己跳出来
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木 / 冰 / 铝 / 铁 / 铜五块立方体同台：点一下送上电子秤读质量，边长与体积直接标在物块上，记进数据表画 m–V 图；三种比法（同体积比质量 / 同质量比体积 / 同种物质取三组数据），切到分子视图还能看见物块内部的分子疏密
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托盘天平 / 量筒 / 烧杯 / 石块同台：排水法测固体、差量法测液体；视线俯仰造成的视差会真的把读数带偏，两次读数用不同视线就测不准
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玻璃风箱一侧电热板、一侧冰块，箱顶两支短管：点「重新投放烟雾」，看烟从冷管口进、贴箱底横穿、在电热板上方升起、再从热管口冒出去 —— 走一条闭合的回路。四个方向（热侧上升 / 冷侧下沉 / 箱底冷→热 / 箱顶热→冷）缺一个都转不起来；拖加热与冷却强度，Δρ 与 v 一起变，两边拖到 0 就「没有温差就没有风」。切到海陆风，白天海风、夜晚陆风，风向自己反过来
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圆底烧瓶装 50 g 水、插一根细玻璃管：从 4 ℃ 加热到 100 ℃ 液柱升 6.00 cm，可 0 ℃ 与 4 ℃ 只差 0.018 cm 根本看不见 —— 切「放大 0–10 ℃」把这段铺满整根细管，液柱先降后升；配 ρ–T 曲线（含 0–4.6 ℃ 局部放大）、分子疏密视图和冬天湖水分层（4 ℃ 沉底、冰浮面）
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2D 交互动画 + 两段 B 站实拍视频（湖面结冰、水的反常膨胀演示）
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实验台上摆着四根金条，先称质量、再用量筒排水法测体积，算出密度去查表 —— 1 号真是金，还是镀了金的铜？固体排水法与液体差量法两条路都走一遍；视线俯仰造成的视差、样品带水带进量筒，这些系统性误差会真的把密度带偏，蒙对的答案不算数
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五条坡度（45°/35°/25°/15°/水平）从谷底同一点扇开，小球每次都升到与释放点等高的位置；坡度越缓滚得越远，放到水平就永远滚下去。切到「真实有摩擦」再放一次，回爬高度一次比一次低 —— 理想实验的意义就藏在这个差里。
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照课本图 7-15 摆好木板、橡皮筋和定滑轮：同向二力、反向二力、单个力，三种拉法都能加减钩码。把三种都拉到同一个 AE′，「同向相加、反向相减」的规律就自己冒出来；两力等大反向时橡皮筋松弛回原长，正好是二力平衡。
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两侧托盘里的砝码不等重，卡片就沿合力方向加速，读数栏实时给出 F合 = F₁ − F₂ —— 这就是同一直线上方向相反的二力合成；拉到等重，合力归零，卡片纹丝不动。
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细线从卡片两端跨过定滑轮、下面挂托盘放砝码：调到等大反向共线，卡片纹丝不动；把卡片扭转一个角度，它自己转回来；把卡片剪开，两半各飞一边。四个平衡条件逐条可破坏、逐条变红。
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木箱轻放到一直匀速转动的传送带上：刚放上时它比带慢，滑动摩擦力朝前把它拖着走；追上带速后水平带上摩擦力归零，只剩重力和支持力，这就是二力平衡。切到倾斜传送带，共速后换成沿斜面向上的静摩擦力 f = mg·sinθ，三力平衡。三个力画在木箱上，读数栏实时给出 f / N / 合力 / 加速度。
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长木板 + 木块 + 砝码 + 弹簧测力计：加砝码看 f 与压力严格成正比，换毛巾 / 玻璃板看 f 按 μ 变，把木块侧放（面积减半）f 一点不变；把拉力拖离水平 5° 以上，「读数可信」四条判据立刻变红 —— 读数不再等于摩擦力。
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四模式控制变量 · 拖探头改深度与朝向 · 三种液体 · 三种容器形状 · Δh–h 曲线
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U 形管、茶壶、锅炉水位计、涵洞四组同屏：往任意一组倒水，看四组液面怎么一起找平 —— 静止时各口液面总在同一水平面上，与容器形状、粗细无关（壶嘴里的水也停在和壶身一样高的位置）。再把船闸按真实操作顺序走一遍：关闸门 → 开阀门 → 水位齐平 → 开闸门 → 船通过，水位没齐平闸门根本推不开
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五个经典演示证明大气压真的存在 · 覆杯纸片不掉 · 吸盘与注射器能挂多重
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皇帝与议会广场的实景复原 · 两队马对拉 · 亲手压泵抽气
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真实 NACA 2412 翼型剖面 + 流线粒子系统：上表面流线密、流速大、压强小，下表面相反，压强差把机翼往上抬。拖风速看升力按平方增长，拖迎角看零升力迎角（约 −2°）与失速（15° 以后升力反而掉）；升力同时用库塔-儒可夫斯基与压力积分两条独立路径算，结果一致
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镂空立方体骨架绷着 6 张橡皮膜：下表面凹 2.05 cm、上表面只凹 0.68 cm、四个侧面都凹 1.37 cm —— 上下凹陷之差 Δ 就是浮力的来源，改变浸没深度 Δ 不变
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溢水杯 + 弹簧测力计 + 电子秤，四步走完人教版实验。物块是 4 cm 立方体，四种材质、三种液体、浸入深度连续可调；F浮 与 G排 两支箭头共用同一支比例尺 —— 拖滑块能看到它们【永远一样长】，而换物块时 G物 的箭头变长、F浮 纹丝不动。切到「没装满」还会看到：水面要涨到溢流口才开始溢，这一段里 F浮 已经不为 0、G排 却还是 0
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同一个水槽里放 4 个密度不同的球：上浮 / 悬浮 / 下沉 / 漂浮 一屏看全。漂浮时可直接读出 V排 ∶ V物 = ρ物 ∶ ρ液，四个球的力箭头共用同一比例尺，液面高度随排开体积实时抬升
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靠改变自身重力实现沉浮：水舱注水 → 变重 → 下沉，排水 → 变轻 → 上浮。艇体容积、排开体积、浮力与重力走三条互不引用的独立路径交叉验证；水舱水量 / 海水密度 / 艇体体积 / 时间倍率四滑杆 + 一键演示，浮力与重力的力柱同屏对比，漂浮 / 悬浮 / 沉底自动判定
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拖载重滑块看吃水线一节节下移，F浮 与 G总 两支箭头永远一样长；同一艘船在淡水 / 海水 / 浓盐水里的吃水差一屏对照，拖过载重线就沉底
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氢气球 / 热气球 / 飞艇三档切换，看「ρ空气·g·V排 > G总」才升得起来；空气密度随高度按指数衰减，浮力一路减小到等于重力就停在那个高度 —— 升限。拖载荷、加热球囊里的空气都能改升限
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弹簧一端固定在墙上、另一端连小球，把小球压到 B 点松手，它在光滑地面 B、C 之间来回运动。水平方向只受一个力：弹力 F = kx，方向永远指向平衡位置 A —— 在 A 点弹力归零、速度最大。右侧那根能量柱把弹性势能（紫）和动能（绿）堆在一起：紫绿分界线上下移动、柱子总高度一动不动，这就是「小球 + 弹簧」系统机械能守恒。还能直接拖动小球换一个起点再松手，并逐条点开例题的四个选项看对错。
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分子箱里 64 个分子真的在动：拖动温度滑块，速率分布直方图整体右移、峰变矮变宽（麦克斯韦分布），切固 / 液 / 气能看到分子从「只在格点附近振动」变成「成堆挨着流动」再变成「几乎自由飞行」；压下活塞能把气体压缩，越压越费劲。分子间作用力模式给出 F–r 曲线：r 小斥力占优、r 大引力占优，r = r₀ 处合力为零 —— 分子既不散开也不挤成一团。扩散模式上下两瓶 NO₂ 与空气，抽开玻璃板后浓度逐格演化，均匀度从 0 涨到接近 1；关掉扩散只看重力，NO₂ 反而全沉在下面
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α 粒子轰出金箔，极少数被大角度弹回 —— 原子内部几乎是空的、中心有个极小的核
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往核里加质子 / 中子、往壳层加电子，看元素名称、电荷与稳定同位素怎么变
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电子按壳层排布、每层最多容纳多少个，与元素周期表的周期 / 族一一对应
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连续放大 10 倍再 10 倍，从 1 m 一直拉到 10⁻¹⁰ m 的原子和 10⁻¹⁵ m 的核 —— 分子有多小，一眼到底
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快速压下活塞点着硝化棉（对气体做功→内能增大）、打气到瓶塞飞出并冒出白雾（气体对外做功→内能减小）、两块金属接触后温度变得相同（热传递）；同一个问题「怎么让内能变大」的两条路
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电加热器上并排两只烧杯：带 100/200/300 mL 刻度、旋钮与指示灯。三种模式一键配齐控制变量——比物质（水/油/砂石/铁）、比质量、比功率；拖烧杯、提温度计，升温曲线与数据记录表同步长出来。两种记录方式随你切：加热相同的时间比温度变化 Δt，或升高相同的温度比所用的时间 t，末行直接读出吸热能力的差别（本实验器材也可以是砂石、铁这类固体颗粒，所以装置里不放搅拌器）
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把内燃机剖开：曲柄连杆推着活塞在缸里上下走，凸轮轴以曲轴一半的转速按时顶开进、排气门，火花塞（柴油机是喷油嘴）在压缩终了点火。四个冲程可单步跳、可连续转，拖空白处能绕到机器背后看排气门。缸内温度与压强随曲轴角实时重算 —— 压缩绝热升温、燃烧冲到峰值、膨胀降温、排气回落；能量柱与四冲程对照表同步长出来。汽油机压缩比 ε 可调到 14，柴油机压得更狠（ε=17），靠高温空气把柴油点燃，自燃判据当场给出「要不要火花塞」；理想循环效率 η = 1 − ε1−γ 现场算给你看，判断面板再逐条核对「此刻该开哪个门、活塞该往哪走」
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把四冲程热机剖开：曲柄连杆带着活塞在缸里上下走，缸盖上方四条立体色带实时分流 —— 有用功、废气带走、散热损失、摩擦损失，带宽按各自占比实时变化。滑块一拖就能换燃料（汽油 4.6 / 柴油 4.3 / 酒精 3.0 ×10⁷ J/kg）、改燃料质量、改负载、改三个损失系数；Q = q·m、η = W/Q、ηmax = 1−e−c−f 全部同步算给你看。四股能量之和严格等于 Q，效率永远小于 1，要的功超过这台机器的能力会被当场拦到 Wmax；三个模式（比燃料 / 比燃料量 / 减损失提效率）各自只放开一个量，其余量一键配成控制变量
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按拉格朗日方程把「不平衡轮」真的造出来：8 个重锤的甩动、加速、衰减全算清楚，摩擦与发电机都能开关。重力力矩 τ(θ) = −gR Σ mᵢcos(θ+αᵢ) 里根本没有摆角 φ —— 所以一圈的净功 ∫τdθ 恒为 0，跟重锤几个、多重、怎么配重、怎么甩完全无关。右侧力矩-角度图上，正功与负功的面积永远严格相等
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换一台更像真机器的：大立轮里 8 条径向槽道，每槽一颗钢球。设计者以为球会滑到槽的外端、另一侧挤在内端，于是两边轻重不等、轮子该永远转下去。真的造出来就看见了 —— 球全部滑到各自槽的最低端，8 颗球合起来的重心始终落在转轴正下方（一整圈的摆幅只有 1.5 mm），重力对轴的总力矩一圈的净功恒为 0。于是：把摩擦关掉，它就永远转下去；摩擦开着，它会转很久、然后慢慢停下 —— 少掉的那份机械能一分不差地变成了内能。盯住轮上那个黄色十字，它和转轴那条竖直虚线始终对得上，怎么推、怎么配重都不偏
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把摆球拉到某个高度松手：重力势能 ⇄ 动能来回转换，摆幅一次比一次小 —— 少掉的机械能并没有消失，而是变成了内能。右上角三条色带（势能 / 动能 / 内能）加起来的总高度始终不变
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先把本节要用的元件认全：电源、开关、小灯泡、电流表、电压表各有几只接线柱，拖到画布上随便摆弄。
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把元件立到实验台上自由搭建：拖到台面摆位置、在两个接线柱之间拉一根导线，电路一接通电流就自己流起来 —— 灯泡发光、表针偏转、电动机转，全部按真实电路算出来。拖空白处绕圈旋转、滚轮缩放，接线柱的高低和导线走向一眼看清。
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一张 3D 实验台上做四件事：摩擦起电（丝绸擦玻璃棒，看电子从棒转到布上）、带电棒靠近 / 接触验电器（金属箔张角随电荷量单调变大）、库仑摆（同种相斥、异种相吸、吸到一起就中和）、导体与绝缘体（十件物件逐个夹进回路，灯亮 = 导体）。器材全部直接拖拽操作，可绕圈旋转、滚轮缩放。
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照着课本图 15-6 把验电器单独立起来：金属球、绝缘塞、金属杆、金属箔四件都按真实比例摆进锥形玻璃瓶，部件名带引线标在画面上。拖一根带电体去靠近或接触金属球 —— 靠近是静电感应，金属球聚异种电荷、金属箔留同种电荷，移开就归零；接触是真的传电，移开以后张角仍然保留。金属箔张角由平衡方程 sin³θ = A·cosθ 二分求出来，随电荷量严格单调变大。还能点金属球接地放电、把视角转到斜视 / 俯视 / 瓶内特写。
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课本演示：废旧灯泡的玻璃芯柱串进「电源 → 闸刀开关 → 白炽灯」回路，闭合开关灯不亮 —— 常温下玻璃是绝缘体。点酒精灯给芯柱加热，看它一路烧到红热、电阻从 10⁹ Ω 掉到几欧，串联的白炽灯随之从不亮变成明亮。电池、开关、小灯泡、导线都是实验沙盒那套真器材，电流由同一个求解内核算出。
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课本「演示」栏目原样重做：两台相同的验电器 A、B 并排立着，先让 A 带电、B 不带电。再换着用橡胶棒和带绝缘柄的金属棒把两个金属球连起来 —— 橡胶棒接上去，两边的张角纹丝不动；金属棒接上去，A 的张角变小、B 的张角变大，蓝色的小球（自由电子）沿着金属棒真的跑过去，直到两边电荷各分一半、张角一样大。这就是「电荷的定向移动形成电流」最直观的证据。全程总电荷守恒，读数面板上一直盯着。
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自己拖出电源、开关、小灯泡连成一个回路，亲手做出通路、断路、短路三种状态，看电流读数怎么变。
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灯泡是个「黑盒子」：两根导线一接，它就亮了，里面到底发生了什么？这一页把它拆开 —— 玻璃泡、灯丝、两根引线、玻璃芯柱、螺纹壳、绝缘环、底部中心触点，一件件认。再把电流路径从头画到尾：从「+」接线柱进、爬螺纹壳、穿引线、过灯丝、从底部中心触点出，电荷粒子真的沿着这条路流。拖电压看灯从暗红到刺白，拖「拧紧程度」看灯泡没拧紧为什么不亮，电压给太高灯丝会当场烧断。
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在实验室实验台上从零件盒里拖出电池 / 开关 / 小灯泡 / 电流表，点两个接线柱连一根导线 —— 接错了当场指出错在哪：电流表必须【串联】、电流必须从「+」接线柱流入、量程要选对（导线得挪到对应的量程柱上）、绝不能把电流表直接接到电源两极。跨接电源两极会看到导线发热变红、冒烟报警，一眼记住「短路」有多危险
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左边立体实物接线台、右边网格画板，两个方向都练：① 看实物把电路图画出来；② 看电路图把实物接出来。从托盘点元件放到格点上、点两个格点画一根横平竖直的导线。判分不比「像不像」，只比【电气连接关系是否等价】—— 画多一根、接错一处都不给分，并当场指出是元件种类 / 度数谱 / 拓扑 / 多余导线哪一项对不上。右侧附「实物 ↔ 符号」对照表（电源、开关、小灯泡、电流表）。
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楼上楼下两地各一个开关，都能控制同一盏灯。动画里小人上下楼会自动按开关，画布底色直接告诉你通路还是断路。下面配【实物接线图】讲清两根「来回线」到底接在哪、【真值表】列出四种组合里为什么只有两种亮灯，并说明它为什么等效于一个双刀双掷开关。
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同一批元件，换一种接法就从串联变并联 —— 两种电路里各处的电流读数当场对比。
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把电流表串进回路读电流：接反了、量程选错了、错接成并联 —— 沙盒里都能当场看出来。
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电路已经接好、开关已经闭合，指针就停在某一条刻度线上 —— 你看得出它读多少吗？0～0.6 A 和 0～3 A 两排数字印在同一条弧上，导线接错柱就读错 5 倍。每答一题当场判对错，答错还会指出错在哪一步（读错排 / 差一格 / 小数点）。
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在实验室实验台上从零件盒里拖出电池 / 开关 / 小灯泡 / 电流表，点两个接线柱连一根导线 —— 接错了当场指出错在哪：电流表必须【串联】、电流必须从「+」接线柱流入、量程要选对（导线得挪到对应的量程柱上）、绝不能把电流表直接接到电源两极。跨接电源两极会看到导线发热变红、冒烟报警，一眼记住「短路」有多危险
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自己换接法反复量：串联各处电流处处相等，并联干路电流等于各支路电流之和。
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电源 / 开关 / 两盏灯 / 三只电流表同台的真三维实验台：串联时三处读数严格相等；并联时干路 = 两条支路之和，干路上的电子真的跑得更快。拧下任意一盏灯 —— 串联立刻全灭、并联另一条照常亮，一眼看出「串联一断全断、并联互不影响」
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真三维实验台上从零件盒拖出电池 / 开关 / 小灯泡 / 双量程电压表，点两个接线柱连一根导线 —— 把表【并联】到灯泡或电源两端，读数就是那两点之间的电压。把线挪到 0~3 V 或 0~15 V 的量程柱上，指针摆幅与分度值跟着变；接成【串联】立刻看到灯泡不亮、读数却等于电源电压；正负柱接反指针向左打；跨接电源两极会看到导线发热熔断、电源冒烟起火
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左边水泵把水抽上去维持水位差，水才流得动；右边干电池维持电压，自由电子才定向移动 —— 两幅图用同一套编号一一对应。琥珀色小球就是自由电子，从电源【负极】出发、经小灯泡回到【正极】。拖电压滑块看两条曲线同步变化；断开开关会看到「电压还在、电流没了」。器材与电学沙盒里的是同一批。
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把电压表并联到任意元件两端，直接读出它两端的电压；接成串联会怎样，一试就知道。
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真实实验台上摆着电源、闸刀开关、两只小灯泡和一只电压表。把表笔依次并在 L₁ 两端、L₂ 两端、电源两端各量一次：串联时总电压被两盏灯分掉（U = U₁ + U₂，1.00 V + 2.00 V = 3.00 V），并联时两条支路两端就是同两点（U = U₁ = U₂ = 3.00 V）。理想电压表不分流 —— 改接表笔，电路一点不变。
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串联时把电压表依次并在电源和每盏灯两端，并联时再量一遍 —— 总电压与各部分电压的关系一目了然。
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同一个电源下换用不同阻值的定值电阻，看电流怎么跟着变 —— 电阻是「对电流的阻碍」这句话能直接量出来。
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拖一个滑动变阻器进回路，拖动滑片连续改变接入电阻 —— 灯泡亮度与电流读数跟着连续变化。
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先把本节要用的元件认全：电池组、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表各有几只接线柱，拖到画布上随便摆弄，读数实时算出来。
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一张 3D 实验台把整节探究做完：电池组、开关、可换的定值电阻（5/10/15/20 Ω）、滑动变阻器（A/B/C/D 四个接线柱真立体）、电流表与电压表并联在定值电阻两端。先用控制变量法「保持 R 不变改 U」看 I–U 是不是成正比；再「保持 U 不变改 R」—— 换完电阻电压会自己漂，必须反过来拖滑片把它拉回原值，才能得到「反比」。还能把变阻器错接成 A—B（整根电阻丝接入，拖滑片电阻不变）或 C—D（只有金属杆，接入电阻恒为 0）对照看。读数全部来自 MNA 真解，数据可记录落点、横轴能在 R 与 1/R 之间切换。
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把导线里看不见的自由电子画成一串红色小球：通电后它们沿导线定向移动，就形成了电流。拖「电源电压」—— 紫色电压箭头变长、电子明显跑得更快；拖「电阻」—— 右上那条锯齿变小变平缓，电子受到的阻碍变小、跑得更快；换成「两个串联」，锯齿变密、相当于一个 2R 的大电阻，电流只剩一半；换成「两个并联」，电子从右上角分成两条路各走一条，总电阻只剩 R/2、干路电流翻倍（而且干路电子比支路快一倍）。断开开关：电压还在、电子全部停在原地。还能看到电流做功 W = UIt 一直在累加、电阻随功率发热发亮，配合 I–R 图像与数据记录表把欧姆定律量出来。
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把电源、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表拖到画布上自由接线，读数实时算出来 —— 亲手验证 I = U / R。
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自己搭一个伏安法电路：电流表串联、电压表并联，读出 U 和 I 再算 R = U / I，和元件标称值对一对。
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把两只定值电阻串起来或并起来，用电流表、电压表量出总电流与各部分电压 —— 亲手验证 R串 = R₁ + R₂、1/R并 = 1/R₁ + 1/R₂，并看串联怎么分压、并联怎么分流。
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合上闸刀通电，读电能表的示数与转盘转数，用 W = P·t 算出电流做了多少功、折合多少焦耳，再乘电价算出电费。
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把电源、小灯泡、电流表、电压表接成一个回路，读出 U 和 I 算出电流做功的功率 P = U·I；同一盏灯点亮的时间越长，电流做的功就越多。
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转动视角看清灯泡底座侧面的铭牌（2.5 V / 0.75 W），旋转调压旋钮改变灯泡两端的电压，看电压表、电流表与 P = U·I 算式屏同步变化：电压越高灯越亮、功率越大；电压超过额定值太多，灯丝会当场烧断、电流归零。
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电压表并在小灯泡两端、电流表串进回路，移动滑动变阻器改变灯泡两端的电压，看功率读数 P = U·I 怎么跟着变 —— 电压越高，灯越亮、功率越大。
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把小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器拖到同一张画布上，自己搭出测电功率的电路，改滑片看 P = UI 怎么变。
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固定一个电阻，用滑动变阻器改变通过它的电流，对比 Q = I²Rt 里电流的影响为什么这么大。
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剖开墙面看清火线零线地线各走哪、接在哪个孔上；拿试电笔点任意触点，氖管该亮的亮。再把开关改接到零线：灯照样亮，可换灯泡时螺旋套上还带着 220 V。
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用电源、开关、小灯泡自己搭一条最简单的通路，理解「火线与零线之间 220 V、各用电器并联在两者之间」。
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一台电饭锅 4.5 A 看不出什么，三台大功率电器一起开就升到 18.9 A；再用一根铜棒把火线零线直接连起来，干路电流瞬间冲到 600 A。看保险丝玻璃管里的金属丝先发红再熔断、空气开关「啪」地跳闸；把保险丝换成粗铜丝，保险丝是不熔了 —— 可导线的绝缘层先冒烟。
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同一台漏电的用电器：地线没接，外壳对地 220 V、人体电流 105 mA；地线接上，外壳被钳在 0 V、人体电流 0.01 mA —— 相差一万倍。
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一张 3D 实验台把本节探究做完：铁架台上吊着螺线管，管里插着铁芯，芯的下端挂着一簇大头针。电源、开关、滑动变阻器、电流表由站内电路内核真解，电流表读数就是流过线圈的电流。三个变量逐个改——拖滑片改电流、换 50/100/200 匝线圈、抽出铁芯（磁性掉到约 1/4），吸起的针数按 n·I·μ 变化，电流太小则一根都吸不住。「只改匝数 / 只改电流 / 只改铁芯」三个按钮会自动锁住另外两个变量，并把改动前后两组数据一起记进表里。可绕圈旋转、滚轮缩放：俯视看针散开的形状，平视看线圈有多长。
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课本图 20.3-7 的完整复现：左边玻璃水槽里立着电极 A、B，中间是电磁铁、衔铁、弹簧和上下两个静触点，右边是绿灯、红灯和它们各自的工作电路。拖动水面（或点「注水」）就能看到整条链条：水淹没 A 才把控制电路接通 → 电流流过线圈、铁芯被磁化 → 吸力超过弹簧拉力，衔铁「啪」地被吸下 → 动触点离开上触点、压到下触点 → 绿灯灭、红灯亮。水刚碰到电极 A 的那一下并不会立刻报警——浸没太浅、接触面积小，水电阻还很大，电流不够，必须再涨约 2 cm 才吸得动，这就是真实的阈值。电压、匝数、水的导电性、弹簧拉力都能调，把电压调低或减少匝数就能让它「吸不动」；反过来把弹簧调硬，衔铁同样拉不下来。
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