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文檔簡(jiǎn)介
頁(yè)面頁(yè)面會(huì)跳的雞蛋頁(yè)面會(huì)跳的雞蛋在人們的心目中,雞蛋是一碰就破的;如果從近
2米高處掉到桌上,那更是必碎無疑了。果真如此嗎?
取一條床單對(duì)折兩次,鋪在教室的講臺(tái)上。在講臺(tái)上.方約2米高處懸掛一個(gè)定滑輪。再
取一個(gè)生雞蛋和一條3米左右的細(xì)繩。繩的一端用透明膠帶紙粘在雞蛋上,將繩繞過定滑輪,
另一端捏在自己手里。緩緩收繩,使雞蛋徐徐升高,觀眾的心也隨之提到了嗓子眼上。突然
放手,讓雞蛋拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴掉下,只見它落到桌面后又反彈跳起。你趕緊用雙手捧住雞蛋,
以免它滾落到地上。觀眾在一場(chǎng)虛驚之后不免會(huì)懷疑你用的是否真是雞蛋?拿一個(gè)碗來,將
雞蛋在碗口打破,掰開,倒入碗中,證明你用的確實(shí)是一個(gè)生雞蛋。
為什么雞蛋掉下后會(huì)不碎呢?原來,它拖著的長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴增加了它在下落時(shí)的阻力,而
桌上鋪著的四層床單更對(duì)它起了有效的緩沖作用,使它落到桌上時(shí)所受的力大大減小。這和
運(yùn)動(dòng)會(huì)上,跳高架下都鋪著厚厚的海綿墊子,運(yùn)動(dòng)員從幾米高處落下而不會(huì)受傷的道理是一
樣的。
如果地上不鋪墊子,下落高度大于3米,如何實(shí)現(xiàn)“高空落蛋,著地不碎”,一直是人們
感興趣的研究課題。你能想個(gè)什么好辦法嗎?
雞蛋不僅會(huì)跳,而且還不怕壓。取一只生雞蛋,橫放在右手掌心,然后握緊。只要五指
及手掌用力均勻,你就很難把這個(gè)一向被認(rèn)為“一碰就破”
的雞蛋握碎。不信?你就來試試。
別說你手握不破它,就是一把方凳子也壓不碎它呢。取4只生雞蛋,只啤酒瓶,一把無
靠背的方凳子。把啤酒瓶在水平地面上放穩(wěn),其間隔距離和方凳子的四條腿之間的距離相同。
把4只大小基本相同的雞蛋豎放在4只啤酒瓶瓶口上。再把方凳子的四條腿擱在4只雞蛋上,
如圖所示。你會(huì)發(fā)現(xiàn),雞蛋并不會(huì)被壓碎。雜技表演中常有此“驚險(xiǎn)”節(jié)目,演員站在方凳
上表演,雞蛋仍安然無恙。你也可再住方凳上加一迭書或一盆水,讓觀眾感到雞蛋所受的壓
力確實(shí)不輕。注意,沒經(jīng)過特殊訓(xùn)練的同學(xué),可別站到方凳子上去呀!
也許你會(huì)問,既然薄薄的蛋殼能承受這么大的壓力,為什么在蛋殼內(nèi)孵化成的雛雞卻能
輕而易舉地啄破蛋殼,來到這多彩的世界上呢?
原來,構(gòu)成蛋殼的物質(zhì)和組成水泥、磚塊的物質(zhì)相似。它們都具有很好的抗壓性,即能
承受很大的壓力,但抗拉性卻較差,即經(jīng)不起較大的拉力。
對(duì)此可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來加以證明。
取半個(gè)雞蛋殼,先讓它凸面朝上放在桌子上。取一支削得不太尖的鉛筆,在離凸面頂部
15厘米高處垂直落下,撞在蛋殼頂部,如下頁(yè)左圖所示,結(jié)果蛋殼毫無被損。然后把蛋殼翻
過來,使凹面朝上,放在一只玻璃瓶的瓶口上。
仍用剛才用過的那支鉛筆,讓它在距蛋殼底部約10厘米高處垂直落下,結(jié)果蜜殼被筆尖
戳穿了。究其原因,是由于蛋殼的外形彎曲均勻而且對(duì)稱,能使蛋殼在某?部分受到的壓力
均勻地傳給其余各部分,并且巧妙地相互“抵消”。但是,當(dāng)這個(gè)壓力是從蛋殼內(nèi)側(cè)向外施加
時(shí),蛋殼各部分所受到的便是拉力了,所以就容易破碎,如下面右圖所示。
北京火車站大廳屋頂所采用的薄殼拱形結(jié)構(gòu),就是根據(jù)蛋殼耐壓的原理設(shè)計(jì)的。屋頂雖
薄,卻很耐壓,經(jīng)得起風(fēng)雨和積雪的考驗(yàn)。不僅外形美觀,而且節(jié)約了人力、物力。
還可再做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。取一只廢舊的白熾燈泡(最好是螺口燈泡),手頁(yè)面握燈泡的玻
璃球,讓金屬螺口豎直向下,在離地面約1米高處放手.燈泡掉到地上時(shí),并沒有我們想象
的那樣粉身碎骨;只見它著地后又反彈到5厘米左右的高度,然后再落到地面,還是沒碎。
這是不是一次偶爾的巧合呢?不是。你不妨多試幾次。在大多數(shù)情況下,燈泡并不會(huì)被撞破。
看來,落地不碎還能反跳的“易碎物品”除了雞蛋,至少還有白熾燈泡,對(duì)嗎?它們的
差別在于,蛋殼耐壓而燈泡經(jīng)不起稍大的壓力。一個(gè)明顯的原因是,蛋殼是由同一種物質(zhì)構(gòu)
成的,而燈泡是由玻璃和金屬兩部分組成的。
而且,燈泡的外形與蛋殼差異較大。
頁(yè)面怒發(fā)沖冠秋高氣爽,陽(yáng)光普照。教室的講臺(tái)上放著一臺(tái)范氏起電機(jī),地上迭放著厚
厚的兩大塊泡沫塑料,上面站著?個(gè)理著短發(fā)的男孩。老師請(qǐng)他將右手手心貼放在起電機(jī)上
部的金屬球殼上。接通電源后,起電機(jī)在嗡嗡的響聲中開始工作。不大一會(huì)兒,同學(xué)們驚奇
地發(fā)現(xiàn)這位男同學(xué)的頭發(fā)開始倒豎起來,大約三五分鐘后,真是“怒發(fā)沖冠”了。老師問他
有什么感覺,他搖搖頭說什么感覺也沒有。當(dāng)老師告訴他,你右手接著的這個(gè)金屬球殼現(xiàn)在
至少有萬伏電壓時(shí),同學(xué)們?陣驚嘆,男孩不由自主地縮回了右手。老師切斷電源后又問他,
手縮回時(shí)有什么感覺?他說,手指好像被輕輕地刺了一下。老師點(diǎn)點(diǎn)頭笑著說:“對(duì)。當(dāng)你的
右手按在金屬殼上時(shí),你身上也有20萬伏高壓,由于頭發(fā)上積聚的同種電荷相互排斥,使你
的頭發(fā)倒豎了起來。當(dāng)你的手離開金屬球殼的瞬間,手指和殼之間發(fā)生了微弱的放電現(xiàn)象,
你就有了輕微的刺痛感覺?!?/p>
為什么人體和20萬伏高壓的金屬球殼接觸,卻沒有“觸電”的感覺呢?
通常所說的“觸電”是大電流長(zhǎng)時(shí)間通過人體造成的。由于泡沫塑料具有良好的絕緣性
能,站在上面的人身上的電壓雖高,卻無電流通過。這和鳥停在高壓電線上不會(huì)觸電的道理
是一樣的。安全用電常識(shí)告訴人們,如果通電時(shí)間不超過1秒,且電流強(qiáng)度小于5毫安,一
般不會(huì)對(duì)人體造成危害,而僅有輕微的刺痛感而已。
其實(shí)不用起電機(jī),通過摩擦生電也能使人體帶上高電壓。寒冷干燥的冬天,站在絕緣的
泡沫塑料上,卷起衣袖,請(qǐng)人用毛皮在你的手背上用力來回摩擦數(shù)次(注意別與被擦者接觸)。
此時(shí),你身上就有1萬伏電壓。若將手指伸向鋼窗窗架或自來水龍頭,也能產(chǎn)生短促的放電
火花。
頁(yè)面巧用橡皮管你是否注意到,人們?cè)谏呵驙t時(shí)常把?只鐵皮的拔火罐豎直放在爐口
上,而大型的鍋爐更少不了一個(gè)又高又大的煙囪。這是為什么呢?原來,長(zhǎng)管具有空吸作用,
它能加快煙和熱空氣上升的速度,使?fàn)t內(nèi)空氣的流動(dòng)加快,爐火變旺。
水往低處流,長(zhǎng)管也能使水向下流動(dòng)的速度加快。取一只漏斗和一根一40厘米長(zhǎng)的橡皮
管,管的內(nèi)徑應(yīng)比漏斗口的外徑略微大?點(diǎn)。先把漏斗單獨(dú)放在自來水龍頭下接水,緩慢增
大自來水龍頭的出水,直到漏斗來不及出水,水開始從漏斗上沿溢出時(shí)為止。
現(xiàn)在,把橡皮管套在漏斗的出水口上,再去接水,如圖所示,你會(huì)發(fā)現(xiàn)漏斗的漏水速度
明顯加快,永不會(huì)再?gòu)穆┒飞涎匾绯隽?。此時(shí),如果拔掉橡皮管,水又會(huì)從漏斗的上沿溢出。
有的自來水龍頭出水口比較小,水?開大,出水口便水珠四濺,聰明的主人就在出水口
外套上一段橡皮管,使出水變得流暢。
利用橡皮管還可做?個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。
取一個(gè)1000毫升的大燒杯,盛滿水,放在桌子上。找一根1米左右長(zhǎng)的橡皮管,先在橡
皮管內(nèi)灌滿水,然后把左手捏住的一頭插入燒杯內(nèi),并在燒杯上方扶住管子,右手迅速移到
離另一管口約30厘米處,并甩動(dòng)這段橡皮管,使它在自己的頭部上方作水平轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)你
會(huì)看到,水不斷地從橡皮管中甩出,燒杯中的水不一會(huì)兒就被抽干了。用這個(gè)簡(jiǎn)單的小水泵
給草坪、菜地澆水,效果還蠻不錯(cuò)的呢。
頁(yè)面紅日和藍(lán)天宇航員在航天飛機(jī)上看到的天空始終是漆黑一片,沒有白天和黑夜的區(qū)
別,太陽(yáng)就像掛在黑色天幕上的一個(gè)通紅的大火球。我們雖然沒機(jī)會(huì)上天,卻能在一間干凈
的喑室里看到這一現(xiàn)象。
取一支手電筒,用一張圓形黑紙遮住發(fā)光玻璃的表面,別讓它漏出一點(diǎn)光來。用刀尖在
此圓形黑紙的中央,開一個(gè)直徑為5毫米的圓孔。合上手電筒的開關(guān),讓一束光線從小孔中
射出,照在貼在墻上的一張黑紙上。你站在手電筒射出的光束側(cè)面,能看到黑紙上有一圓形
的亮斑,卻看不見照亮它的光束。喑室中除了這一亮斑,四周依然是一片漆黑。
生活在地球表面的人們看到的藍(lán)天和紅日又是怎么回事呢?我們還是在暗室中通過實(shí)驗(yàn)
來觀察一下吧。
取一臺(tái)書寫投影儀,用一張大的黑紙遮住投影儀的發(fā)光玻璃面,使其不漏光。取一個(gè)玻
璃量筒,越長(zhǎng)越好。在量筒內(nèi)倒?jié)M涼開水,再滴入6—8滴鮮牛奶,用玻璃棒攪勻。用剪刀在
遮投影儀的黑紙中央開一個(gè)直徑和量筒內(nèi)徑相同的圓孔,并把量筒置于這一圓孔上,如圖所
示。打開投影儀的開關(guān),讓投影儀發(fā)出的光從量筒底部照亮量筒內(nèi)的稀薄牛奶溶液。此時(shí),
若從上往下俯視量筒內(nèi)的溶液,你會(huì)看到它是橙色的;而在量筒側(cè)面觀察,便看到這溶液呈
淺藍(lán)色。
顯然,射入稀牛奶溶液中的一束白光,從不同的角度看去顏色是截然不同的。如果把投
影儀中的白熾燈當(dāng)作太陽(yáng),量筒中的溶液當(dāng)作大氣層中的空氣,你就不難明白怎樣才可看到
藍(lán)天和紅日。
有興趣的同學(xué)還可再做?個(gè)實(shí)驗(yàn)。把量筒換成一個(gè)1000毫升的大燒杯,并盛滿清水。換
一張遮住投影儀發(fā)光玻璃面的黑紙,并在黑紙中央開一個(gè)直徑5厘米左右的圓孔。在玻璃燒
杯內(nèi)的清水中滴入3—5滴紅藥水,用玻璃棒攪勻,再將燒杯置于黑紙的圓孔上。打開投影儀
開關(guān),便可見燒杯中有一圓形的光柱,如圖所示。俯視時(shí),光柱是紅色的;而側(cè)視時(shí),光柱
卻呈綠色。
頁(yè)面遙控鈕扣桌上放著一杯無色透明的液體。取一粒襯衫鈕扣,放入杯中,鈕扣沉到了
杯底。1-2分鐘后,我煞有介事地把手放到杯口上方約5厘米處,并作小幅度的上下移動(dòng),
如圖所示??谥羞€念念有詞“鈕扣,上來?!惫?,鈕扣慢慢上升,浮到了水面上。過一會(huì)兒,
我乂把手按在杯口上方約1厘米處,并說,“鈕扣,下去?!焙?,鈕扣真的又沉了下去。同學(xué)
們好奇地問:“老師,你有特異功能吧?”我笑著說:“沒有,是這鈕扣自動(dòng)地在上下浮沉
原來,杯中裝的是溫水配制的碳鍍?nèi)芤海芤褐腥芙庵罅康亩趸肌?/p>
當(dāng)鈕扣沉到杯底后,溶液中的二氧化碳小氣泡就附著在鈕扣上,并且越積越多,使鈕扣
受到的浮力逐漸增大。一旦所受的浮力大于本身的重量,鈕扣就浮了上來。鈕扣浮上液面后,
氣泡消失,它便又沉入杯底。如此反復(fù)沉浮,直到溶液中的二氧化碳耗盡為止。
這個(gè)有趣的魔術(shù)表演你也能做。只是事先你得觀察一段時(shí)間,看看鈕扣從沉到浮大約有
多長(zhǎng)的時(shí)間間隔,浮上液面后它又能呆多長(zhǎng)時(shí)間,以便恰到好處地發(fā)出“上來”和“下去”
的命令。
如果有興趣,你還可用一枚1分的硬幣代替鈕扣,看看它能否浮起來。
頁(yè)面變動(dòng)為靜用一盞8瓦的日光燈,從正面照射一臺(tái)已卸下了安全罩的三葉臺(tái)扇,使葉
片的影子投射在白色的墻上。接通電源,當(dāng)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速增大到一定值時(shí),墻上便出現(xiàn)了六
個(gè)靜止不動(dòng)的葉片影子。奇怪,明明是三個(gè)葉片在快速旋轉(zhuǎn),為什么墻上會(huì)有六個(gè)葉片的影
子,而且是靜止不動(dòng)的呢?
原來,當(dāng)人眼所觀察的畫面或物體消失時(shí),畫面上的情景還能在眼睛中保留0.04秒時(shí)間。
這種現(xiàn)象叫眼睛的“視覺暫留”。電影放映就是利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象,使得靜止的膠片上
的畫面,在人眼看來是連續(xù)變化即運(yùn)動(dòng)著的。
日常所用的日光燈,每秒鐘閃光100次,由于相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔很短(0.01秒),
所以我們平時(shí)感覺不到它在閃光。但是,當(dāng)日光燈照到正在快速旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇葉片上時(shí),情
況就不同了。如果每一片葉片在0.01秒時(shí)間內(nèi)剛好轉(zhuǎn)過60度角,那么,當(dāng)葉片1的第一個(gè)
影子在人眼中消失的同時(shí),其第四個(gè)影子已在墻上出現(xiàn),而與此同時(shí),與葉片1成120度角
的葉片2的影子又恰好落在葉片1的第一個(gè)影子的位置上。6次閃光后,葉片1回到了原來
的位置。如此周而復(fù)始,就在墻上形成了六個(gè)看起來靜止不動(dòng)的葉片影子。看來,奇妙的視
覺暫留既能“變靜為動(dòng)”,又能“使動(dòng)變靜”。如果我們稍作計(jì)算,還能發(fā)現(xiàn)變動(dòng)為靜現(xiàn)象出
現(xiàn)的規(guī)律:葉片每隔0.01秒轉(zhuǎn)60度角,其轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分,而日光燈每秒閃光100次,1
分鐘就閃6000次,它正好是電扇轉(zhuǎn)速的6倍。進(jìn)一步的研究證明,只要每分鐘閃光的次數(shù)和
轉(zhuǎn)速相同,或是轉(zhuǎn)速的整數(shù)倍,就能觀察到這種被稱為“頻閃效應(yīng)”的變動(dòng)為靜的現(xiàn)象。
現(xiàn)在,讓我們?cè)龃笈_(tái)扇的轉(zhuǎn)速,此時(shí),你可發(fā)現(xiàn)墻上的六個(gè)葉片影子也跟著葉片同方向
慢慢地旋轉(zhuǎn)起來。如果減小臺(tái)扇的轉(zhuǎn)速,那么影子緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的方向就和葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。
利用這一現(xiàn)象,可以做一個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)。
從稍硬的白紙板上剪一個(gè)直徑為5厘米的圓盤。在圓盤上畫內(nèi)、外兩個(gè)圓環(huán),并在內(nèi)環(huán)
上畫8個(gè)大小相等黑白相間的扇形,在外環(huán)上畫10個(gè)大小相等黑白相間的扇形,如圖所示。
用針尖在圓盤中心刺一個(gè)小孔,再插上一根火柴梗,就做成了一個(gè)紙陀螺。在日光燈照射下,
用手指捻動(dòng)火柴梗,使紙陀螺在桌面上快速轉(zhuǎn)動(dòng)。一開始你看到的圓紙盤是呈單一的灰色的,
過一會(huì)兒,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)圓紙盤上的內(nèi)環(huán)和外環(huán)沿兩個(gè)相反的方向在旋轉(zhuǎn)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種
現(xiàn)象呢?
其實(shí),這也是一種頻閃現(xiàn)象。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/秒時(shí),內(nèi)環(huán)看起來是不動(dòng)的;轉(zhuǎn)速高
于25轉(zhuǎn)/秒時(shí),內(nèi)壞便正轉(zhuǎn),即與圓盤實(shí)際轉(zhuǎn)向?致。轉(zhuǎn)速低于25轉(zhuǎn)/秒時(shí),內(nèi)環(huán)便反轉(zhuǎn)。
對(duì)外環(huán)來說,轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/秒時(shí),它看起來是不動(dòng)的;轉(zhuǎn)速高于20轉(zhuǎn)/秒時(shí),它便正轉(zhuǎn)。顯
然,當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速在每秒至25轉(zhuǎn)之間時(shí),就會(huì)出現(xiàn)外環(huán)正轉(zhuǎn),內(nèi)環(huán)反轉(zhuǎn)的奇妙現(xiàn)象了。
還可利用電視機(jī)的屏幕來觀察一些有趣的頻閃現(xiàn)象。打開電視機(jī),將頻道轉(zhuǎn)換開關(guān)置于
空頻道位置,適當(dāng)增大亮度,減小對(duì)比度,使電視機(jī)屏幕呈現(xiàn)一片乳白色。這時(shí)電視機(jī)屏幕
的光,就是每秒鐘閃動(dòng)一定次數(shù)的閃光。
在屏幕前5厘米左右,豎直放一張用一段細(xì)竹和一根橡皮筋做成的弓。
左手持弓,用右手手指撥弄橡皮筋,你就能從屏幕上看到橡皮筋振動(dòng)時(shí)的波形。改變橡
皮筋的松緊程度,再撥弄它,你可看到橡皮筋彎曲得很厲害,而頁(yè)面且似乎靜止不動(dòng)了。但
事實(shí)上,它仍在振動(dòng),而且一秒鐘內(nèi)要振動(dòng)很多次。
取一根廢鋸條,對(duì)折成兩段,按圖所示的方法,用一根橡皮筋和一個(gè)螺絲釘做成一個(gè)筒
易音叉。用左手捏緊音叉下部,將音叉豎直放在離屏幕5厘米左右處。用右手拇指和食指捏
緊兩段鋸條的上端,然后一放,鋸條就振動(dòng)起來,此時(shí)你看不清鋸條的端部。稍微移動(dòng)一下
螺釘?shù)奈恢?,再使鋸條振動(dòng)起來。反復(fù)試驗(yàn)兒次,你會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)螺釘在某位置時(shí),振動(dòng)的
鋸條上端不僅清晰可見,而且還靜止不動(dòng)。平日里以寧折不彎而聞名的鋸條竟變得彎彎曲曲
了。
更有趣的是,讓一個(gè)由一顆鈕扣和一根棉紗線做成的單擺,在電視機(jī)屏幕前3厘米左右
處來回?cái)[動(dòng)。此時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)這根線在好幾個(gè)位置上都顯得很清晰,好像有幾根線?樣。如
果把線的另一端打一個(gè)活結(jié),套在鋼筆套上,然后右手握筆,使擺在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí),
你又可看到兒十顆鈕扣和兒十根線分布在一個(gè)圓圈內(nèi),如圖所示。
顯然,在閃光的照射下,快速運(yùn)動(dòng)的物體在人的眼睛中成了斷續(xù)動(dòng)作的物體。
頁(yè)面會(huì)《的圓紙筒取一張畫鉛筆畫用的圖畫紙,裁下20厘米長(zhǎng)、12厘米寬的?條,粘
成一個(gè)直徑約5厘米的圓柱形紙筒。再?gòu)氖O碌膱D畫紙上剪下兩個(gè)直徑為6厘米的圓紙片。
在紙筒的兩端各對(duì)稱地剪三刀(刀深5毫米左右),然后把圓紙片粘在紙筒的兩端。另取一份
大報(bào),從相連的兩大版的上部裁下一條長(zhǎng)約厘米、寬為10厘米的長(zhǎng)紙帶,并把它整齊地卷在
圓紙筒上,再把紙帶的末端粘在一根竹筷上。
現(xiàn)在,把紙筒橫放在桌子上。然后沿桌面迅速移動(dòng)竹筷,把紙帶從圓筒上抽出來,如圖
所示。此時(shí),你可看到紙筒先是沿著桌面滾動(dòng),然后就離開桌面飛了起來。
原來,圓紙筒在桌面上滾動(dòng)時(shí),帶動(dòng)了周圍的空氣繞著它旋轉(zhuǎn)。紙筒一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊向前
運(yùn)動(dòng),對(duì)它來說,前方的空氣沿水平方向向它吹來。就像人們?cè)诒寂軙r(shí)總感到風(fēng)撲面而來一
樣。這樣,在紙筒上方的空氣的旋轉(zhuǎn)方向和迎面吹來的氣流方向一致,轉(zhuǎn)速加快,壓強(qiáng)減小。
而紙筒下方的空氣的旋轉(zhuǎn)方向和迎面吹來的氣流方向相反,轉(zhuǎn)速減慢,壓強(qiáng)增大。如圖所示。
結(jié)果,使得紙筒受到的由下向上的壓強(qiáng)大于由上向下的壓強(qiáng)。正是這一壓強(qiáng)差產(chǎn)生了一個(gè)向
上的作用力,把圓紙筒拋向了空中。
頁(yè)面肥皂炮仗歡度新春佳節(jié),人們都愛燃放鞭炮煙火??赡闶欠裰溃€有一種比火藥
炮仗更響更安全的肥皂炮仗呢?
取一個(gè)用過的快餐盒(或用石蠟浸過的紙盒),剪去盒蓋。在盒內(nèi)倒入一80毫升用洗衣
粉或肥皂配制成的肥皂水。將電石氣和氧氣同時(shí)通入肥皂水中,如圖所示。其中氧氣可通過
對(duì)高缽酸鉀和二氧化鋅混合物加熱分解制得,電石氣可用電石加水制得。當(dāng)充起的肥皂泡足
夠大、足夠多時(shí),移出兩支導(dǎo)氣管,用點(diǎn)燃的棒香靠近盒內(nèi)充起的肥皂泡,頓時(shí)會(huì)響起一串
急促、猛烈的爆炸聲。請(qǐng)放心,這肥皂炮仗雖然響聲驚人,威力極大,可絕對(duì)沒有絲毫的危
險(xiǎn)性。
如果說這是一串連珠炮,那么下面我們制造的可就是單響的大炮仗了。
在肥皂水中加入8-10毫升甘油和4-6滴氨水,增大肥皂水的表面張力,使吹出的肥皂
泡牢度大,不易破。
取一個(gè)能吹到足球大小的氣球,一段一尺左右長(zhǎng)的橡皮管,一支圓珠筆的筆桿。把筆桿
塞進(jìn)橡皮管的一端,再把氣球口套在插有圓珠筆桿的那端橡皮管外,用線扎緊,使之既能通
過橡皮管對(duì)氣球充氣,又不會(huì)在這一端漏氣。
在橡皮管的另一端按5:2(體積之比)的比例向氣球里先后充入氧氣和電石氣,直到氣
球脹得和足球差不多大。充氣完畢后用彈簧夾將橡皮管夾緊。
將橡皮管管口浸入肥皂水中,使管口沾上一點(diǎn)肥皂液,然后緩緩松開彈簧夾,用氣球內(nèi)
的混合氣體吹大肥皂泡。當(dāng)管口的肥皂泡脹到乒乓球大小時(shí).,壓緊彈簧夾停止充氣。用嘴吹
氣或扇動(dòng)空氣可使肥皂泡脫離管口,在空中飄浮并慢慢卜沉。這時(shí)用點(diǎn)燃的棒香接近肥皂泡,
肥皂泡就會(huì)爆炸,并發(fā)出震耳的響聲。
任何可燃?xì)怏w與氧氣混合所充起的肥皂泡遇上火星都會(huì)爆炸,唯獨(dú)電石氣和氧氣混合所
充起的肥皂泡具有無可比擬的爆炸威力,但是又很安全。
頁(yè)面砂糖發(fā)光先在暗室中呆上3—5分鐘,等眼睛適應(yīng)周圍黑暗的環(huán)境后,取2—3匙白
砂糖放入一只較大的瓷缽中。然后開始用瓷杵慢慢研磨,并逐漸加快速度。
約3分鐘后,就可以看到缽中的砂糖發(fā)出淺藍(lán)色的光。如果繼續(xù)保持慢速研磨,你可看
到杵頭周圍有淺藍(lán)色的光環(huán)。
再取一塊精制的方糖,放在水泥地面上輕輕劃幾卜,你也可看到經(jīng)摩擦的方糖表面會(huì)發(fā)
出微弱的藍(lán)光,只是它很快就會(huì)消失。換一個(gè)表面在水泥地面上劃幾下,便又可看到微弱的
藍(lán)光。
上述發(fā)光現(xiàn)象是由于砂糖晶體的帶電棱角相互摩擦而產(chǎn)生的,當(dāng)所有的棱角都磨抻后就
不再發(fā)光了。
由外界提供某種形式的能量引起物體發(fā)光,除了由摩擦而產(chǎn)生的摩擦發(fā)光外,還有光致
發(fā)光,它是由光激發(fā)而產(chǎn)生的發(fā)亮現(xiàn)象,人們熟悉的激光就是這樣形成的。由輻射引起的發(fā)
光,叫輻射發(fā)光。日光燈管內(nèi)充有稀薄的水銀蒸氣,當(dāng)水銀蒸氣導(dǎo)電時(shí),就發(fā)出紫外線,使
涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的白光。由化學(xué)反應(yīng)引起的發(fā)光稱為化學(xué)發(fā)光。取一小片鈉投
入盛水的燒杯中,鈉跟水起反應(yīng)放出的熱量立刻使鈉熔成?個(gè)閃閃發(fā)亮的小球,在水面上迅
速游動(dòng),并逐漸縮小,最后完全消失。
頁(yè)面點(diǎn)燃方糖取一小塊喝咖啡用的潔白純凈的方糖,放在石棉鐵絲網(wǎng)I:,用擦燃的火柴
去點(diǎn),方糖并不燃燒。
用普通的香煙灰撒滿方糖,再擦燃火柴去點(diǎn),沾滿煙灰的方糖發(fā)出藍(lán)色的火焰,奇跡般
地燃燒了起來。
你也許會(huì)以為這是煙灰中未燃盡部分在第二次燃燒,其實(shí)不是。當(dāng)這一小塊方糖燒完后,
你可以發(fā)現(xiàn)煙灰的質(zhì)量、顏色和化學(xué)性質(zhì)都沒有絲毫的變化,燃燒的確實(shí)是方糖。原來,糖
是由碳、氫、氧所組成的有機(jī)物,在一般情況下它不易燃燒。可撒上煙灰后,糖內(nèi)的有機(jī)物
就發(fā)生了化學(xué)變化,使它們遇火便燃燒起來。在這里,煙灰是一種特殊的催化劑,它僅僅起
到促使糖內(nèi)有機(jī)物發(fā)生化學(xué)變化的作用,自己并不燃燒。
如果找不到方糖,用一塊普通的硬水果糖也行,你不妨動(dòng)手試一試。
頁(yè)面“燒”不死的金魚如果有人問你:“水是怎么燒開的?"你也許會(huì)說,“火把熱傳給
水壺,水壺又把熱傳給壺底的水,壺底的水又把熱向上傳,直到整壺的水都達(dá)到。C,水就開
了。”這種說法對(duì)不對(duì)呢?
取一個(gè)大一點(diǎn)試管,裝上大半管清水,再往試管里放一條小金魚。手握試管的下部,把
試管上部放到點(diǎn)燃的酒精燈的火焰上加熱,如圖所示。大約一4分鐘后,你可發(fā)現(xiàn),靠近試
管口的水沸騰了,水蒸氣直往外噴,可你握試管的手并不覺得燙;更令人驚奇的是,靠近試
管底部的小金魚依然自由自在地游動(dòng)著,一點(diǎn)也不驚慌。這證明了水和玻璃一樣,也是熱的
不良導(dǎo)體。
顯然,水并不是靠水的熱傳導(dǎo)燒開的。
取一只燒杯,放入一些木屑,再倒入大半燒杯清水,然后把燒杯放到煤氣灶上加熱。隨
著水溫的升高,你可看到木屑在水中上下運(yùn)動(dòng)起來,而且越來越快,直至整杯水都沸騰了起
來。原來,當(dāng)杯底的水受熱膨脹后,密度變小,向上升;燒杯上部的涼水密度大,向下沉。
沉到杯底的涼水受熱后膨脹,當(dāng)它的密度減小到比原來上升的水的密度還要小時(shí),乂向上升。
同時(shí),原已上升的水因?yàn)槊芏容^大又向下沉……在這樣反復(fù)上升、下降的循環(huán)過程中,整杯
水的溫度不斷提高,木屑也被帶著不斷上下運(yùn)動(dòng),直至水開。顯然,水是靠水的對(duì)流燒開的。
頁(yè)面不用抽氣的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)?zāi)?月8日,德國(guó)科學(xué)家、馬德堡市市長(zhǎng)奧托?格里克
當(dāng)眾做了?個(gè)轟動(dòng)世界的實(shí)驗(yàn)。他定做了兩個(gè)能夠完全吻合的、直徑30多厘米的銅半球。每
個(gè)半球上都裝有兩個(gè)環(huán),環(huán)上穿著繩子,繩子縛在馬具上。每個(gè)半球都連著8匹高頭大馬。
他先把兩個(gè)半球合在一起,用抽氣筒把球里的空氣抽掠,然后下令向兩個(gè)相反的方向驅(qū)趕馬
隊(duì)。結(jié)果,16匹馬用了很大的力氣也沒能把這兩個(gè)半球拉開。直到16匹馬在人們的用力抽
打下,竭盡了全力才把這兩個(gè)半球拉開。拉開的時(shí)候發(fā)出了很響的聲音,像放炮-一樣。這就
是舉世聞名的“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”,它生動(dòng)地告訴人們,空氣壓強(qiáng)不但存在,而且還大得驚人。
其實(shí),不用抽氣筒也能做馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。取兩只空的廣口瓶,在其中一只的瓶口上涂
一薄層凡士林,再把另一只瓶倒扣到這只瓶子的瓶口上,使它們吻合在一起。然后,兩手各
握一只瓶子,稍一用力,即可把它們分開。
現(xiàn)在,將這兩只廣口瓶開口向上放在桌子上。剪一塊3厘米寬、8厘米長(zhǎng)的衛(wèi)生紙,往
紙上滴8—10滴酒精。點(diǎn)燃衛(wèi)生紙,并迅速把它放入瓶口涂有凡士林的那只瓶中。在瓶?jī)?nèi)的
衛(wèi)生紙即將燒完的時(shí)候,把另?只瓶再次倒扣到這只瓶上,使兩個(gè)瓶口吻合在一起。待冷卻
后,你會(huì)發(fā)現(xiàn),即使用很大的勁,也難以將它們拉開。因?yàn)楹显谝黄鸬膬芍粡V口瓶?jī)?nèi)雖然不
是真空,但里面氣體的壓強(qiáng)要比外界大氣壓強(qiáng)小得多了。
從眼藥水瓶底部取個(gè)大橡皮帽。從廢自行車內(nèi)胎上剪?條寬5毫米、長(zhǎng)20毫米的小橡
皮條。用補(bǔ)自行車內(nèi)胎的膠水把橡皮條的兩頭粘到橡皮帽頂部。注意,涂膠水前,應(yīng)先用木
鋰或砂紙把橡皮條的兩頭和橡皮帽上準(zhǔn)備粘橡皮條的部位打磨好,以增強(qiáng)膠水的粘合作用。
粘合的面積要稍大一些,粘合后用手指把粘合部位用力壓一壓,以防脫膠。再取一塊玻璃片,
放入水中浸濕后取出。用大拇指按著橡皮帽頂部,把橡皮帽壓到玻璃片上,松開手指,橡皮
帽便被“吸”在玻璃片上了。如圖所示.現(xiàn)在,請(qǐng)你用右手握住玻璃片,用左手往橡皮條中
間掛祛碼,一個(gè)接一個(gè),已經(jīng)500克重了,橡皮帽仍然不會(huì)掉下來。目前,市場(chǎng)上出售的各
種帶有“吸盤”的掛物鉤都是利用這一實(shí)驗(yàn)原理制成的。是大氣壓強(qiáng)把吸盤“釘”在鏡子或
其他光滑表面上,使它們能承受較大的拉力而不脫開。
頁(yè)面竹筷提米桌上有一只空玻璃杯,一大碗大米和一根“下圓上方”的普通竹筷。要求
用這根筷子提起滿滿?杯大米,你能行嗎?也許,你認(rèn)為這挺簡(jiǎn)單,把米倒入杯中,把竹筷
墊在杯底某一直徑位置上,再把筷子水平提起,一杯大米不就被提起來了嗎?其實(shí),這一辦
法說起來簡(jiǎn)單,真的做起來卻是挺困難的。
即使提起來了,稍一不留神便會(huì)“杯砸米撒”前功盡棄。
有一個(gè)既穩(wěn)妥又方便的方法,你不妨?試。先在杯子里裝上半杯米,然后把筷子豎直插
在中間(截面呈正方形的一頭朝下),用手將杯內(nèi)的米壓緊,再陸續(xù)往杯子里加大米,一邊加
一邊壓緊,直到杯子里裝滿大米。要注意的是,在加米和壓緊的過程中,應(yīng)始終保持筷子豎
直,切不可讓它左右搖動(dòng)。
此時(shí),提起竹筷就可把滿滿一杯大米拎起來了,提著它走兒步,杯子也不會(huì)掉下。如果
米加滿壓緊后,再往杯中泗入少許清水,等一會(huì)兒再提起竹筷,那就更靠得住了,即使你提
著竹筷緩慢地升高、下降,杯子也不會(huì)掉下來。
如圖所示。
這是由于米粒被壓緊后,米粒與米粒之間,米粒與竹筷,米粒與玻璃杯壁之間的摩擦力
很大,足以與整杯米的重量相平衡。灑點(diǎn)水能使米粒發(fā)脹,相互.間擠壓得更緊,摩擦力增大。
當(dāng)然,水不能倒入太多,否則便適得其反了。
頁(yè)面巧落火柴盒讓一只裝有火柴的火柴盒直立著從距桌面約30厘米高處自由落卜,火柴
盒落到桌面后總是向一邊傾倒而無法保持直立狀態(tài),讓人感到這似乎是一個(gè)無法改變的事實(shí)。
真的沒有辦法了嗎?其實(shí)只要把火柴盒的內(nèi)盒抽出?半左右,如圖所示,再讓它豎直下
落,你會(huì)發(fā)現(xiàn)火柴盒兒乎每次都能在桌面上直立站穩(wěn)。
這是由于內(nèi)盒抽出二分之?后,火柴盒的重心提高了;而當(dāng)它落到桌面上時(shí),由于火柴
桿重量的作用內(nèi)盒又迅速縮回盒內(nèi),重心隨之下降。這一過程延長(zhǎng)了火柴盒和桌面發(fā)生碰撞
的時(shí)間,減小了桌面對(duì)它的作用力。和未抽出內(nèi)盒時(shí)相比,火柴盒的穩(wěn)定程度明顯提高了,
所以就不會(huì)翻倒。跳傘運(yùn)動(dòng)員落地時(shí),從高處跳下的雜技演員在著地的瞬間之所以都先迅速
下蹲,等人停穩(wěn)后再站立起來,道理皆出于此。這樣能保護(hù)人的膝關(guān)節(jié)免受過猛的沖擊。
現(xiàn)在,就請(qǐng)你動(dòng)手試試吧。注意,為了使內(nèi)盒能順利縮回盒內(nèi),火柴桿不宜裝得太滿。
頁(yè)面孔小作用大你一定從電視中看到過跳傘表演吧,你有沒有注意到那些降落傘的頂部
都開有一個(gè)不小的孔?這是為什么呢?
取一塊正方形的手帕,在它的四個(gè)角上各系一根25厘米長(zhǎng)的細(xì)線,四根線的另一端結(jié)在
一起,在結(jié)頭處掛一串鑰匙,做成一個(gè)小降落傘。將此降落傘從高處投下,如果下降速度較
快,就拿掉幾把鑰匙,使它能以較小的速度緩緩下降。這時(shí)你可發(fā)現(xiàn),小降落傘在降落過程
中像個(gè)醉漢似的晃來晃去,搖擺不定。再投兒次試試,都是如此。原來,降落傘在下落過程
中,相對(duì)于傘上升的空氣,會(huì)在傘的邊緣形成旋渦,旋渦中的空氣流動(dòng)速度大,壓強(qiáng)就小,
而且旋渦的位置還會(huì)移動(dòng),使降落傘受力不均勻、不穩(wěn)定,于是就出現(xiàn)了來回?fù)u晃現(xiàn)象。
現(xiàn)在,請(qǐng)你用剪刀在手帕的正中剪掉直徑約6毫米的一小塊。把這個(gè)頂部開有小孔的小
降落傘從高處投下時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn),在下降過程中它的搖晃程度大為減小。這是由于相對(duì)降落
傘上升的空氣,有一部分從傘頂?shù)男】字辛鞒鋈チ耍茐牧私疬吙諝庑郎u的形成,減小了偶
爾形成的旋渦的影響。如果孔的大小恰當(dāng),原有的搖擺晃動(dòng)基本上可消除。
頁(yè)面巧取硬幣在一只底部平坦的瓷盤中央,放一枚1分的硬幣。再往瓷盤中緩緩倒入清
水,直到水面剛能淹沒硬幣的上表面為止?,F(xiàn)在,請(qǐng)你用手指把此硬幣從水中取出來,但手
指不能碰水,水也不能離開瓷盤。你能行嗎?
其實(shí),這事并不難辦到。取一只干燥的玻璃杯,杯口向上放在桌面上。
點(diǎn)燃一張長(zhǎng)6—8厘米、寬約3厘米的紙片,并把它放入杯中。在紙片即將燒完時(shí),手握
杯子底部,迅速將玻璃杯倒扣在瓷盤中,如圖所示。隨著“嘶”
的一聲,盤里的水-下子都被吸到玻璃杯中,硬幣則完全暴露在空氣中,此時(shí)你便可輕
而易舉地把它拿到手了。不僅手指沒碰到水,而且水也沒離開瓷盤。
水怎么會(huì)乖乖地集中到杯子里去的呢?這是大氣壓強(qiáng)在起作用。紙片燃燒后,杯子里空
氣的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng),杯口周圍的水一下子被壓到了玻璃杯中。
做完這個(gè)實(shí)驗(yàn),你可能會(huì)想,如果容器中的水很多,這個(gè)辦法顯然就不適用了。那時(shí)該
怎么辦呢?
桌上放著一只玻璃燒杯和一根細(xì)玻璃棒,玻璃棒的長(zhǎng)度比燒杯的深度短厘米左右。往燒
杯中倒入清水,到水面比杯口略低時(shí)為止。取一個(gè)塑料瓶蓋,開口向下放入水中,放掉大部
分空氣后,瓶蓋便沉到杯底。仍然不允許手指侵入水中,你能設(shè)法將瓶蓋從杯底取出嗎?
其實(shí)這也不難。手持玻璃棒一端,把另一端插到瓶蓋上方L5厘米處。
然后,讓玻璃棒在水中緩緩打轉(zhuǎn),使瓶蓋上方的水也跟著旋轉(zhuǎn)起來。逐漸加快玻璃棒的
轉(zhuǎn)動(dòng),你便可看到原來躺在杯底的瓶蓋徐徐向上升了起來。此時(shí),你應(yīng)一邊減小玻璃棒深入
水中的深度,一邊加快瓶蓋上方的水的旋轉(zhuǎn),“引導(dǎo)”瓶蓋繼續(xù)上升,直至蓋頂露出水面時(shí),
用左手的拇指和食指把它捏住,取出水面。
旋轉(zhuǎn)塑料瓶蓋上方的水,沉在杯底的瓶蓋為什么會(huì)浮起來呢?原來,液體和氣體一樣,
流動(dòng)越快,壓強(qiáng)越小。當(dāng)玻璃棒在瓶蓋上方打轉(zhuǎn)時(shí),蓋子上面的水由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),對(duì)蓋子
的壓強(qiáng)隨之減小。但蓋子下面的水依然靜止不動(dòng),對(duì)蓋子的壓強(qiáng)保持不變。隨著蓋子上方的
水旋轉(zhuǎn)加快,水對(duì)蓋子向上的壓力不斷增大,瓶蓋便慢慢浮了起來。直升匕機(jī)就是利用這一
原理飛上藍(lán)天的。
頁(yè)面人工造云同學(xué)們都知道,天上的白云是由許許多多的小水滴集聚在?起形成的。
你想不想自己動(dòng)手制造一團(tuán)白云呢?
取?只帶橡皮瓶塞的醫(yī)用生理鹽水瓶,一只打氣筒和?根給籃球打氣時(shí)用的打氣針頭。
打開瓶塞,往瓶?jī)?nèi)倒2毫升清水。用打氣針頭刺穿橡皮塞,然后把插著針頭的橡皮塞緊緊塞
住瓶口。再把打氣筒的皮管口接到針頭的銜接口上。左手按住鹽水瓶,右手握著針頭和皮管
口,請(qǐng)一位同學(xué)幫你用打氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣,打3下就足夠了。打完后迅速拔出橡皮塞。只聽
“噬”的一聲,你和同學(xué)可能被嚇一大跳。不過請(qǐng)放心,絕對(duì)安全。等你們定下神來,再仔
細(xì)看看瓶?jī)?nèi),瞧,-團(tuán)白云在瓶?jī)?nèi)形成了。
原來,往瓶?jī)?nèi)打氣時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大,溫度升高且含有較多的水蒸氣。迅速打開瓶
塞使瓶?jī)?nèi)氣體突然膨脹,溫度急驟卜降,留在瓶?jī)?nèi)的水蒸氣便凝結(jié)成許許多多的小水滴,正
是這些小水滴聚集成了一團(tuán)白色煙霧。
頁(yè)面超級(jí)跳球桌上放著兩只用彩色透明的硅橡膠制成的實(shí)心球。一只大,一只小。拿一
只大球放到和桌面相同的高度,放手后讓球自由落下,球與地面碰撞后能反彈到接近桌面的
高度。換一只小球試試,也是如此。有沒有辦法讓自由下落的小球著地后能反彈到比桌面高
幾倍的高度呢?你也許會(huì)說:“這挺簡(jiǎn)單,把小球用力往地上摔就是了?!笨墒恰坝昧ν滤ぁ?/p>
違反了“自由下落”這一條件?!白杂上侣洹币馕吨荒馨研∏蛳蛉魏畏较蛩Τ鋈?,而只能松
開手,讓它自己掠下去。那怎么辦呢?
辦法很簡(jiǎn)單,把小球迭放在大球的頂部,如圖所示。用大拇指、食指和中指把兩只球一
起拿住,且讓兩球球心的連線垂直于水平地面。同時(shí)松開夾著大球和小球的三個(gè)手指,大球
便“馱”著小球向下掉去。就在大球著地的一瞬間,只見小球猛地向上彈起,跳到了比桌面
高4—5倍的高度!如果兩球質(zhì)量相差懸殊,小球還可跳得更高。這是為什么呢?
其實(shí),你只要仔細(xì)觀察便可發(fā)現(xiàn),小球并不是從地面,而是從與地面發(fā)生碰撞后的大球
的頂部反彈起來的。大球先與地面碰撞,緊接著乂向上與掉下來的小球發(fā)生碰撞,并把自己
的大部分能量傳遞給了小球。小球獲得了這部分能量后,跳到了遠(yuǎn)高于桌面的高度。而大球
上升的高度則比桌面低得多了。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)的技巧性很強(qiáng),關(guān)鍵在于要讓小球緊靠著大球頂部,一起豎直向下掉。在給同
學(xué)們表演之前,你可以在較低的高度練習(xí)幾次,?要注意手拿球的姿勢(shì),二要保證三指同時(shí)
釋放。如果一時(shí)買不到硅橡膠球,可用兩個(gè)普通的玻璃彈子代替,只是效果沒橡膠球這么顯
著。
頁(yè)面空中飛棉取一塊家用電器包裝箱里常用的白色泡沫塑料墊板,一個(gè)普通的塑料袋和
一小塊脫脂棉花。把脫脂棉花拉得蓬蓬松松的,放在桌上備用。用塑料袋在泡沫塑料墊板上
快速地用力摩擦4—6個(gè)來回。然后,把已被拉松的脫脂棉花放到塑料墊板帶電的一面上,使
脫脂棉花帶上與墊板性質(zhì)相同的電荷。手拿墊板猛地一甩,使脫脂棉花與墊板分開,并迅速
把墊板放到棉花下方約厘米處。此時(shí)你可看到脫脂棉花飄浮在墊板上方。顯然,帶有同種電
荷的棉花和墊板相互排斥的結(jié)果,使棉花抻不下來了。你若抬高墊板,便可見棉花被推著向
上浮。你若放低墊板,棉花又跟著下降。更有趣的是,你若將墊板迅速移到棉花的右側(cè)3—4
厘米處,并仍把墊板帶電的一面靠近棉花,棉花便乖乖地被你推著移動(dòng)。只要天氣干燥,該
棉花團(tuán)可在空中飄浮相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,并可按你的意愿作各種精彩的飛行表演。
頁(yè)面手掌吸氣球取只新的小氣球,吹足氣后用細(xì)線扎緊氣球口。然后左手握住氣球,
讓氣球在伸開的右手手掌上快速地輕輕摩擦片刻,等氣球剛好移動(dòng)到右手掌心時(shí),停止摩擦,
同時(shí)放開左手。這時(shí)小氣球就會(huì)吸附在掌心上。掌心向下,小氣球并不往下掉。緩慢地舞動(dòng)
伸直的右手,小氣球仍然跟著右手手掌運(yùn)動(dòng)。
如果天氣干燥,小氣球要隔?段較長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)與手掌分離。
原來,當(dāng)小氣球和手掌作快速摩擦?xí)r,氣球表面和掌心的皮膚帶上了異種電荷。由于正
負(fù)電荷相互吸引,氣球便“粘”在手掌上了。
為使實(shí)驗(yàn)取得較好的效果,應(yīng)使手掌清潔干燥。
頁(yè)面跳躍的米粒先在水平桌面上巴掌大的范圍內(nèi)撒上十幾顆半粒的生米。再取一塊課本
大小的透明硬塑料片,若一時(shí)找不到,也可用寫字用的硬塑料墊板代替。把硬塑料片在毛衣
或頭發(fā)上快速地用力摩擦兒次,然后讓帶電的一面向下,把硬塑料片平放到米粒上方約2厘
米處。這時(shí)你會(huì)看到桌上的米粒紛紛向上跳起,碰到塑料片后又落回桌面上??蓻]隔多久又
會(huì)往上跳,再一次從塑料片上抻下來。如此反復(fù)跳躍、落下可達(dá)十多次。
原來,和毛衣摩擦后塑料片帶了電,帶電體具有吸引輕小物體的本領(lǐng),所以就把桌上的
米粒吸引上來了。但米粒碰到塑料片后,塑料片上的部分電荷就轉(zhuǎn)移到了米粒上,由于同種
電荷相互排斥,米粒便被推離塑料片落回桌面。落回桌面的米粒又把所帶的電荷都傳給了桌
面,使自己恢復(fù)原來不帶電的狀態(tài),因而乂一次被吸起……于是,米粒便在桌面和塑料片之
間往復(fù)跳躍、落回,直至塑料片上所帶的電荷消失。
頁(yè)面人體帶電演管閃光在天氣晴朗的日子里,取兩塊彩電包裝箱里用來防震的白色泡沫
塑料墊板,迭放在離墻較近的地上。請(qǐng)你手拿一只干燥的塑料袋站到兩塊墊板上,然后用塑
料袋快速摩擦你的頭發(fā)15秒鐘左右。此時(shí),請(qǐng)位同學(xué)手握氤管的?端,用另一端接觸你的
頭發(fā),便可看到敏管閃光。顯然,你的頭發(fā)與料塑料袋摩擦后帶上了電。
請(qǐng)你再用塑料袋快速摩擦自己的頭發(fā),然后由你手捏筑管的一端,用另一端去接觸墻壁,
你便可看到筑管又一次閃光。但如果你用另一端去接觸自己的頭發(fā)或身體的其他部位,窗管
便不會(huì)發(fā)出閃光。這是為什么呢?
原來,人體是導(dǎo)體,塑料袋和頭發(fā)快速摩擦后,不僅頭發(fā)帶電,而且你的全身都已帶上
了數(shù)萬伏的高壓靜電。當(dāng)氟管的一端與你的手接觸,另一端與墻接觸時(shí),兩端的電壓很高,
筑管便發(fā)光。而當(dāng)兩端都與人體接觸時(shí),筑管兩端的電壓等于零,當(dāng)然不會(huì)發(fā)光了。實(shí)驗(yàn)中
所需的房:管可從電工用的電筆中取出。
頁(yè)面藥丸著魔化幾角錢,到藥房買一瓶用塑料管裝的“喉癥丸”,不要啟封。用右手的大
拇指和中指捏住管的兩端,搖動(dòng)塑料管6-8次,然后豎起管子(仍用食指和中指捏著塑料管),
你便可看到管內(nèi)的小藥丸都像著了魔似的,有的貼壁掛著,有的粘在管頂,有的凌空懸浮。
用左手從上到下慢慢撫摸管壁,乂可見小藥丸紛紛落下,重新集聚在管的下部。
原來,小小的喉癥丸都是干燥的絕緣體,質(zhì)量很小。手搖塑料管時(shí),小藥丸之間,小藥
丸與管壁之間由于相互摩擦而帶上了電。正是電荷的“同性相斥,異性相吸”的性質(zhì),才產(chǎn)
生了上述有趣的現(xiàn)象。
頁(yè)面螞蟻突圍捉?只螞蟻,最好是大點(diǎn)的,把它放到光滑的桌面上。然后用手指蘸點(diǎn)
清水,在它周圍畫一個(gè)直徑約8厘米的圓圈。由于光滑的桌面不怎么吸水,所以水圈就高于
桌面,對(duì)螞蟻形成了一道封閉的水墻。只見它行色倉(cāng)皇,往返奔跑,不停地晃動(dòng)著的觸角一
接觸到水墻就急忙掉頭,奔向另一個(gè)方向。
大約3分鐘后,它開始意識(shí)到,這樣奔波是徒勞的,自己已陷入了?個(gè)全封閉的水圈內(nèi)。
只見它突然昂首奮起,悲壯地躍上“河道”浮水而去。它很快發(fā)現(xiàn)這水面并不寬闊,自己終
于沖出包圍,獲得了自由。
在這只剛剛獲得自由,在桌面上匆匆奔走的螞蟻周圍,用清水再畫一個(gè)同樣大小的水圈。
請(qǐng)注意觀察,這一次它是在徒勞往返多少時(shí)間后,作出爬上水墻游出去的決定的?不到1分
鐘。而當(dāng)你使它第三次身陷水圈時(shí),它僅用20秒鐘左右就作出了判斷:爬墻突圍。有趣的是,
當(dāng)它第四次碰上水墻時(shí),竟毫不猶豫地直沖水面而去。顯然,這只螞蟻的行為次比?次帶
有經(jīng)驗(yàn)性。
這是螞蟻的條件反射的表現(xiàn)。第一次冒險(xiǎn)的成功,給它以一新的刺激。第二、第三次沖
出包圍圈,加深了這一刺激,以致使它認(rèn)為“遇到水墻只管沖過去就是了
通過這個(gè)小實(shí)驗(yàn),你一定會(huì)對(duì)螞蟻能在這么短的時(shí)間內(nèi)形成如此明顯的條件反射,留下
深刻的印象。如果你有興趣,第五次不妨用一片“汪洋大?!?/p>
來包圍這只螞蟻,等它在水面上游得精疲力盡時(shí),用一小竹條幫它脫離水面,然后放回
這大海中的孤島上去,看看它恢復(fù)元?dú)夂笥謺?huì)采取什么行動(dòng)。
觀察和研究動(dòng)物的行為是一件很有趣也很有意義的事。這里再介紹?個(gè)表明蚯蚓有辨別
電流方向本領(lǐng)的小實(shí)驗(yàn)。
準(zhǔn)備一節(jié)正、負(fù)極各焊接著一根細(xì)導(dǎo)線的干電池。取一張練習(xí)簿大小的白紙,放到盛有
清水的臉盆里,浸濕后即取出,平鋪在桌面上。把一條事先挖到的蚯蚓放到白紙上,認(rèn)清哪
一端是蚯蚓的頭部,哪?端是尾部。蚯蚓移動(dòng)時(shí),一定是頭部先往前伸,拉長(zhǎng)身體,然后收
縮尾部。
把與干電池正、負(fù)極相連的導(dǎo)線,分別沿紙面慢慢移近蚯蚓的頭部和尾部(移動(dòng)時(shí)應(yīng)保
持導(dǎo)線與紙面接觸良好)。此時(shí)你可看到蚯蚓收縮身軀,蜷曲成一團(tuán)。讓導(dǎo)線與紙面脫離接觸,
蚯蚓便伸展身子乂開始了移動(dòng)。現(xiàn)在,請(qǐng)你把與正極相連的導(dǎo)線移近蚯蚓的尾部,與負(fù)極相
連的導(dǎo)線移近蚯蚓的頭部,蚯蚓的反應(yīng)便與剛才不大相同,它會(huì)把身體盡可能地伸長(zhǎng),直到
沿正、負(fù)極連線方向成一條直線,且保持不動(dòng)。如圖所示。你不妨反復(fù)變換與蚯蚓頭部、尾
部接近的導(dǎo)線的極性,便可發(fā)現(xiàn)它總是按上述規(guī)律作出反應(yīng),讓人相信它有識(shí)辨電流方向的
本領(lǐng)。
如果你想證實(shí)一下昆蟲觸角的嗅覺作用,還可做一個(gè)簡(jiǎn)單.、有趣的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
捉4只蜂螂,把其中兩只的觸角剪去,關(guān)在一只火柴盒內(nèi)。把另兩只沒剪去觸角的關(guān)在
另一只火柴盒內(nèi)。2—3天后,準(zhǔn)備兩只空臉盆,在每只臉盆里相隔不遠(yuǎn)處,放上一點(diǎn)食糖和
一點(diǎn)木屑。先把沒剪抻觸角的兩只蜂螂放入一只臉盆中,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們擺動(dòng)著頭上的那對(duì)絲
狀觸角,去碰碰食糖,又碰碰木屑,然后爬到糖堆上啃食起來。再把另兩只觸角已被剪掉的
嶂螂放入另一只臉盆中。你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們爬來爬去,碰到什么就啃食什么,甚至明明是在吃糖
的那一只,過了一會(huì)兒又到木屑堆上吃了起來。顯然,沒有了觸角,它頁(yè)面?zhèn)円褵o法分辨出
什么是能吃,什么是不能吃的食物了。
頁(yè)面會(huì)騰飛的紙袋年,法國(guó)的蒙特高佛兄弟偶然發(fā)現(xiàn):如果用熱空氣充滿一個(gè)很大的紙
袋,紙袋就會(huì)騰飛起來,升入空中。這是由于熱空氣比冷空氣輕,紙袋受到了大于本身重量
的浮力,飛上了天。當(dāng)時(shí),這兩位造紙工人用紙、線和亞麻布做了一個(gè)大口袋,然后往里面
充入熱空氣,結(jié)果這個(gè)大口袋升到了離地面180米高度,在空中停留了10分鐘,從而開創(chuàng)了
人類遨游天空的歷史。其實(shí),我們也可以因陋就簡(jiǎn)地做一個(gè)會(huì)騰飛的紙袋。
取一條128厘米長(zhǎng)的細(xì)竹鑲條,扎成一個(gè)直徑40厘米的圓竹圈。另取一根約44厘米長(zhǎng)
的漆包線,沿直徑跨接在竹圈的兩端,如左圖所示。找一張大一些的牛皮紙,糊成一個(gè)直徑
40厘米、高45厘米的圓紙筒。把圓紙筒的一端用膠水粘牢在竹圈上,另一端壓扁后用膠水
把兩層紙粘合在一起,做成一個(gè)如右圖所示的“下圓上扁”的紙口袋。用很細(xì)的銅絲把一小
團(tuán)浸透了酒精的棉花球縛在漆包線的中央。注意,浸過酒精的棉花球不宜過大,以免點(diǎn)燃后
燒壞紙袋。
到學(xué)校操場(chǎng)或室外的空地上,手捏紙口袋頂部的一角,請(qǐng)同學(xué)擦燃火柴點(diǎn)著棉花球。隨
著棉花球的燃燒,熱空氣逐漸充滿了紙袋。約12分鐘后松手,紙口袋便騰空而起,上升到
離地約20米的空中;稍作停留后,又慢慢自行下落。這是由于在上升過程中紙口袋內(nèi)的熱空
氣不斷冷卻和泄漏的緣故。
用新型材料制成的現(xiàn)代熱氣球,不僅很好地解決了熱空氣泄漏問題,而且還帶有加熱器,
不斷補(bǔ)充熱空氣,所以它們能載著人和科學(xué)儀器作長(zhǎng)距離飛行。
頁(yè)面撐不破的紙找個(gè)大號(hào)的蠟紙筒,剪掉兩頭筒壁較薄的部分,做成個(gè)高約22厘米,
兩端開口的圓紙筒。取兩張邊長(zhǎng)9厘米的正方形牛皮紙或普通的練習(xí)本的封面紙,用其中的
一張蒙住圓紙筒一端的筒口,并用?條橡皮筋扎牢。找一根直徑比紙筒略小,長(zhǎng)約25厘米的
圓木棍插入筒內(nèi),如圖所示,稍用力一推,蒙住筒口的紙便被推離紙筒或戳破。
用另一張牛皮紙照原樣把筒口封好,再往筒內(nèi)倒入約10厘米深的小粉筆頭(事先把長(zhǎng)度
超過1厘米的粉筆頭都折斷),仍用那根圓木棍插入筒內(nèi),左手握筒,將筒直立在桌面上,右
手握棍,將筒內(nèi)的小粉筆頭搗實(shí)。然后將筒拿離桌面,此時(shí)任你怎樣用力將木棍往筒里壓,
也沒法把蒙住筒口的這張牛皮紙推離紙筒或把它戳破。如果有一臺(tái)稱體重用的臺(tái)式磅秤,你
可把圖所示的裝置倒過來,讓木棍豎直壓著秤臺(tái),用雙手握住紙筒使勁向下壓。你瞧,磅秤
讀數(shù)已達(dá)20公斤,那張蒙著筒口的牛皮紙還是巍然不動(dòng)。
同樣的兩張紙,為什么承受壓力的能力會(huì)有如此大的差異呢?現(xiàn)在,請(qǐng)你取出木棍,倒
掉圓紙筒內(nèi)的小粉筆頭,再把木棍插入紙筒內(nèi),你會(huì)發(fā)現(xiàn)稍用力一推,這張牛皮紙也是會(huì)被
戳破或推離紙筒的。顯然,剛才它之所以撐不破,是由于筒內(nèi)倒入了小粉筆頭的緣故。正是
這些擠在一起的小粉筆頭,大大減小了蒙住筒口的牛皮紙所受到的壓力。道理挺簡(jiǎn)單,10厘
米深的小粉筆頭的總表面積,遠(yuǎn)大于同體積的圓木棍的表面積,所以你雖然對(duì)木棍施加了很
大的壓力,但牛皮紙所受到的壓強(qiáng)仍然很小,也就是說,此時(shí)牛皮紙實(shí)際受到的壓力要比筒
內(nèi)沒放入小粉筆頭時(shí)受到的壓力小得多,因此,它沒被撐破是理所當(dāng)然的?;疖囓壍赖恼砟?/p>
下之所以鋪著厚厚一層碎石子,就是利用上述原理來減輕列車對(duì)路基的壓力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)如果
用大米代替粉筆頭效果更好,你不妨試試,并解粹一下為什么。
頁(yè)面硬幣跳舞夏天,當(dāng)你想喝冰鎮(zhèn)汽水時(shí),不妨順手做一個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)。打開剛從冰
箱里取出的汽水瓶瓶蓋后,把汽水倒入玻璃杯中。在汽水瓶口上滴3-4滴汽水或清水,取」
枚2分的碰幣平放到瓶口上。然后,用雙手緊握汽水瓶,如圖所示,過了不大一會(huì)兒,你便
可看到原來平放在瓶口的硬幣翹了起來,接著便以種奇特的方式在瓶口跳起舞來。別擔(dān)心,
只要沒有外界干擾,它是不會(huì)從瓶口滑下來的。大約1—2分鐘后,你可小心地松開雙手,讓
汽水瓶平穩(wěn)地直立在桌上,拿起玻璃杯,一邊喝冰鎮(zhèn)汽水一邊繼續(xù)欣賞硬幣在瓶口的舞蹈表
演。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)的道理挺簡(jiǎn)單,汽水瓶?jī)?nèi)的冷空氣受熱后體積膨脹,其中一部分被排出汽水瓶,
正是這股從瓶?jī)?nèi)出來的氣流頂起了瓶口的硬幣。由于這種氣流的強(qiáng)弱變化是不規(guī)則的,所以
硬幣被頂起的部位和高度也隨之不規(guī)則地變化著,形成了一種奇特的“舞姿”。顯然,硬幣在
瓶口的表演,將持續(xù)到瓶?jī)?nèi)外氣體溫度相同時(shí)才會(huì)結(jié)束。
頁(yè)面奇妙的浮沉子取?只空汽水瓶,往瓶?jī)?nèi)灌入清水至瓶口。再取一只裝六神丸的小玻
璃筒,拔掉蓋子。把小玻璃筒開口向下,豎直插入盛在汽水瓶?jī)?nèi)的水中,放掉筒內(nèi)的部分空
氣后放手,使小玻璃筒能豎直浮在水中,且筒底剛好露出水面。
用麥桿或塑料吸管小心地吸掉汽水瓶?jī)?nèi)的部分清水。然后找一塊橡皮膜(或氣球)蒙住
瓶口,再用橡皮筋扎緊。小心,別把瓶?jī)?nèi)的小玻璃筒給弄翻了。
現(xiàn)在,請(qǐng)你用手指按橡皮膜,如圖所示,你便可看到小玻璃筒徐徐下沉,松開手指,小
玻璃筒乂上升,直至筒底露出水面。手指用力適當(dāng)時(shí),你還能使小玻璃筒懸浮在水中,既不
下沉也不上升。按在橡皮膜上的手指為什么能控制水中的小玻璃筒呢?
原來,小玻璃筒浮在水面上時(shí),它受到的浮力剛好等于筒壁排開的水的重量與筒內(nèi)空氣
排開的水的重量之和,且浮力的大小與筒的重量相等。手按橡皮膜時(shí),瓶?jī)?nèi)水面上的空氣被
壓縮,對(duì)水面的壓強(qiáng)增大,把一部分水壓入筒內(nèi),使筒內(nèi)的空氣被壓縮,排開的水的重量減
少。這時(shí),小玻璃筒的重量大于它所受到的浮力,于是筒就下沉。松開手指,瓶?jī)?nèi)水面上的
空氣壓強(qiáng)減小,小玻璃筒內(nèi)的壓縮空氣把嘟分水壓出筒外,使它所受到的浮力增大,于是
筒就上浮。
頁(yè)面巧吹粉筆頭取一只空的汽水瓶,橫放在桌子上。在瓶的兩旁各墊一本練習(xí)本,以免
它滾動(dòng)。再折一段約2厘米長(zhǎng)的粉筆,將它平放在汽水瓶的頸部平坦處,如圖所示。現(xiàn)在,
請(qǐng)你把嘴對(duì)準(zhǔn)瓶口,用力往瓶?jī)?nèi)吹氣.你會(huì)發(fā)現(xiàn),不論你使多大的勁,都無法把瓶頸處的這
一小段粉筆吹進(jìn)瓶肚子里。原因很簡(jiǎn)單,汽水瓶?jī)?nèi)本來就充滿著空氣,當(dāng)你用力往瓶?jī)?nèi)吹氣
時(shí),外面的空氣往里鉆,瓶?jī)?nèi)的空氣就被往外趕。鉆進(jìn)去有多快,趕出來也有多快,鉆進(jìn)去
有多少,趕出來也有多少。總之,這兩股氣流的大小、速度始終相同,且都要從瓶頸部進(jìn)出。
由于粉筆的兩端都是平頭,截面積幾乎相同,所受到的空氣推力大小相等,方向相反,因此
任你怎樣用力吹也是徒勞的。
真的沒有辦法了嗎?從瓶頸處取出粉筆,把它的一端在地上磨尖。然后,讓尖的一端朝
瓶底,再放回瓶頸的平坦處。這一來情況就大不相同了,你會(huì)發(fā)現(xiàn)不必化很大的力氣,就能
將粉筆吹入瓶肚里。顯然,現(xiàn)在這段粉筆受到由外向內(nèi)的空氣推力,要比由里向外的推力大
多了。
本實(shí)驗(yàn)用啤酒瓶比用汽水瓶效果更好些。
頁(yè)面酒瓶吞雞蛋挑一只稍小一點(diǎn)的雞蛋,煮熟后放入冷水中浸一會(huì)兒,再剝?nèi)サ皻?,?/p>
在碗內(nèi)備用。取一只空啤酒瓶,豎直放在桌子上。再裁一張1厘米寬、6一厘米長(zhǎng)的紙條。用
火柴點(diǎn)燃紙條的一端,并把它塞入瓶?jī)?nèi),然后迅速將碗里剝好的雞蛋小頭朝下立在瓶口上,
如圖所示。隨著瓶?jī)?nèi)火焰媳滅,白煙升起,只聽“噗”的一聲,雞蛋被吞進(jìn)啤酒瓶的肚子里
了。驚奇之余你還可發(fā)現(xiàn),掉在瓶底的雞蛋遠(yuǎn)不是想像的那樣粉身碎骨。
原來,由于紙條在瓶?jī)?nèi)燃燒,使得瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界的大氣壓強(qiáng)。
立在瓶口的熟雞蛋便受到了從四周指向瓶?jī)?nèi)的大氣壓力作用,煮熟了的雞蛋具有一定的
彈性,于是就被壓進(jìn)了瓶?jī)?nèi)。
還可做一個(gè)顯示大氣壓強(qiáng)作用的小實(shí)驗(yàn)。取一只干凈的空汽水瓶,灌滿冷開水,用一根
麥稈或塑料吸管,你便可輕易地將水吸入嘴中?,F(xiàn)在,用?只中間穿有一根細(xì)玻璃管的橡皮
塞,把盛滿冷開水的汽水瓶口塞緊,使橡皮塞與細(xì)玻璃管及瓶口之間都不漏氣。請(qǐng)你再用嘴
吸玻璃管,還能把水吸上來嗎?為什么?
頁(yè)面骨骼傳聲世紀(jì),德國(guó)有位名叫貝多芬的大音樂家,晚年不幸耳聾了。為了聽鋼琴演
奏,他找了一根金屬棒,把棒的一端觸在鋼琴上,另一端咬在牙齒中間。
這樣,一彈鋼琴,琴聲就沿著金屬棒、牙齒、頭部骨骼一直傳到他的內(nèi)耳,使他重新產(chǎn)
生聽覺,聽到了琴聲。
不僅是貝多芬,一些內(nèi)部聽覺系統(tǒng)依然完好的聾子,之所以能赤著腳踏著音樂的節(jié)拍翩
翩起舞,就是因?yàn)槁曇艚?jīng)過地板和他們的骨骼,迅速傳進(jìn)了內(nèi)耳的緣故。
你想嘗試■■嚇利用骨骼聽聲的感覺嗎?
請(qǐng)用棉花把你的耳道堵住,盡量使自己聽不到一點(diǎn)聲音。小心,別塞得太深,以免損傷
耳朵。找一根30—40厘米長(zhǎng)、筷子般粗的金屬棒,一時(shí)找不到活的,就用筷子代替也行,只
是效果稍微差些。用牙咬住筷子的一頭,注意,別用門牙咬,而要用嘴巴最里面的“槽牙”
咬,咬緊一些。讓筷子的另一頭頂住一只鬧鐘的外殼,用手扶住鬧鐘,頂緊一些。這時(shí)你就
可清晰地聽到鬧鐘“咔嚓、咔嚓”的走動(dòng)聲。讓筷子脫離鬧鐘,或把筷子用上下嘴唇夾住而
不用牙齒咬著,你就聽不到這“咔嚓”聲了。
取一只銅匙,用一根細(xì)繩把它拴住。再用一根鐵釘敲銅匙,你就能聽到銅匙發(fā)出的清脆
的響聲?,F(xiàn)在,請(qǐng)你用槽牙把拴著銅匙的細(xì)繩的末端咬住。
再用兩個(gè)小手指把你的兩個(gè)耳朵堵住,使它們聽不到周圍的一點(diǎn)聲音.然后,請(qǐng)別人仍
用鐵釘敲銅匙。你一定會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn),聽到的聲音比原來的更響,更清脆。
取一個(gè)音叉,用手捏住義柄,并使義柄底部緊壓著你的頭蓋骨,保持音叉豎直,用橡皮
槌敲擊叉股,“耳聾”的你又可清晰地聽到音叉發(fā)出的響聲了。減輕叉柄底部對(duì)頭蓋骨的壓迫,
響聲便立刻降低,當(dāng)又柄和頭蓋骨脫離接觸后,再次敲擊義股,你可以看到義股在振動(dòng),但
卻聽不到響聲了。
如果你家的電視機(jī)配有耳機(jī)或耳塞,你還可做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)你使自己“耳聾”后,你可
看到電視畫面,卻聽不見其中人物的對(duì)白或音樂。此時(shí),你可把耳塞插頭插進(jìn)耳機(jī)插座中去,
再把耳塞有孔的一面緊貼著自己的頭蓋骨;嘿,你一下子就聽清畫中人在說些什么了,對(duì)嗎?
上述實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是聲源(如音叉)或傳聲器件(如金屬棒、筷子、耳塞)一定要貼緊人
的骨骼,除了牙齒和頭蓋骨,你還可在身體的其他骨骼上試驗(yàn)一下,如臉部的頷骨,頸下的
鎖骨以及胸骨、脊椎骨等。還可在軟骨(如耳朵、鼻尖)和軟組織(如肌肉)上試試,是否
能聽到聲音,效果乂如何?
頁(yè)面“無底杯”
這是場(chǎng)扣人心弦的比賽。
桌面上平穩(wěn)地放著兩只相同的玻璃杯。杯旁各放有一盒大頭針和一小碗經(jīng)過篩選的大米。
比賽以看誰(shuí)能向盛滿清水的玻璃杯中放入更多的大頭針和大米來決定勝負(fù)。當(dāng)然,條件是杯
中的水不能溢出杯口。
男女同學(xué)各派一位代表參賽。他們首先用盛有清水的大燒杯向各自的玻璃杯中注水。他
們倒水時(shí)非常小心,既不讓杯口沾水,又使水面恰好與杯口相齊。經(jīng)老師檢查認(rèn)可,比賽開
始。
現(xiàn)在,他們已放入了十幾根大頭針,水還是沒溢出杯外,只是可以看到水面比杯口略微
高出了一些。放入的大頭針數(shù)在繼續(xù)增加,水面的凸起越來越明顯了。兩位選手不約而同地
改放米粒了,觀賽的同學(xué)們個(gè)個(gè)屏住氣,瞪大眼睛看著。選手們更是連大氣都不敢出。也許
是由于太緊張了,這位女同學(xué)的手一發(fā)抖,好幾粒米一下子掉了下去,凸起的水面頃刻間塌
了下來,水溢出了杯口。那位男同學(xué)仍沉著地一粒一粒往杯中放入大米。這杯就像沒底似的,
他已多放了二十多粒米,水仍然沒有溢出。顯然,勝利是屬于他的。
原來,水具有較大的表面張力,它有使自己的表面積收縮到最小的本領(lǐng)。
正是這一表面收縮的本能,使水面高于杯口時(shí)水仍不會(huì)從杯口溢出。礦泉水的表面張力
比普通水大得多,收縮本領(lǐng)更大。所以,如果比賽用水換成礦泉水,那就更精彩了。當(dāng)?shù)V泉
水水面明顯高出杯口,就像在杯口蓋上了一個(gè)隆起的水蓋時(shí),水還是不會(huì)溢出。
如果你有機(jī)會(huì)參加這項(xiàng)比賽并想取勝,請(qǐng)記住,一要挑選一個(gè)杯口干燥的玻璃杯,二要
讓大頭針或米粒從水面中央輕輕放入,盡量減小對(duì)水面的擾動(dòng)。
還可做一個(gè)利用水的表面張力的小實(shí)驗(yàn)。
往?只杯口干燥的玻璃杯中倒入清水,直至水面與杯口相齊。倒水時(shí)應(yīng)小心別弄濕了杯
口。把一個(gè)小的軟木塞放入杯中,軟木塞便靠著杯口浮在水面上。先請(qǐng)你的同學(xué)動(dòng)動(dòng)腦筋,
怎樣才能使這軟木塞浮在水面中央,而不靠到杯口上。在他們嘗試了各種辦法都沒有成功,
因而認(rèn)為這一要求是辦不到的時(shí)候,你不妨拿起盛有清水的燒杯,小心地再往杯中加水。隨
著杯中的水形成了一個(gè)略高于杯口的凸面,軟木塞便自動(dòng)脫離杯口邊沿向水面中央移動(dòng),等
它漂浮到水面最高處時(shí)就停止不動(dòng)了。這時(shí)軟木塞所處的位置正好是在水面中央。你瞧,這
辦法多簡(jiǎn)單、巧妙。
頁(yè)面倒不出的水找一張稍硬的紙,蓋在盛滿清水的茶杯口上。左手按緊紙片,使杯中的
水與外界空氣隔絕。用右手把杯子倒過來,放開左手后,紙片不會(huì)掉下來,杯中的水也不會(huì)
倒出來。你一定知道,這是大氣對(duì)紙片有向上的壓力作用,托住了紙片和杯中的水。如圖所
Zj\o
現(xiàn)在,用針在硬紙片上扎些小孔,重做上述實(shí)驗(yàn)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)紙片仍然掉不下來,水也還
是流不出來。
再在硬紙片中央開三個(gè)直徑為6-8毫米的圓孔。杯中裝滿水后,蓋上硬紙片,用左手的
三個(gè)手指按著孔,再把杯子倒過來,人站到高處,左、右手同時(shí)松開,讓杯子口朝下豎直往
下落。你會(huì)發(fā)現(xiàn)在下落過程中,杯中的水仍然不會(huì)流出來。
你能解釋后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎?
頁(yè)面杯子“吸”杯子取兩個(gè)相同的茶杯,一支2—3厘米長(zhǎng)的蠟燭,一張白紙。
把蠟燭放到一個(gè)茶杯的底部,點(diǎn)燃后,在杯口蓋上白紙,同時(shí)迅速把另一個(gè)杯子緊扣在
白紙上,使兩個(gè)杯子的口對(duì)正壓緊,如圖所示。稍停一會(huì)兒,當(dāng)你提起上面一個(gè)杯子時(shí),下
面的一個(gè)也跟著吊了起來,好像被吸住了一樣。
原來,蠟燭點(diǎn)燃后,杯內(nèi)的空氣受熱膨脹溢出懷口,使杯子里的氣體壓強(qiáng)小于外界的大
氣壓強(qiáng),于是,兩個(gè)杯子被緊壓在一起了。
頁(yè)面茶杯把手的作用用粘稠的凡士林把兩根相同的火柴分別粘在茶杯的外壁和把手上,
如圖所示。往茶杯中倒入開水,你會(huì)看到粘在外壁上的火柴先掉下來,而把手上粘著的那根
火柴卻遲遲不掉。
用相同材料制成的茶杯外壁和把手,當(dāng)杯中倒入開水后都有熱量傳導(dǎo)過來。但是由于周
圍空氣的對(duì)流作用,把手的散熱性能更好一些,因此外壁溫度明顯升高時(shí),把手處的溫度基
本上不發(fā)生變化。由于凡士林受熱后變稀,粘不住火柴桿,所以實(shí)驗(yàn)中就用它顯示溫度的變
化。
現(xiàn)在,你該明白茶杯外壁上為什么要裝個(gè)把手的道理了。
頁(yè)面煙往哪兒跑如果有人問你,點(diǎn)燃一支香,煙往哪兒跑?你也許會(huì)說,當(dāng)然往上跑。
果真如此嗎?
如圖所示,在茶杯中間插一塊玻璃或硬紙片,但不要插到杯底,留出一2厘米的空隙。
點(diǎn)燃一支2-3厘米長(zhǎng)的蠟燭,并把它放到玻璃右側(cè)的杯底。
再把?支點(diǎn)著的香放在玻璃左側(cè)的杯口。這時(shí),你將看到一個(gè)有趣的現(xiàn)象:
香冒出的煙從杯口向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過玻璃片和杯底間的空隙,從有蠟燭燃燒著的一邊杯口
跑出去。煙為什么會(huì)繞這么個(gè)彎呢?
原來,玻璃片右邊的蠟燭點(diǎn)燃后,周圍的空氣受熱膨脹、上升,左邊的冷空氣便來補(bǔ)充,
形成了“U”字形的空氣流動(dòng)。放在左邊杯口的香冒出的煙,便被往下流動(dòng)的冷空氣裹著通過
空隙到了右邊,接著乂隨熱空氣?起上升,從右邊杯口冒出。煙的流動(dòng)形象地顯示了空氣對(duì)
流現(xiàn)象。
頁(yè)面玻璃杯“溜冰”
取一塊寫字臺(tái)上配置的當(dāng)臺(tái)板用的玻璃,或一塊窗戶玻璃,用自來水淋濕或放在大水盆
里浸濕。然后把它平放在桌子上,這時(shí)在玻璃板的表面有一層薄薄的沒有破損的水面。
取一只小玻璃杯放入一個(gè)大茶杯中,往茶杯里倒入剛燒開的熱水,使小玻璃杯剛好完全
浸沒。1—2分鐘后,把玻璃杯迅速?gòu)臒崴腥〕?,并倒扣在玻璃板的水面?這時(shí),你會(huì)發(fā)
現(xiàn),小玻璃杯在玻璃板上輕快地滑動(dòng)了起來,好像在溜冰一樣,如圖所示。
原來,當(dāng)滾燙的玻璃杯倒扣在玻璃板上時(shí),杯中被封閉的空氣受熱膨脹,壓強(qiáng)增大。這
團(tuán)高壓空氣作用在水面上,把水?dāng)D到了杯口外,但熱空氣仍被密封在杯中。這樣,杯口和玻
璃板之間便形成了一個(gè)熱氣墊,把杯子微微托起,使杯口和玻璃板之間的摩擦彼杯口和空氣
之間的摩擦所代替,由于這種摩擦力非常小,所以杯子略受推動(dòng)便在玻璃板上輕快地滑行起
來。
頁(yè)面吹幣入杯在一張不太光滑的桌子上,離桌邊約3厘米處放一枚分幣。在分幣前厘米
左右橫放一個(gè)玻璃杯,用塊小橡皮墊在
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