游戏中的科学- 第1部分

　　　　把一个望远镜放在开放的窗台上，让阳光正好射入镜头。用一面镜子放在望远镜另一端的一个镜头下，使太阳的图像反射到室内的墙壁上。　　　　
　　　　注意：直接用望远镜看太阳，对眼睛有害！但在墙壁上你可以清晰地看到太阳光盘的真实景象，如果望远镜质量好，甚至能够看到太阳上的黑斑，叫做太阳黑子。那是太阳上的阴凉区域，只有2000摄氏度，而太阳其他区域的表面温度却达6000摄式度。由于地球的自转，墙壁上的图像也会不断移动，所以需要不时调整望远镜的位置。


天文类2。树荫中的小太阳

　　　　　　　　
　　　　太阳当空的时候，大树下面的阴影上有很多圆形光圈。它们为什么和树叶间隙的形状不一致呢？　　　　
　　　　通过树叶间隙撒向地面的阳光，实际反映了一个个小太阳图像。间隙越小，图像越清晰。每一个小间隙就像是照相机的光圈：它把边缘的虚光挡在外面，只让细长的光束通过，反射出清晰的图像。日食时，月球遮住部分太阳，所以树荫下的小太阳图像也会发生变形：例如只能看到小镰刀形状。


天文类3。做个简易日晷

　　　　　　　　
　　　　拿一只花盆，在盆底的圆孔处插一根长棍儿，放在花园或阳台整天都有阳光的地方。　　　　
　　　　长棍儿的影子，将随着太阳的运行沿着盆沿移动。每过一个小时，你在盆沿的阴影处做一个标记。这样，只要有阳光，你就可以在花盆上读出时间。　　　　
　　　　由于地球的自转，太阳看起来似乎在我们头顶自东向西运行一个半圆形轨道。因此，长棍儿的影子也就相应地沿着盆沿移动。由于盆壁是倾斜的，所以阳光几乎笔直地射向盆壁，因而长棍儿的影子也就相当准确。


天文类4。再做一个迷你日晷

　　　　　　　　
　　　　拿一块明信片大小和厚薄的硬纸片，在中间剪一个70　x　3　mm的开口。把一只不透明的塑料酸奶杯从中间剪开，把其中的一半准确地贴在纸片开口处（见图中虚线），上面用一块半圆形硬纸板盖上，然后在杯的边缘贴一张纸条。　　　　
　　　　迷你日晷做完了。你把它挂在室内朝阳的窗子玻璃上。由于地球的自转，太阳似乎在我们头顶做弧形运动。一股细细的光束出现在迷你日晷的壁上，它告诉我们白天的相应时间。当然你必须每个小时在那张纸条上做一个时间标记。


天文类5。世界时间钟自己也可以做

　　　　插图1　　　　
　　　　插图2　　　　
　　　　插图3　　　　
　　　　把插图1上的世界时间圆盘复制下来，贴在图画纸上并剪下。把一只闹钟的玻璃表蒙子卸下来，让分针穿过时间圆盘的中心圆孔，把时针用胶条固定在圆盘的背面。　　　　
　　　　注意：让圆盘上标有大黑三角的“柏林”字样正好对在时针位置上。圆盘是带着它旋转的，所以不能卡住。这时，闹钟就会向你展示全球各地的时间了。　　　　
　　　　你首先找到中欧时间（有柏林字样的框内）。然后从柏林开始沿着外圈向左，你就找到了柏林以西的地方。每一个区都比前一区早一个小时，所以叫做时区。如果你从柏林按照箭头方向沿内圈移动，则可以看到柏林以东地区的时间。每一个区都要晚一个小时。如果柏林的箭头指的是13点，新西兰则已经是24点了。　　　　
　　　　举一个例子：闹钟显示柏林是19点02分。那么旧金山是几点呢？旧金山与落杉矶处于同一个时区。你可以从柏林出发，在外圈上向左走，直到有落杉矶字样的地方。那里的时间是：10点02分。几个有关联的地方同属一个时区，表示时区的界限正好沿着它们的边界运行。西欧国家，包括英国，和中欧国家一起同属中欧时间。你还必须考虑到，有些国家使用夏季时间，即在夏季拨前一个小时。由于地球在24小时内自西向东自传一圈，太阳看起来似乎从东向西移动，在各个时区内显示相应的时间。在我们的地图上，柏林是13点，纽约才早上7点。在右侧边缘（国际日期变更线）开始新的一天。你还要用同一种颜色标出每一个时区和圆盘上的相应区域。　　　　
　　　　（插图3文字：从大黑三角开始向右：　　　　
　　　　外圈：巴黎、柏林、伦敦　—　赫尔辛基、阿拉斯加　—　加拿大西部　—　落杉矶、温哥华　—　丹佛　—　芝加哥、墨西哥城　—　纽约、魁北克　—　布艾诺斯艾利斯　—　里约热内卢　—　亚速尔群岛　—　冰岛、马德拉群岛　—　摩洛哥　　　　
　　　　内圈：阿留申群岛　—　赫尔辛基　—　莫斯科　—　乌拉尔　—　卡拉奇　—　新西伯利亚　—　曼谷　—　北京　—　东京　—　悉尼　—　勘察加半岛　—　新西兰）　　　　
　　　　（插图2文字：胶条）


用植物做试验6。自动人工灌溉

　　　　　　　　
　　　　把葡萄酒瓶灌满清水，用手捂住瓶口，然后猛地翻过来，口朝下插在花盆中。用这个方法，瓶中的水可以灌溉植物好几天。　　　　
　　　　瓶中的水流入土中，待周围的土壤潮湿以后形成密封状态，空气无法注入瓶中，瓶中的水即不再外流。天气暖和的时候，你可以观察到，瓶中升起的气泡，要比天冷的时候多　—　热天植物需要更多的水。


用植物做试验7。玻璃杯中的雨

　　　　　　　　
　　　　把一根带叶的枝条放入有水的玻璃杯中，置于阳光下。在水面上滴入薄薄一层食用油，然后在玻璃杯上覆盖一个大玻璃罩。在很短时间内，罩壁上就会聚集起水滴。　　　　
　　　　由于油层不让水穿过，所以水只能从叶子蒸发出来。实际上，是植物所吸收的水份，通过叶面上的细小毛孔向空气中蒸发。阳光照射到玻璃罩上，使得里面的空气湿度饱和，于是就会出现蒸发现象：就像是细雨在冷的玻璃壁上结成水滴。


用植物做试验8。植物的向光之路

　　　　　　　　
　　　　把一块在地下室发芽的土豆，种在有潮湿泥土的花盆中。将其放入一只鞋盒的一角，然后在鞋盒的另一端剪一个圆孔。鞋盒里面再贴两道隔墙，各留下一个小空隙。　　　　
　　　　把鞋盒盖上，放在靠近窗子的地方。几天以后，土豆芽就会通过这座黑暗的迷宫找到光线的出口。　　　　
　　　　植物均有对光线敏感的细胞，指挥着植物的生长方向。即使进入鞋盒的十分微弱的光线，也能使土豆芽弯弯曲曲地朝着有光的方向生长。但其颜色却是苍白的，因为它在黑暗中无法制造对其生长极其重要的叶绿素。


用植物做试验9。曲线生长

　　　　　　　　
　　　　拿几颗已经萌芽的种子，比如水萝卜或豆类，放入两块玻璃板中间的吸墨纸上，用猴皮筋把两片玻璃板固定住。然后放入靠近窗子的一个有水的容器内。每两天把夹有萌芽的玻璃板调换一个角度。植物的根永远往下扎，而茎却永远往上长。　　　　
　　　　植物具有类似感官的性能。它的根部永远朝地心方向发展，而其芽茎则朝相反的方向。在山坡上生长的植物，其根部不是朝山体方向，而是朝地心方向生长。


用植物做试验10。渗透压力

　　　　　　　　
　　　　用石膏把一些干豌豆埋在一只香烟盒中，让石膏块硬化，然后把硬石膏块放入一只盛水的盘子里。石膏块很快就会崩裂成为两半。这里起作用的力量叫做渗透压力：水穿透有孔隙的石膏块中，然后逐渐渗入豌豆的细胞壁，在细胞中增加压力，最后使石膏块崩裂。　　　　
　　　　在马路边缘，我们可以发现有些沥青路面拱起和破裂。这是由于植物萌芽从根部吸取水分，然后通过渗透压力传到上面。于是，萌芽顶部产生了一种比一部空气压缩钻凿的压力还大数倍的能量。


用植物做试验11。用渗透压做游戏

　　　　　　　　
　　　　在一只葡萄酒杯中装满干豌豆，把水灌满，然后把杯子放在一个金属锅盖上。豌豆堆不断升高，然后就开始了豌豆落到锅盖上的魔鬼般的喧闹。　　　　
　　　　这同样是一个渗透压力起作用的过程：水在杯中进入豌豆细胞中，激活了其营养成分。从中产生的压力，使豌豆不断膨胀，从杯子里涌到外面，落在金属锅盖上。　　　　
　　　　对植物生命攸关的水，就是以同样的方式渗入其细胞壁，使其饱满。如果植物得不到水，它的细胞将萎缩：最后凋谢。


用植物做试验12。雨中的樱桃

　　　　　　　　
　　　　如果连续几天下雨，树上成熟的甜樱桃就会裂开。这和你把樱桃放在水中一段时间的效果一样。通过其表皮细微的孔隙，水虽然可以渗入樱桃，但它的含糖份的浓汁却不能渗出来。渗入的水分，在樱桃果实中稀释了糖汁，同时增强了细胞中的压力，最终导致果实爆裂。　　　　
　　　　液体在肉眼看不见的细胞壁的孔隙中穿行，称为渗透。这个过程，和植物从根部吸取水分的过程是一样的，一个细胞一个细胞地逐渐传导至树叶。


用植物做试验13。桦树的水分

　　　　　　　　
　　　　在一棵桦树的有叶子的枝条上绑一个塑料袋，袋内就会逐渐潮湿，袋壁上会附着很多水滴，两天后就会在里面的一角上聚集起水来。　　　　
　　　　天热时，很少的几片叶子上会形成相当多的水分。但在塑料袋中的湿度饱和的空气中，却远不如在其他在干燥空气中的叶子那样多。在夏天，一棵成熟的桦树每天最多可以散发400升的水，均为从根部吸收，然后通过树叶的无数微小的孔隙散发出来。


用植物做试验14。阳光下的生命

　　　　可以用衣服夹固定漏斗　　　　
　　　　在一只大玻璃罐中注满清水，放入数枝水藻嫩芽。把玻璃罐置于阳光下，水中马上就会出现小气泡。罐中植物上方支起一个倒放的漏斗，漏斗口上放一只玻璃管。植物吐出的气泡，开始缓慢地冲满玻璃管。　　　　
　　　　植物需要阳光。在阳光的帮助下，可以从水和一氧化碳中制造使其成长和壮大的叶绿素，同时释放出氧气，充满了玻璃管。　　　　
　　　　在小玻璃管中，现在充满了氧气。你把它取出来，里面放进一块尚有火星的木屑，它会立即燃烧起来。任何燃烧都必须有氧气帮助。


用植物做试验15。双色奇花

　　　　　　　　
　　　　用清水稀释绿色和红色的钢笔水，各灌入一只小玻璃试管中，然后把两只试管置入一个玻璃杯里。把一支开白花的花梗（例如大丽花、玫瑰花或丁香花）切开，把切开的两支花梗末梢分别放入两只玻璃管中。花梗很快就会改变颜色，只要几个小时，花朵就会变成一半为红一半为绿的双色奇花。　　　　
　　　　有色液体顺着花梗上平时从根部吸取水分和营养的毛细管上升，颜色最后停留在花瓣上，而其中的液体则通过孔隙散发到外面。


用植物做试验16。白杨树叶的脉络

　　　　　　　　
　　　　大多数树种的落叶，一年后就会腐烂。但白杨树的叶子，却只是叶面上的软细胞会腐朽。　　　　
　　　　而叶面上的木质部分及其细微的叶脉，在大多数情况下却会完整地保留下来，即使树叶是落在潮湿的土地上。　　　　
　　　　叶梗上输送水分和营养的毛细管道，同样保持良好。当微风吹动树叶在树上摇晃时，其叶梗显现出一种弹性，类似细铁丝的强度。


化学类17。密写墨水其实很简单

　　　　　　　　
　　　　如果你想写一封秘密信函，其实是很简单的，只要找来柠檬汁或食用醋就可以了。它们就是密写墨水，用笔蘸着它写在普通的白纸上。干了以后，纸上的字迹就会消失。收信人知道这是一封密函，他就应该拿着白纸小心地在蜡烛火焰上方烘烤。烤过的纸上的字迹会变成褐色，变成可读的信息。　　　　
　　　　柠檬汁或食用醋，通过化学反应使纸上写了字的部分成了一种类似赛璐粉的物质。它们的燃点低于纸张本身，所以烘烤时，写字的地方先烧焦，故而密函的内容显现了出来。


化学类18。来自橡树的墨水

　　　　　　　　
　　　　用橡木做的水槽外侧有铁箍固定的地方，木质的颜色呈现深蓝色。看起来就像是用墨水染上的一样。这是怎么一回事呢？　　　　
　　　　实际上，这确实是一种墨水，是鞣酸和铁结合，在潮湿中形成的。过去，人们用铁粉和含大量鞣酸的橡木虫瘿制造墨水。　　　　
　　　　可以做一个试验：用一把非不锈钢刀，在一棵橡树上割一块五倍子下来，刀刃很快就会染上蓝色。


化学类19。复制报纸图片的简易办法

　　　　　　　　
　　　　报纸上的照片和图画很容易复制。取两勺清水，一勺松节油和一勺洗涤剂混合在一起，然后用一块海绵蘸着这种混合液，轻轻按涂在报纸有照片和图画的地方。然后覆盖上一张普通白纸。用一把小勺的背面用力碾擀白纸，报纸上的图像就会清晰地复制出来。　　　　
　　　　松节油和洗涤剂混合，产生了一种感光乳胶，会浸入到干燥的油墨的染料和油脂之中，使其重新液化，但它只能化解报纸的油墨。杂志上的彩色图片，含有过多油彩，很难化解。


化学类20。变色魔术

　　　　　　　　
　　　　　　　　
　　　　把紫叶甘蓝的叶子切成菜丁放入碗中，并注入开水。待半个小时以后，水的颜色变成紫色，然后把变了色的水，倒入一只玻璃杯中。取三只小玻璃酒杯，各倒入半杯清水，然后在第二杯中倒入少许白醋，第三杯中倒入少许碳酸氢钠（即漂白粉）。当你在每只杯中都倒入一些菜汁以后，各杯中原来透明的水开始变色。第一杯变成紫色，第二杯变成红色，第三杯则变成了绿色。紫叶甘蓝的菜汁是一种指示剂。用它可以观察化学反应，就像在化学中的试剂。在这里，指示剂告诉我们：第一杯是中性的，第二杯发生了酸性反应，而第三杯则是碱性反应。


化学类21。会燃烧的方糖

　　　　　　　　
　　　　取一块方糖，置于一个金属盒盖上，用火柴试试，它是否可以点燃。当然不行。但如果你把方糖的一角放上少许香烟灰，然后在这里放上一支燃烧的火柴，方糖立即就会冒出蓝色的火焰燃烧起来，直到最后完全融化。　　　　
　　　　尽管香烟灰和方糖都无法单独点燃，但烟灰却可以引发方糖的燃烧过程。　　　　
　　　　一个可以引发化学反应，但本身却不发生变化的物质，被称为催化剂。


化学类22。燃气管道

　　　　　　　　
　　　　借助铅笔把一块薄铁片卷成一根10cm长的小管，把它的一端置于一支蜡烛火苗的上方。取一根燃烧着的火柴放在小管的另一端，管口立即燃起另一个火苗。　　　　
　　　　和所有固体和液体燃料一样，蜡烛通过加热，产生可燃气体，聚集在