教室竟變成冰壺場!?用乾冰親身體驗『零摩擦』的物理學(慣性定律)
我是科學教練桑子研。每天都是一場實驗。
試想一下,如果這個世界上「摩擦力」突然消失,物體會怎麼運動呢?課本裡有提到「慣性定律」:如果物體不受外力影響,它就會永遠保持原來的速度直線運動。但這個定律,我們在日常生活中卻很難親身體會到。這是因為,在地球上,永遠都有一個搗蛋鬼——「摩擦力」在作怪。
一般來說,學校上課可能會用到專門的滑軌來做實驗,但學生常常覺得這只是「實驗室裡才有的特例」,跟日常生活沒什麼關係。而且,要幫每個小組都準備昂貴的儀器,在預算上也很吃緊。所以,我要向大家推薦一個超棒的方法:「乾冰」實驗!在超市或蛋糕店能拿到的乾冰,就能成為改變你物理常識的魔法道具喔!

為什麼乾冰會變成「氣墊船」?
乾冰是冷卻凝固的二氧化碳。當我們把它放到常溫的房間裡,它不會先變成液體,而是直接變成氣體,這個現象就叫做 「昇華」 。那麼,這個時候乾冰和桌面之間到底發生了什麼事呢?乾冰底部會噴出大量的二氧化碳氣體,在它和桌面之間形成一層薄薄的氣墊。
簡單來說,乾冰就是靠著自己釋放的氣體,讓它微微懸浮在空中。這原理就跟靠空氣動力浮起來前進的 「氣墊船(Hovercraft)」一模一樣 !

因為乾冰懸浮著,它跟桌面之間的摩擦力會降到幾乎為零。你只需要用手指輕輕一推,它就會像在無重力空間一樣「咻~」地滑出去,那個畫面超級震撼!今天,我們就利用這個現象,來邊玩邊學「等速直線運動」吧!
科學食譜(實驗準備)
準備材料:乾冰約 1 公斤、每組一台 iPad
※ 關於乾冰,建議大家可以查一下附近有沒有製冰廠或冰店。我常常光顧的是「旭冰業」。http://www.icenet.or.jp/asahi/
這類老字號冰店,乾冰可以從 1 公斤開始買,大約 500 日圓(約新台幣100多元)。當然,現在很方便,在 Amazon 上也能買到。
【教師小提醒】 乾冰就算放在冷凍庫裡,昇華作用還是會持續進行,大約兩天左右 1 公斤就會消失光了。購買時的小撇步是:盡量選在接下來幾天都有課的時候請店家送達。
實驗方法:親身體驗零摩擦的世界
① 將乾冰敲碎成大約 5 公分左右的立方體,分發給各組(用鐵鎚等工具敲碎)。形狀隨意即可。
② 在水平的桌面上試著讓它滑動看看。 【小撇步】 如果手邊有乙醇(酒精),可以噴灑在乾冰底部讓它稍微濕潤,這樣會滑得更順!因為酒精不容易結凍,能形成一層更平滑的薄膜。

咻~

咻咻~
實際的滑動情況,請務必點開影片欣賞!那種滑順感,保證讓你心情舒暢!
③ 讓我們也來運用一下現代科技吧!用 iPad 搭配定格動畫(Stop Motion)之類的 App 來進行拍攝。
下面的照片是學生實際拍攝的成果。從照片中物體保持等間距來看,「速度沒有改變(等速)」且「沿著直線前進(直線)」,是不是一目瞭然呢!






順便來玩乾冰冰壺吧!
學習告一段落後,別忘了在遊戲中發掘科學的樂趣!難得準備了乾冰,只拿來做實驗就太可惜了!我們把教室變成冰壺(Curling)場地吧!
準備材料:
乾冰、膠帶、鐵鎚、工作手套
步驟:
① 用膠帶在桌上貼出一個靶心,這就是冰壺場地中的「大本營」(House)的替代品。

也別忘了做出發點!
② 用鐵鎚將乾冰敲成適當的大小。
【安全注意事項】 這個步驟請務必戴上工作手套。乾冰的溫度極低,達到零下 79 度,徒手觸摸可能會造成凍傷。如果跟小朋友一起進行,大人一定要在旁陪同。
③ 戴上手套,將乾冰從起點推出去。滑進中心紅線框內得 100 分,滑進外圈得 50 分,每人推 5 次,比看看誰的總分最高。
力量控制稍微沒抓好,乾冰可能就會推太遠或根本推不到。你可以藉此親身感受到「慣性」和「微弱摩擦力」之間的拉鋸戰。
聯繫我們・業務合作
想讓科學的奧秘與樂趣更貼近生活嗎?我們整理了在家就能做的有趣科學實驗和相關訣竅,淺顯易懂。歡迎大家多多搜尋!
・「科學點子筆記」的內容已經集結成書囉。詳情請看這裡 ・關於作者科學教練桑子研,請參考這裡 ・各種業務合作(撰稿、演講、實驗課、電視節目指導・演出等),請點這裡 ・文章更新資訊都在X(Twitter)上發布!
「科學點子頻道」上傳了許多實驗影片,歡迎收看!
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 「ネイチャーティーチャー」(TBS)に出演しました。Tverにて11月3日(火)まで配信中です。

- サタプラ(MBS)にて「日常に潜む!ピンチ脱出法について」のコーナーに出演しました。Tverにて11月7日(土)まで配信中です。

- 11月4日(水) ZIP(日本テレビ)7:20頃放送予定(科学監修)
- 11月27日(金) テレビ監修番組放送予定
- 12月26日(土) ナリカサイエンスアカデミー(教員向け実験講習会)開催
11月のイチオシ実験!
どうして結露は起こるのか?結露を防ぐためには?実験で確かめよう!

書籍のお知らせ
- 『高校入試 分解問題集 理科』(学研)…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
『大人のための高校物理復習帳』(講談社)…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり6刷となりました(2026/02/01)
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』(学研)… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

各種SNS(更新情報をお届け!)
【日本語】X(Twitter)/instagram/Facebook 【英語】BlueSky/Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ!授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中!AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- 沒有接線卻會亮!線圈上的LED瞬間閃一下,互感的神奇現象
- 只要抹上廚房洗碗精,窗戶結露就消失?!水珠攤開的科學小祕密
- 一根安全別針就能消除靜電?!擋掉那一下「啪!」的驚人生活小撇步
- 【科學監修】頭髮為什麼會豎起來?黃楊木梳的靜電只有塑膠梳的約1/10!靜電的祕密
- 放著就能充電的秘密是什麼?無線充電器拆解大公開!
- 為什麼放著就能充電?用線圈與磁場揭開無線充電的祕密
- 【演出】能從2樓打開1樓的電視嗎?用3面鏡子挑戰遙控器實驗,背後的科學原理大公開!(TBS《Nature Teacher》)
- 科學魔法「電磁感應」太神啦!西瓜卡(Suica)、PASMO 等感應式卡片的運作原理
- 不是紅色?!變成紫、綠、藍的「彩虹氨氣噴泉」












