中华学生百科全书-第401章
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些易燃物质，易燃品就会燃起来。
“钻冰”取火，就是利用凸透镜对光的会聚作用。人们取大小适度的一
块冰，首先将冰磨制成一面凸透镜。然后，利用太阳光找到冰凸透镜的焦点，
便可利用此冰凸透镜引燃火种。这就是所谓“钻冰”取火的奥妙！
中学生们，如果手边有一个放大镜（凸透镜），可以利用，你会采用平
行光聚焦法，试一试把白纸烧黑点燃吗？你能用冰磨制一块凸透镜吗？你能
“钻”冰取火吗？我建议你亲自试一试。
高原速写
听说高原气候会带来许多奇怪的现象。比如在高原生长的一些人，两颊
绯红，十分好看，又比如，在高原烧水怎么烧水也开不了。
你是怎么理解“水烧不开”的呢？
答：首先对“水开”的定义要有一个统一的认识，不然，谁说都有理。
“水开”应指在 1 个大气压的平地上，水加热到 100℃沸腾这种状态。
在高原，由于气压低，因此沸点就降低，不到 100℃水就沸腾了。你说：
“没有开”也不合适，因为照样有气泡产生，水在沸滚，只不过是这时的水
不到 100℃，沏茶沏不开，水中的微生物也没有杀死。
为了使高原的水能真正烧开，即让它在 100℃时才沸腾，就必须使用高
压壶或高压锅，这样水的沸点就只决定于高压壶中的水蒸气的压强了，而与
外界大气压无关。
冰展
这不是“冰灯展”，也不是“冰雕展”，更不是“冰的艺术节”。而实
实在在是一个“冰的物理展”。
展台上标着各种温度下的冰，有等于摄氏零度的冰，也有低于摄氏零度
的冰，还有高于摄氏零度的冰。
还展出了“冰、水一体”，“冰上浮冰”，“干冰升华”等节目。
请你想想，上述一些现象你都能清楚吗？
答：正常一个大气压下水在摄氏零度冻成冰；盐溶液的熔点较低，饱和
的盐溶液可以到…18℃才冻成冰；在高压下，水在高于摄氏零度的情况下才结
冰。
“冰、水一体”是 0℃时冰和水的混合物；“冰上浮冰”显然是两种不
同密度的冰，实际上指在…78．5℃时冰上浮着一块“干冰”，因为CO2在…78．5
℃时可成为固体；“干冰升华”是指固体 CO2不经液化而直接汽化。
棉花糖
一小勺白糖加工以后能变成一大团“棉花”，虽然味道并没有太大改变，
但是小孩都喜欢边吃边玩。你知道棉花糖是怎么加工成的吗？假如用一小勺
盐，你能不能加工出“棉花盐”？
答：一小勺白糖一边加热融化，一边放在一个转动的离心机上，于是成
为粘液的糖液被甩了出去，然而甩出去的糖液又在空气中冷却，形成了细细
的糖丝。因此，一小勺糖可以加工成一大团棉花糖。
由于糖随温度变化时，它的形状变化很复杂，必须在一定的温度范围才
能形成粘性最大的状态，如果超过这个温度，糖就会焦化。也就是说，糖是
一种非晶体物质，它没固定的熔点。但是盐与糖不同，盐是晶体物质，它有
固定的熔点，低于这个温度是固态，高于这个温度是液态，所以不可能甩出
细丝来，至多只能甩出细细的盐花来。
阿凡提新传
阿凡提准备买一大块冰，回去给农研小组的同志做实验。他来到人工制
冷场，开票的人问他：“你带口袋了吗？”阿凡提答：“没有。”又问：“你
带网兜了吗？”“也没有。”“你准备用两手抱回去吗？”“不。”开票的
人又问：“那你准备怎么拿呢？”阿凡提笑嘻嘻地从衣服口袋里取出一根半
米长的绳子说：“瞧，就用它。”大家都觉得很奇怪，可是阿凡提真的用绳
子把冰提了回去。
你知道他是怎么做的吗？
答：他把绳子放在冰上，一端留在外面。然后沿绳子的部位撒上盐。这
样，由于盐水的融点较低，所以沿绳子部位的冰融化，绳子慢慢勒进冰中。
但是由于盐的成分逐渐向四周扩散，周围的低温也向绳子部位传导，绳子周
围便重新结上了坚硬的冰。于是绳子就与冰块冻在一起，而它的另一端留在
冰的外边，这样阿凡提就可以提着冰回去了。
无独有偶
东村有个阿凡提，西村有个阿小提。话说那个阿小提并不是阿凡提的亲
戚，但十分钦佩阿凡提的聪明，于是自己改名为阿小提。每次阿凡提有什么
“新节目”时，阿小提也总会跃跃欲试。这天，阿凡提提着一大块冰路过西
村，阿小提回屋里，冥思苦想，终于也用一根细线提着一大块冰糖走了出来。
大家都夸阿小提聪明。阿小提是怎么做的呢？
答：阿小提用细线提冰糖的办法是很简单的：用一个烧杯烧水，加热到
70～80℃，在水中不断地加进糖。由于水的温度越高，糖溶解得越多、加糖
加到刚刚不能再溶解为止，也就是制成糖的饱和溶液。这时再略为升高一点
温度，并用细线系上一粒小的冰糖粒，挂在糖溶液的中间。撤走电炉，使糖
溶液逐渐降温。由于温度降低，饱和溶液中的糖就会析出，而且由于细线上
的冰糖成为一个晶核，析出的糖都会沉积在那上面，最后糖水降至室温，细
线上就成了一大块结晶的冰糖。
气功的魔力
多思看过一次气功师的表演，气功师把一个未开封的药瓶拿在左手，右
手发功。随着他右手上下移动，只见瓶内的药片纷纷落下。表演完毕，打开
封盖，瓶内少的药片数量正好等于掉出来的药片的数量。
后来又有一次机会，气功师要把封闭在玻璃管里的一根铁丝变出来。气
功师又在运气，这时多思看得出神。正遐想之际，只见气功师已表演完毕，
铁丝已从玻璃管中拔出，玻璃管仍然完好无损，可是还有一截铁丝断在玻璃
管内，好像拉断的一样。
回到家里，多思左思右想：气功师凭什么本事能把东西从瓶子里取出来，
可是瓶子还完好无损呢？他忽然联想到杨老师在课堂上的表演，把一块冰切
开了又合上了。对！准是气功师发出了一种能量，传给了玻璃瓶内的药片；
当药片经过玻璃瓶时，这个能量足以使玻璃融化；而等到药片一出玻璃瓶，
玻璃又凝固成原来形状。那根铁丝断在玻璃管内不也正是证明了这个道理
吗！
多思的想象力太好了，可谁又能说他的想法没有科学根据呢？或许他的
猜想会被进一步证实的。
车辆驾驶中的物理学问
老司机王师傅在给徒弟小刘传授山路驾驶经验时说：“在走盘山公路时，
上坡要用低速档，将车速减慢，下坡时要半踩刹车，控制车速不能太快，拐
弯处车速不能太快。精力要集中，一定要注意行车安全，杜绝事故发生。”
王师傅的话是有一定道理的。车辆驾驶中，有很多物理知识，这里仅谈几点。
大家知道，一部汽车的额定功率是不变的。
根据物理学公式：
P＝F·V（1）
其中 P 是汽车的额定功率，F 是汽车的牵引力，V 是汽车行驶的速度。
汽车上坡时，速度减慢，即 V 变小。由（1）式可知，P 不变，汽车的牵
引力 F 必然增大。这样汽车的牵引力 F，可以克服汽车本身的下滑力、摩擦
阻力，安全沿坡向前行驶。因此，上坡时一定要比平坦公路上的车速小。
下坡时，尽管有时关闭油门，不再有发动机提供牵引力，但是，依靠汽
车自身重力的分力即下滑力，仍然使汽车有一定的加速度，速度有可能会越
来越大，甚至无法控制。为了保证行车安全，防止发生意外事故，经常利用
手闸或脚闸半刹车行驶，把车速控制在安全速度范围内。
汽车拐弯时，汽车需要提供一个向心力。向心力可由汽车自重和路面的
倾斜来提供，也可由汽车轮胎和地面间的静摩擦力来提供。如果汽车车速很
大，提供的向心力太小，就会导致汽车甩出路面，甚至出现翻车事故。因此
汽车拐弯时，也一定要把车速控制在安全范围内。
共振的控制
不论是在城市，还是在农村，凡是用扁担挑过水的人，都有一个共同的
感觉：用扁担挑水，不能迈太大的步子，而要走小碎步。这样做是为了防止
走路的频率正好等于扁担的固有频率，发生共振现象，致使桶内的水洒出来。
军队里有明确的规定：凡行军过桥的部队，不准在桥上齐步走或正步走，
而要便步走，这是为了防止大桥发生共振，而使桥梁倒坍。这决不是危言耸
听。1906 年，俄国军队在通过彼得堡附近一座大桥时，由于齐步走，致使大
桥发生共振而断裂，造成了很大的伤亡。
1992 年 5 月，法国科西嘉岛在一次足球比赛中，由于球迷们在看台上欢
呼跳跃，使看台发生共振，结果看台倒坍，几十人死亡，800 多人受伤。这
些悲剧的教训是沉重的，不应当再继续发生。
至于用吊桶在水井中打水，就和挑水不大一样了。吊桶快要到达水面时，
一定要上下、左右晃动牵绳，使策动力的频率等于吊桶的固有频率，使吊柄
发生共振，翻转到水里，等灌满后再提起，就能打满一桶水。
工业上装油或装其他液体的槽车，设计了许多隔板，目的是防止行车时
发生共振，引起液体大幅度晃动，被洒出来。
发生共振的条件，是策动力的频率等于振动物体的固有频率。发生共振，
有利有害。人类知道共振的原理，可以在有利时促使共振发生，有害时防止
共振发生。
戎马生涯
杜老师每当回忆起他的戎马生涯，总要讲“过沼泽”和“爬峭壁”这两
个故事。杜老师是部队的宣传队长，有一次在去前线慰问演出的途中，遇到
了沼泽地带。如果战士们站着走，就有陷进沼泽的危险。于是，杜老师命令
战士们匍匐前进，小心翼翼地爬过沼泽地，安全到达前线，胜利地完成了慰
问演出任务。
另有一次，他们宣传队为了避开敌人的尾随追击，绕路走上了一峭壁，
战土们只要一不小心，就会滚到山崖下，发生意外伤亡事故。于是，他又命
令战士们匍匐在峭壁上，小心翼翼地爬过去，并找到了一条通往安全地带的
小路，保存了自己的实力，达到了预期的目的。初看起来，这两次行动，杜
老师都让战士们采用了匍匐前进的办法。细想起来，这里却有着不同的物理
原理。
过沼泽地时，每位战士立着和趴着重量一样，对地面的压力也一样。但
是，立着时，只有战士的双脚跟地面接触；趴在地面上时，战士几乎全身跟
地面接触。由于接触沼泽地面的面积增大，相同的压力下压强大为减小。因
此，保证了战士不陷进沼泽，从而安全地穿过沼泽地。
过峭壁时，每位战士立着和趴着重量也一样，对地面的压力也一样。但
是，趴在峭壁时，战士的重心大大地降低，提高了战士的稳定程度（物体的
重心越低，稳度越大）。因此，保证了战士顺利地通过峭壁，避免了掉到山
崖下边的危险。
热力学温标
英国著名科学家开尔文创立了把…273℃作为零度的温标，叫做热力学温
标（或绝对温标）。用热力学温标表示的温度，叫热力学温度（或绝对温度）。
热力学温度用符号 T 表示。热力学温度的单位是开尔文，简称为开，国
际符号是 K，它是国际单位制中 7 个基本单位之一。现在国际上公认的热力
学温度的零度是…273．15℃，叫做绝对零度。就每一度的大小来说，热力学温
度和摄氏温度是相同的，所以热力学温度跟摄氏温度间的关系为
T＝t＋273．15
为了简化，可以取…273℃为绝对零度，则
T＝t＋273
“物理”饺子
北方人都爱吃水饺，常言道：“好吃不如饺子。”但是，饺子有羊肉饺
子、猪肉饺子、三鲜饺子……这里怎么还有“物理”饺子？其实所谓“物理”
饺子，意思是说煮饺子并不是件容易的事。火轻煮不熟，火重饺子都破了，
这里边还真有一些学问，实际上都是一些物理原理的运用。
煮饺子时，有经验的“美食家”都是等水沸腾后才把一定数量的饺子下
到锅里，并且边让饺子下锅，边用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子（重力大
于浮力，饺子下沉），水不再沸腾；等到水重新沸腾后，看到饺子个个饱满，
而且浮到水面（浮力大于重力，饺子上浮），部分饺子悬浮在水中（浮力等
于重力，饺子悬浮），再加点儿凉水，稍煮一会儿就捞出来，且断定已经煮
熟可以享用了。这样做是为什么呢？
从物理学的观点看，包饺子的面从生到熟，密度会由大变小，熟饺子的
体积要比生饺子的体积大，原因是包饺子的时候，将空气和馅一起包到饺子
里；这些空气封闭在饺子里出不来；生饺子放到锅里受热后使饺子里的空气
体积膨胀。因此，生饺子下锅后，饺子的重
