第三章學生物理小試驗小製作小發明2
44.聽話的火柴
在一隻臉盆裏倒上水,在水麵上放幾根火柴或小木片,拿一塊糖接觸水麵中心,有趣的現象就發生了:糖塊附近肝火柴或小木片立刻聚集到糖的周圍。如果拿,塊肥皂接觸水麵中心,火柴就會立刻向四周散開。
這是因為糖溶於水後,水的表麵張力突然增大,於是火柴便向著表麵張力大的方向移動;當肥皂溶於水後,這部分肥皂水的表麵張力突然減小,於是就出現了相反的情況。
45.水上浮字
這是一項小的表演項目,在一個白色水盆裏能浮起各種毛筆字。
本實驗需要的材料和工具:白色臉盆、清水、毛筆、墨汁、竹板、大蔥。
製作方法如下:準備一塊竹板,把竹皮表麵打磨光潔,把大蔥撕開,用蔥白有蔥汁的部分在竹板的光潔麵來回擦幾次,將蔥汁塗在竹板表麵,稍幹後用毛筆蘸濃墨汁在塗有蔥汁的竹板處寫字,寫什麼字都可以,稍幹一會兒以後,把竹板平按入水中,按竹板時慢些,不要帶起水波紋,然後慢慢地把竹板從中斜向抽出來,黑字便—一漂浮在水麵上,不散不亂。
之所以如此,是因為蔥對有粘性,在竹板上形成一層薄膜,能托住毛筆字浮在水麵上。
46.水麵繪畫
利用水麵的浮力可以畫出“抽象派”畫麵。下麵我們來做這個實驗。
材料和工具有:水盆、清水、濃墨汁、毛筆、小木棍、白紙。
製作方法如下:將水盆盛滿清水,平放在桌上,用毛筆蘸濃墨汁滴在水麵上,用小木棍將墨滴推開,讓墨滴散亂成不規則的亂雲形花紋,取一張白紙平放在水麵上,再輕輕提出紙張,水麵上的花紋畫麵就會翻印到紙上,晾幹印好的紙張,再精心剪裁一下四邊,就能出現類似山脈、雲層等“抽象”畫麵。
之所以如此,是因為水麵平時總會有一層肉眼看不到的表麵油脂,它可以把墨跡托起來,形成水平麵印刷版,如果用油漆倒在水麵上攪拌還可以在木板上印出假大理石花紋來。
47.簡易的溫度計
溫度計之所以能測量溫度,靠的是流體遇熱時膨脹,遇冷時收縮的原理。大多數溫度計利用水銀來顯示溫度。我們用水來做一個簡單的溫度計。
在瓶中倒一杯水,並將瓶子放人盆中。在軟木塞上鑽一個孔,將玻璃管從中穿過。將軟木塞緊緊蓋住瓶口,玻璃管的一端應伸人瓶內水麵以下。
接著,將熱水淋到瓶子上。這樣瓶中的水受熱而在玻璃管中上升。再向瓶子傾倒冷水,於是水便在你自製的溫度計內往下降落。
48.漲水
在洗臉盆裏盛一點水,拿一隻玻璃杯倒扣在水裏,杯內杯外的水麵分不出高低,都一樣平。現在,采用兩個簡單辦法,就可以使杯內的水麵拔高一截。
拿一塊沾過熱水的毛巾,裹在璃璃杯上,過一會,就會看到有氣泡溢出水麵,等氣泡不再外溢,把熱毛巾拿走。射一會,杯內的水麵就會上升,也就是被拔高了。還有一個辦法,用瓶子夾著一小團棉花,沾一點酒精,把酒精點燃,用另一隻手倒拿下玻璃杯,用點燃的棉球,烘一烘杯內的空氣,再迅速地把杯子倒扣在清水裏,杯內的水麵也會拔高。
這兩種辦法都是先把玻璃杯內的空氣加熱,使杯內空氣膨脹密度變小。這時將杯子扣在水中,等到杯子冷卻以後,杯內空氣的溫度降低,杯內空氣的壓強縮小,在杯外大氣壓強的作用下,杯內的水麵就要升高。
49.安全燈
把一小塊鐵窗紗放在蠟燭的火焰上。你會馬上看到,火焰隻在窗紗的網眼下麵搖晃,絕不會透過網眼去。把窗紗抬高一點,或降低一點,火焰總是被“壓”在窗紗下麵。動手做做這個實驗。
實驗原理如下:
窗紗是鐵的,鐵的傳熱性能很好,放在蠟燭的火焰上,火焰的熱很快被傳走,使得窗紗上麵的蠟燭蒸氣達不到可以燃燒的溫度,火就熄滅了。
在電池發明以前,礦工下井挖煤都是點普通的油燈照明,但很容易點燃坑道中的煤氣,發生瓦斯爆炸事故。後來,人們在燈的外麵罩一個金屬網罩,照明燈的火焰也就再也不會冒出罩外,不能點燃外麵的瓦斯氣體。這種燈叫做安全燈。
50.切不開的冰塊
在一根長約20厘米的細金線的兩端,各縛一支鉛筆。拿一塊冰,放在一隻瓶子或一塊木頭的頂上,然後用雙手拿著鉛筆,把金屬絲放在冰的中間,再用力向下壓,切割冰塊大約1分鍾後,金屬絲會全部通過冰塊。但是冰塊仍舊是完整的,好像沒有被切割過一樣。
這是為什麼呢?原來,金屬絲的壓力使和它接觸的那部分冰融化,這部分冰在融化過程中必須從它周圍的冰塊中吸一收熱量。當金屬絲通過後,由於周圍的冰溫度仍舊比較低,所以切割時化成的水又重新結成冰了。