作者：郎悦洁
出版社：武汉出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
奇妙的科学试读：
前言
你知道吗？夜半鬼火、隐身法术、电闪雷鸣、超级清洁工、狮吼功……当你看到这些惊心动魄的科学现象时，脑海中有没有想过为什么，有没有想去探索个中的奥妙？
你知道吗？声音也能够作标尺测量长度，鱼儿在水中也会隐身，你知道这是怎么回事吗？
你知道吗？不动声色、飞檐走壁、可乐喷泉、水上漂、吸星大法……你知道这些科学现象是怎么回事吗？
你知道吗？你知道大发明家爱迪生是如何打败自己的高材生助手的吗？
各种各样的科学知识是非常有趣的，与我们的生活密切相关。无线电、手机信号……我们的生活与它们息息相关。
这本关于科学知识的小百科全书，将带你走进奇妙无穷的科学世界，了解暖水瓶、微波炉、高压锅这些生活用品和家用电器的知识，探寻变幻莫测的科学世界。
翻开这本书，你将看到无数匪夷所思的科学现象扮演的一个个生动而鲜明的角色，上演的一幕幕奇趣横生的科教片。
第一章 走进奇妙的科学世界
不动如山——鸡蛋稳稳落入杯子中
浩浩刚刚看完杂技表演回来，就迫不及待地对爸爸说：“爸爸，杂技太刺激了，那些杂技演员太厉害了，我从来没有见过那么厉害的表演。”
爸爸问：“都是什么样的表演啊？”
浩浩说：“杂技演员把桌上的台布一下子抽掉，然而台布上放着的瓶子、玻璃杯等等很多的东西，都原封不动地停在原处，并没有被台布掀到地上去。哇，真是太刺激了！”
爸爸笑着说：“这一手看起来很厉害，是一个绝活，其实要做到这点并不难，只要有熟练的技巧就行。”
浩浩说：“难道你也可以做？”
爸爸说：“那需要反复地练习，不过我能做一个简单的、类似的杂技。”
爸爸从茶具上拿下来一个玻璃杯，倒上半杯水，又从书房拿出了一张硬纸片、一只做针线活的顶针，紧接着又从厨房的饭橱里拿出一个熟鸡蛋。
同学们，看书的同时你也可以来做一个类似的小实验，先把倒上水的玻璃杯平放到桌子上，用硬纸片盖住水杯，硬纸片上面放顶针，最后再把鸡蛋竖在顶针上。
摆好之后，认真地想一想，如果把硬纸片抽掉，鸡蛋会不会掉在桌子上？
可能你觉得会，但是我告诉你，不会。
你只要用手指迅速地在硬纸片边上一弹，或者用很快的速度抽掉硬纸片，这个实验就完成了。硬纸片飞出去之后，鸡蛋和顶针一块儿掉到水里，水减弱了鸡蛋下落的冲击力，避免了蛋壳破碎。
为什么鸡蛋恰好掉在杯子里面呢？
这是由于鸡蛋有惯性，鸡蛋原来是静止不动的，如果没有外力推动它，鸡蛋还会保持静止不动。硬纸片被弹走的时间非常短暂，对鸡蛋的作用力也比较小，鸡蛋还没有来得及获得较大的速度，硬纸片已经滑出去了，失去了支撑的鸡蛋就垂直地落入杯中。
这个实验可能有点难，那就做一个更简单的实验，用手掌托着一张硬纸片，上面放一枚硬币，用另一只手的手指把硬纸片一弹，硬币就掉在手心里了。
浩浩说：“这是什么原理呢？”
这是利用物体的惯性定律，惯性又称牛顿第一定律，一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的一种性质，我们把这个性质叫作惯性。
在自然界中，一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。惯性是物体的一种属性，而不是一种力。所以不能说“受到惯性”，只能说“由于惯性”或“具有惯性”。
比如，纸飞机离开手之后，还能继续飞行，就是由于惯性。奇趣小知识：我们常常看到跳远运动员在起跳之前，往往会助跑一段距离，就是利用了惯性原理。在助跑的过程中，速度不断加快，最后跃身而起，在惯性的作用下，会飞出一段很远的距离。生活中，抖掉雨衣上的雨水或者衣服上的灰尘；将锤柄在石头上碰几下，锤头就套紧在锤柄上了；将盆里的水泼出去，同样是利用惯性原理。
不动声色——鱼缸巧换水
星期日的时候，爸爸交给浩浩一个任务，让他把家里的鱼缸彻底清洗一下，清理鱼缸内的粪便、杂物等，换换绿色植物、水，给金鱼一个好的环境。
浩浩看了看鱼缸，说：“这太麻烦了，要一桶一桶地将水往外舀，再一桶一桶提到墩布池倒掉，太慢了。”
爸爸笑着说：“你可以动一下脑筋，想想有没有快一点的方法啊。”
浩浩说：“能有什么方便快捷的办法？”
爸爸说：“你可以自己上网去查资料。”
浩浩打开电脑，认真地查起来。果然，他发现了一个非常实用的方法，这个方法是利用虹吸原理，利用这个原理，可以解决给金鱼缸换水的麻烦了。浩浩非常高兴，决定付诸行动。
爸爸在一旁提醒，“你打算怎么操作呢？得先想明白了。”
浩浩点点头，拿出自己的本子，将步骤列出来：
1.先去小区里的自选超市购买一根足够长的塑料水管，价格不贵，可以一直使用；
2.将塑料水管的一端埋入鱼缸，不要让它露出鱼缸水面，另一端接到家里距离鱼缸最近的水龙头，套紧。需要注意的是，这个龙头下面一定要有排水池。另外，要保证塑料水管正好套住水龙头，粗了细了都不行，一定要刚刚好。
3.打开水龙头往鱼缸里注水，同时摁住鱼缸一端的水管，千万不能让它露出水面；
4.当看见塑料水管里面的水流入鱼缸后，就可以把水龙头关上，把塑料水管拔下。这时，鱼缸里的水就往水池排出，一直到把鱼缸里的水排完。
与此同时，浩浩写下了注意事项：鱼缸要高于排水管；整个过程都要保证不要让鱼缸一端的水管露出水面。
列出这些步骤之后，浩浩开始付诸实践。半个小时之后，顺利地完成了任务。
虹吸原理究竟是怎么回事呢？
简单来说，虹吸现象是液体分子间引力与位能差所造成的，也就是利用水柱的压力差，使水上升后再流到低处。在这个过程中，由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。
在生活中，发生虹吸现象时，由于水管内往外流动的液体比流进管子内的液体多，两边的重力不平衡，因此液体就会继续沿一个方向流动。当液体流入管子里，越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生气泡，这些气泡由空气或其他成分的气体构成，虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的。由于气泡的本身特点，会使液体断开，气泡两端的气体分子之间的作用力减至零，从而破坏了虹吸作用，因此管子一定要装满水。在正常的大气压下，虹吸管的作用比在真空时好，因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力。
简单地归纳一下，利用虹吸原理必须同时满足三个条件：
1.管内先装满液体；
2.管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度；
3.出水口必须比容器的水面低。这样使得出水口液面受到向下的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压，保证水的流出。
明白了这个原理之后，浩浩高兴地说：“我又学到了新的知识。”奇趣小知识：在现实生活中，虹吸原理有着很广泛的运用，一些水利专家利用虹吸原理，将河、湖等内的水排出，节约了机械设备的使用量与电能的消耗，十分有效地解决了很多问题。在家庭生活中，楼顶、屋面排水系统，基本上也是按照虹吸原理设计的。
飞檐走壁——氢气球能飞多高
去公园游玩的时候，爸爸给浩浩买了一只氢气球，并告诉浩浩不要松手，不然气球就会飞走。
结果，在看到有人玩过山车的时候，浩浩一时间高兴，忘记了手中的气球，撒手之后，气球慢慢地上升了。
浩浩问：“爸爸，气球为什么会飞走啊？”
爸爸说：“因为气球内部的氢气比空气轻，所以就会往上飘。”
浩浩问：“那气球还会落下来吗？”
爸爸摇摇头。“那气球会飞到天上去吗？”浩浩问。
去公园游玩或者在节日的时候，经常能看到街头有人卖氢气球，卖氢气球的人身边的自行车会飘满氢气球，而且个个似乎都在争先恐后地往上飘，只是因为被拴住了，无法脱身。
气球为什么能飘起来呢？这是因为气球里面装的是氢气，氢气是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的1/14，氢气的密度为0.0899克/升。
卖氢气球的人会带着一个装有氢气的钢瓶，只要把气球的口套在钢瓶的嘴上，一拧开气瓶的开关，气球就会鼓起来。
这个时候，你一定要小心地抓住系气球的绳子，一旦松手，气球就会冉冉上升，越飞越高。
那氢气球一直飞，会飞到哪里去？会飞多高呢？会不会飞到太空之外呢？
问题的答案是不能。
氢气球飞到一定的高度就停止了，在大气层中就像有一块无形的天花板挡住了它一样，更不能飞离地球，飞向太空。
氢气球上升的原因是，氢气比同体积的空气轻，空气的浮力使它上升。浮力的大小等于氢气球排开的那块空气的重量。所以空气的密度越大，浮力也就越大。气球越向上飞，空气稀薄了，浮力就减小。到了一定的高度，气球的重量正好和浮力相等的时候，气球就不再上升，好像碰到天花板一样。
这是质量比较好的气球，如果碰上质量不好的气球，可能来不及到达“天花板”就会胀破。这是因为，高空中越来越稀薄的空气，对气球的压力越来越小，气球内部的气压较大，气球会不断地膨胀，最后把自己胀破了。
在爸爸的讲述下，浩浩明白了。
他问：“爸爸，那经常有人坐大气球上天，是不是也是这个原理？”爸爸说：“是同样的原理，但是那里面不是氢气，而是氦气。”
能载人载物的大型气球，里面装的是氮气，大型气球的外皮非常结实，不用担心会胀破。气球上装有阀门，可以随时放掉一些气体，来控制飞行的高度。气球的吊篮里还载有一些重物，人们要让气球飞高一些的时候，就扔下一些重物；让气球下落的时候，就放掉一部分气体。
氦气比空气轻，而且不会像氢气那样易燃易爆，只是价钱比氢气贵得多。奇趣小知识：通常状况下，氢气是没有颜色、没有气味的气体。盛满氢气的集气瓶瓶口应朝下放置，这是因为氢气比空气轻。另外，氢气能够燃烧，不纯净的氢气点燃会发生爆炸。因此，尽量不要让氢气球碰到明火。
可乐喷泉——人间的另一道美景
爸爸出差回来，给浩浩表演了一个小魔术，让浩浩激动不已。
爸爸拿出一瓶可乐，外加几颗薄荷糖。
爸爸说：“我只要将整个薄荷糖放进可乐中，几秒钟之后，我只要一运功，可乐就会像喷泉一样喷出来，非常壮观。”
说干就干，爸爸将几颗薄荷糖小心翼翼地放进可乐中。接下来，爸爸故作神秘地运功，只见他轻轻地将双臂一抬，一根硕大的可乐柱便从可乐瓶中喷涌而出，非常好看。
一会儿之后，可乐柱没有了，喷完后的可乐瓶中也只剩下了小半瓶可乐。
浩浩在一旁手舞足蹈。
他问：“爸爸，这是怎么回事？”
爸爸开玩笑说：“爸爸是退隐江湖的武林高手，刚刚是我的降龙十八掌的掌风打出来的喷泉。”
浩浩听完后哈哈大笑。他明白爸爸是在和他开玩笑，可这可乐变喷泉是怎么回事呢？
可乐喷泉是一种非常有趣的游戏，这个游戏的吸引人之处在于它能产生10至50厘米的“沸腾水柱”，场面非常壮观。曾经有两位美国人以此为基础，复制出著名的赌城拉斯韦加斯的一座巨型喷泉。他们购置了530多块薄荷糖及110多瓶2升的可乐，在每个可乐瓶子中放入约4至5粒薄荷糖，最终，一共用去523颗薄荷糖和101瓶可乐。可乐在糖果的作用下，大量喷发，形成高达2米的水柱，场面非常壮观。
到目前为止，最大规模的可乐喷泉出现在2010年8月21日，是由墨西哥人创造的。当天参与活动的有2400多人，共同利用薄荷糖加可乐制造壮观的喷泉现象，2400多人同时把薄荷糖放进了眼前的可乐瓶中。顿时，现场出现了2433个2米多高的可乐喷泉。
那么，可乐喷泉是怎么回事呢？
科学家经过研究后发现，薄荷糖的主要成分是阿拉伯胶和结冷胶等食品添加剂，这两种物质的存在能够提高薄荷糖的黏度和柔软度，这两种物质在入水后会立即释放出凝胶和树脂，凝胶和树脂会破坏可乐液体的表面张力，而薄荷糖里有很多细密的微孔结构，是形成二氧化碳泡沫的理想场所。薄荷糖中所含有的阿拉伯胶会让水分子的表面张力更容易被突破，使可乐以惊人的速度释放更多的二氧化碳，所以能喷那么高。
除此之外，薄荷糖含有许多果胶类物质，这类物质的孔隙结构和碳酸发生物理反应，会加速二氧化碳的释放速度。在生活中，如果同时食用这两种物质，大量的二氧化碳在胃里释放，会增加胃的负担，造成胃部胀痛，对健康没有任何好处。
在现实中，同样可以做到可乐喷泉，新开启一瓶可乐，喷泉效果会随着薄荷糖的量的变化而变化。打开之后迅速投入四颗薄荷糖，也可以投入更多，这样喷泉的效果会更明显，然后要迅速撤离。需要注意的是，由于薄荷糖和气体喷发时压强较大，最好选择在空旷的地点完成，同时要远离各种电器。奇趣小知识：在日常饮食中，最好不要同时食用这两种食品，以免引起胃胀等不良反应。
水上漂——水珠漂浮在水面上
小区物业为了改善小区环境，为居民提供了一处赏心悦目的景观——喷泉，这乐坏了浩浩。只要有时间，浩浩都会去喷泉边和小朋友们玩耍。
水从高处向上喷出，再四面散开落入水池中，有的时候工作人员会在水中加一些溶剂，还会变成彩色喷泉，非常漂亮。
这天，浩浩在小区的喷泉池边玩耍的时候，爸爸想训练浩浩的思维，就对浩浩说：“浩浩，你注意到了吗？从高处落下的小水珠，有的时候并不会立即溶于水池的水中，而是保持球形或椭圆球形状漂浮在水面上，到处游动，要过上几秒钟才消失，你知道这是为什么吗？”
浩浩玩得正高兴，听爸爸说完之后，仔细地观察了一下，发现果然是这样。从高处落下的小水珠，重新落到水面上之后，并没有立即溶于水池的水中，而是保持一个椭圆球形状浮动在水面之上，晃动了一圈之后才重新溶于水中。
浩浩想了想，回答说：“是不是和水面的压力有关系？”
浩浩的回答正确吗？
其实，关于这个问题，大约在一百多年前，人们就已经注意到这种奇怪的现象。在当时，科学家经过认真的研究，提出一种较为合理的解释：这跟空气有很大的关系，水滴刚刚到达水面时，会在水滴的下方遗留一个厚度大约为10～1000毫微米的空气层，这个空气层中的压力足以使水滴底部产生波纹，就好像是水滴从高处滴落到水面之时，会引起水面的波纹。
至于水滴存在的时间长短，当时的科学家认为，这取决于空气从环绕波纹的区域里较狭窄间隙中泄出的快慢。当空气层薄到50毫微米以下时，就会被水滴压裂，水珠不是并入水面内，就是重新形成较小的水珠。
随着近代物理学和化学的发展和进步，关于空气从环绕波纹的区域里狭窄空隙中泄出的速度快慢的问题，科学家们认为，可能和以下几个因素有关：
1.水面与水珠表面的黏度，黏度大，泄出的速度就会慢。反过来，黏度小，泄出的速度就会加快。
2.水面可能存在的不平衡的表面张力。
3.截留在水珠下的空气黏度。当空气泄出时，它试图把水面的表层一块儿拖走。如果水面的黏度高，水与空气的流动就要受到阻碍，水滴就要持续较长时间。
为了验证这种推测，研究人员在水中加入去除水垢的清洁剂，这直接导致水和空气的阻力增加，水珠浮动时间增长，达到几分钟，甚至达到20分钟。
当然，去除水垢的清洁剂虽然增加了水的表面张力，但它也增加了水的表面黏度，最终延长了水珠浮动时间。如果用黏度较大的气体，如二氧化碳，或黏性液体代替空气，则它泄出的速率降低，水滴寿命延长。
听完了爸爸的讲解之后，浩浩说：“想不到这个喷泉还藏有这么多的科学小知识呢。”奇趣小知识：经过研究发现，每天围绕着喷泉慢走，当然，不要靠太近，以免水汽大而着凉，每天都步行20分钟左右，伴着深呼吸，对身体健康有很大帮助，尤其适合高血压、百日咳、上呼吸道疾病、支气管哮喘等患者。这是因为喷泉在运行过程中，利用水泵的作用力，通过水的相互撞击产生负离子，对人体的健康有很好的作用。
无敌黑纱掌——黑色物体的神奇功能
爸爸妈妈去服装城给浩浩买衣服，浩浩看上了其中的一件白色羽绒服，但是妈妈却坚持给他买黑色的，浩浩心里非常不情愿。
爸爸说：“浩浩，妈妈让你买黑色的衣服是对你好！”
浩浩说：“可是我不喜欢这件黑色的。”
爸爸说：“我们先答应妈妈，回去之后，如果你还不满意，我们再回来换。”
回去之后，爸爸让浩浩把手抬起来，放了一黑一白两块布在浩浩的手上。
爸爸说：“两分钟之后你告诉我有什么不一样。”
两分钟之后，浩浩说：“爸爸，我的这只拿着黑布的手感觉到很热。”
爸爸说：“我们再做一个实验。”
爸爸找了一片有雪面的地，太阳光也能够照射在雪面上。他将那两块一黑一白的布，盖在了雪上面。过了一两个小时之后，浩浩发现黑布已经陷进雪里去了，但是白的那块仍旧留在雪面上。
浩浩觉得非常奇怪，都是同样的雪地，同样的布，只是颜色不一样，怎么会有这么大的变化呢？
聪明的小朋友们，你知道这是怎么回事吗？如果有条件的话，你也可以做一做这样的小实验，非常有趣。
这个明显的不同的原因很简单：黑布下面的雪要融化得快些，因为黑布吸收了照射在它上面的太阳光的大部分热能；白的那一块呢，却刚刚相反，它把太阳光的大部分反射出去，因此，它所吸收的热没有黑布那样多。
我们知道，光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色构成。一个物体是什么颜色的，实际上这个物体就是反射的什么颜色。比如你看到一个物体是红色的，实际上，是光线中的其他几种颜色都被物体吸收了，只剩下红色的被反射回来，所以看起来是红色的。
同理，白色的物体实际上是将光线全部反射回去，并不吸收。而黑色的物体，则是将光线全部吸收了，一点都不反射回去，所以才会感觉到热。
太阳光还有热量，黑色吸收了全部的热量，自然就要比白色温度高。
然而黑色散热也快，因为黑色要吸收大量的热量，所以，当它吸收过多的热量时，就会散出热量，从而可以使它吸收更多热量。
因此，我们可以得出结论：在冬天的时候穿黑色的衣服，因为黑衣服在太阳底下能够吸收到太阳的热量，会使我们的身体受到比较多的热，会使得我们身体觉得暖和。
在1903年发生的一件事，更好得证明了这个结论。
1903年，“高斯”号轮船到南极去探险，因为天气突然变冷，轮船还未来得及离开这里，就被冻在冰里了。为了帮助轮船离开，人们用了炸药和锯子，但是结果也是徒劳，由于炸药有限，只能够打开几百立方米的冰。轮船仍旧不能够恢复自由。
后来有人提出借助黑色的东西帮忙，这个想法得到很多人的赞同。
人们用黑灰和煤屑在冰面上铺了2000米长10米宽的一大片路径，从轮船边上铺起，一直铺到冰的最近一条宽裂缝上。那时候正好是南极的夏天，连续许多天都是白昼，都是好天气。
于是，这些用黑灰和煤屑铺成的路，竟做了炸药和锯子所做不到的工作。冰逐渐融化开来，沿着黑色的那一带破裂了，这艘轮船就此脱离了冰的羁绊。
明白了其中的道理之后，浩浩说：“我冬天就穿着它来保暖了，原来我误会妈妈了，妈妈是真心为我好。”奇趣小知识：由于物体对光有反射作用，在夏天的时候，如果穿黑色的衣服会比较热，应该穿白色的衣服，因为白色的衣服不吸收任何光，可以将太阳光反射出去，阻挡了太阳的热量。因此，夏天穿白色的衣服会感觉到凉爽。
吸星大法——看不见的武林高手
浩浩平时喜欢看一些科普方面的书籍，也渐渐掌握了一些电学、光学方面的知识。这天浩浩在班级里就露了一手，让同学非常羡慕。
学习委员胡冬冬在装订班级画报的时候，因为天气冷，手冻僵了，一不小心将盒子里的图钉全部打翻了，撒了一大片。他担心这些图钉会伤害到同学们，示意大家别围过来。
胡冬冬看着满地的图钉，要全部捡起来是一件非常困难的事情，他不禁皱了皱眉头。
这个时候，只见浩浩走过来，说：“都不用担心，看我的。”
只见他戴上手套，当手拂过散落的图钉的时候，图钉像被施了魔法一样，全部都被吸附在他的手套上面。很快，散落的图钉又全部聚集到一起。接着，他脱掉手套，图钉乖乖地回到了盒子里。
大家都围过来，问浩浩怎么做到的，浩浩说：“我是一位退出江湖的大侠，使用了一套在江湖失传已久的绝学——吸星大法。”
大家听完后都笑了，有同学问：“你的师父是任我行？”
浩浩故作深沉地说：“我的师父声名远播，他是性格豪爽、很讲义气的令狐冲。”
大家听完都哈哈大笑。
其实，奥秘就在浩浩的手套里，他在手套里放了一块磁铁，利用磁铁的吸力将散落的图钉全部归拢到一起。
磁铁是一种铁矿石，也叫磁石，由于能够吸住铁、镍、钴等金属，也叫作吸铁石。
在大自然中，物质大都是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部，电子不停地自转，并绕原子核旋转。电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中，电子运动的方向各不相同、杂乱无章，磁效应相互抵消。因此，大多数物质在正常情况下，并不呈现磁性。
铁以及铁氧体等铁磁类物质有所不同，它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来，形成一个自发磁化区。在无外磁场作用时，这些原磁体排列紊乱，它们的磁性相互抵消，对外不显示磁性。当把铁靠近磁铁时，这些原磁体在磁铁的作用下，整齐地排列起来，使磁性加强，就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程，磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力，铁块就牢牢地与磁铁“黏”在一起了，我们就说磁铁有磁性了。
磁铁一般可分为一般常见的永久磁铁，比如浩浩手中的就是永久磁铁，还有一种是通电时才具备磁性的电磁铁。
每块磁铁两头都有不同的磁极，一头叫S极，另一头叫N极。人类居住的地球，也是一块天然的大磁体，在南北两头也有不同的磁极，靠近地球南极的是S极，靠近地球北极的是N极。由于同性磁极相斥，异性磁极相吸引。因此，无论在地球表面的什么地方，拿一根可以自由转动的磁针，它的N极总是指向北方，S极总是指向南方。中国古代劳动人民就是根据这个原理发明了指南针。
了解了这些知识之后，就可以知道浩浩说自己是武林高手，会吸星大法的神功是在开玩笑了。奇趣小知识：制作简易的指南针，找一张薄薄的不吸水的塑料纸，让它漂浮在一个装满水的杯子里。找一根缝衣针。在一块磁铁上反复摩擦，但要保证沿着同一个方向摩擦，重复至少40次以上，这个过程能让针磁化。然后小心地把针放到塑料纸上，你会看到塑料纸慢慢转动，针最终会与南北两极的连线平行，针尖朝北。
小李飞刀——准确飞进碗里的硬币
浩浩放学后，很快就跑回家，翻腾了很久，找出这两样东西：一个碗、一枚一角的硬币。
妈妈做好饭从厨房走出来，问：“浩浩，你在做什么？”
浩浩故作神秘地说：“妈妈，你能不能把这枚硬币吹到碗里去？”
妈妈摩拳擦掌，迫不及待地上去试一试。她站稳脚步，手放在桌子上，鼓足了劲，使劲一吹，那枚一角的硬币好像被钉在桌面上一样，一动也没动。
妈妈将硬币挪动了位置，使劲一吹，还是没有动。
妈妈问：“怎么回事？硬币动也不动。”
来家中做客的舅舅在一旁也看得着急了，说：“我来试试。”
只见他猛一吸气，忽地一下吹出去了，那硬币很不情愿的往前面翻了几个跟头，随即又站稳了脚步，再也不动了。此时，舅舅也学着妈妈的样子，将硬币挪动了位置，又是一口吹出去，硬币同样翻滚了一下，不动了，根本没有吹到碗里去。舅舅急了，大口吸气大口喘气，无可奈何。
舅舅说：“吹不进去，认输了。”
这个时候，正好爸爸也回来了。他看了心里也痒痒，也上去试了试，爸爸用了不同的角度，不同的力量。可硬币好像和他作对一样，尽管偶尔也会飞起来，但就是不往碗里去。
于是老爸又换了几个位置，但硬币还是没有要往碗里去的意思。浩浩在一旁观战，笑得眼泪都要出来了。
舅舅问：“浩浩你这个小鬼头，笑什么，你是不是又在耍什么花招？”
浩浩回答说：“嘿嘿，这你就不知道了吧？”
他走上前，按照老师教给他的方法，将硬币放到距离碗20厘米的地方，低着头深吸了一口气，然而对着硬币，腹部猛地一收，再猛地把气吹出来，只听见“咣当”一声，硬币就飞到碗里去了。妈妈和舅舅看得目瞪口呆，眼睛都没眨一下。
浩浩摆出一副胜利者的样子说：“这个太小意思了。”
爸爸想了想，明白了其中的道理，问：“浩浩，你知道这是什么原理吗？”
浩浩摇摇头。
在物理学中，这是根据伯努利原理，在气流、水流中，流动的物体速度越快，所产生的压力就会越小。这就是丹尼尔·伯努利在1738年发现的“伯努利定理”。
关于伯努利定理的内容，简单来说，运动的物体的速度增大，其静压将减小；反过来说，运动物体的速度减小，其静压将增大。
我们生活中常见的飞机起飞时，就是根据伯努利定理。
飞机起飞之前，总要在跑道上先助跑一段时间，这个过程中，空气在飞机的两翼上流动，因为机翼下页是平的，而机翼上页存在着弧度，所以空气在上面速度会变快。当上面速度变快，空气速度快的时候压强变小，下面压强大，上面压强小，所以就会把飞机托起来，因此飞机就会离开地面，在空中飞行了。
听完了爸爸的讲述，舅舅说：“浩浩，你现在越来越聪明了，都超过舅舅了。”奇趣小知识：生活中常见的喷雾器，同样是利用流速大、压强小的原理制成的。在喷雾的过程中，让空气从小孔迅速流出，小孔附近的压强小，容器里液面上的空气压强大，液体就沿小孔下边的细管升上来，从细管的上口流出后，在压力下被喷成雾状。
第二章 揭开声音世界的神秘面纱
耳听八方——水倒满了吗？
家里的热水壶里的水沸腾了，妈妈让浩浩把热水倒进热水瓶里。
在浩浩往热水瓶里面倒热水的过程中，妈妈说了一句：“行了，已经倒满了，倒进另外一个瓶子里。”
浩浩觉得很奇怪：“妈妈，你根本就没有看，怎么会知道热水瓶满了呢？”
妈妈说：“一听就知道水有没有满了。”
浩浩觉得更加奇怪了。
其实只要通过两个简单的实验，便不会觉得奇怪了。
用家里的空的热水瓶，将瓶口紧紧地贴在耳朵上，就会听到嗡嗡的声音，尽管你并没有什么动静。许多人到市场去买热水瓶的时候，常常也会这样做，将热水瓶放到耳朵上，据说这样可以鉴别热水瓶的好坏。
实际上，这是一种共鸣现象。关于共鸣的定义，在科学中是这样阐述的：当某一物体发生振动，影响到某些空间时，如果某些空间的振动频率与原物体振动频率相同或形成一定比例，便与之产生共振的现象，称之为共鸣。简单地说，就是一个声音进入或影响了某些空间而产生的回音，附和原来的声音，并且成功地结合在一起。
在我们的周围总是分布有各种各样的声音，由于人耳的接收范围是20到20000赫兹，低于或者高于这个范围，人耳都无法听到。由于我们周围的这些声音比较微弱，我们常常听不到。如果某些声音和热水瓶发生共鸣，声音就被放大了。这种声音和热水瓶的质量是没有什么关系的。
把茶杯、饭碗、玻璃杯等器皿的口贴在耳朵上都会听到声音，但是声音的高低不同。你可以用两只耳朵对不同的器皿进行仔细比较，就会发现器皿小，发出的声音音调就略高一点。这里面有一个规律，就是器皿里的空气柱越长，发出的音调越低。换句话说，音调低的声音和长空气柱发生共鸣，不同的音调对应着不同长度的空气柱。
还有一个实验，就是事例中浩浩的困惑了。一般说来，向热水瓶中灌水，有经验的人都能凭灌水所发出的声音来判断水是不是灌满了。想一想，为什么灌的时候，声音的高低会发生变化呢？
灌热水瓶的时候，水搅动了瓶内的空气使空气振动发出声音，和吹瓶子一样，空气柱越长发出的声音越低。随着水面的升高，瓶内空气柱不断地减少，音调也就跟着升高，当你听到声调升高到一定程度的时候，就知道热水瓶已经灌满了。
找到了问题的答案，浩浩说：“以后倒水的时候，再也不用一边倒一边趴在瓶口往里面看了。”奇趣小知识：许多歌唱家在唱歌的时候，都会利用共鸣原理。在歌唱发声时，会用气息冲击声带振动而发出声音，同时引起了体内其他各共鸣腔体产生共振。由于共鸣时产生的泛音与声带发出的音组成复音，使声音得到了美化，达到洪亮、丰满、悦耳、动听的效果。
顺风耳——古代的士兵枕着箭筒睡觉
浩浩和爸爸一起看电影《花木兰》的时候，爸爸问浩浩：“那些士兵为什么都枕着箭筒睡觉呢？”
浩浩想了想，说：“应该是枕着箭筒睡觉比较舒服吧。”
爸爸笑了笑，说：“如果把你的软绵绵的枕头换成硬邦邦的箭筒，会舒服吗？”
浩浩不好意思地笑了，说：“他们肯定是没有枕头，只好枕箭筒了。”
爸爸说：“他们可以枕自己的衣服嘛，不一定非要枕个硬邦邦的东西吧？”
浩浩摇摇头，说：“不知道！”
爸爸说：“我来告诉你！”
古代的士兵之所以枕着箭筒睡觉，主要是利用了声音在固体中比在空气中传播快得多的原理。在空气中声音的速度约为340米/秒，而声音在固体中的传播速度是1050米/秒。
详细的分析，还要从箭筒和声音在大地中传播两点入手。
在古代，为了探听对方的战马和士兵在路上行进的情况，一般会选择趴在地上听，这是因为从地上比从空气中能听到行军声音的距离要远得多。比如取一根10米长的铁管，一个人在铁管的一端，另外一个人在另一端，其中一个用手指轻敲铁管，使另外一个人在另一端从空气中刚好能听到。这时如果选择趴下将耳朵贴近铁管，敲打铁管的人仍按原来的力量敲打铁管，另一个人听到的声音响度要比从空气中听到的声音响度大得多。
这个实验说明了敲打固体产生的声音，直接从固体中传播比从空气中传播的距离要远。所以可以通过大地探听到从更远的地方传来的部队的动态，这样可以更早地发现敌人的行动。
另外，从箭筒上分析。古代的箭筒，是用皮革制成，干燥后非常坚硬、结实，箭筒放在地上能起到收集声波的作用，和我们的耳朵原理一样。当同样的声音发出来的时候，枕在箭筒上比从空气中听到的声音要大。
生活中我们都有这样的经历，两个人远距离喊话的时候，一方会将手呈张开状态放于耳朵后，这样可以起到收集声波的作用，就能够更清楚地听到对方喊话的内容。由此看来，士兵枕着箭筒睡觉，能听到从较远处传来的响声，能够及早发现敌情。
综上所述，古代士兵之所以枕着箭筒睡觉，是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音，箭筒起到收集声波的作用。另外，声音传播相同距离从大地中传播比从空气中传播要快。
浩浩听得津津有味，自豪地说：“原来我们的古人那么聪明啊。”
爸爸说：“当然了，我们的古人还有很多成就和知识是你不知道的呢，想学习这些知识，就要好好学习。”
浩浩认真地点了点头。奇趣小知识：人类耳朵的“耳蜗”为什么不和麦克风一样，凸在外面，而要通过一条长长的耳道呢？要回答这个问题，只要你堵上双耳，再听听你的呼吸、咽口水的声音，你就明白了。原来人类的耳道结构，可以将外界细微的声音“放大”，而且还会将我们身体的声音“扩大”并聆听，而后作出各种判断，以此更好地引导自己生存。这也就是为什么耳机只要很小的声音，放在耳朵里之后都会觉得很大声的原因。
不动如山——江湖绝学腹语术
和爸爸一起看《天龙八部》，看到四大恶人之首段延庆腹语的绝技，浩浩问爸爸：“爸爸，真的有腹语术吗？”
爸爸点点头，说：“有！中国就有一个腹语高手，叫邓志鸿，他一口气最长可以连说50秒。”
浩浩赶忙问爸爸：“腹语是怎么回事啊？用肚子也能够说话吗？”
其实任何人都不可能用肚子说话，因此腹语并不是真的在用肚子说话。
我们看到有人嘴巴并没有动，却能够发出声音，这是怎么回事呢？
这只是说话的方式不同，或者说改变了我们说话的方式。我们平时在说话的时候，基本上是靠唇、齿、舌共同运动完成语音的发声，腹语只是改变了原有的发音方式。经过训练之后可以在上下颌、甚至是嘴唇都闭合的状态之下，就把语音给发出来，这个发音的过程，需要训练，需要技巧，可以说只是依靠舌头来完成的。
在我们正常说话尤其是唱歌时，要利用口腔共振发声。而另外的情况是在说悄悄话时，怕被别人听到，就只用声带发音，尽量减小口腔共振。再有一种是用假嗓子说话唱歌，如唱陕北民歌，就是另一种利用嗓子发音的方式。腹语则是反其道而行，讲话向肚中咽，使声音在腹腔共振，这样隔着肚皮就可以听到含混不清的话音。“腹语”练好了可以发出比较大的声音，不一定要耳朵贴着肚皮去听。腹语并不难，只要倒吸气发音，或者强把话音往下咽就行。开始有些不习惯，慢慢就会掌握窍门，发音也由呜呜声变清楚些了。
需要指出的是，“腹语”这个称呼实际上不太恰当。只是改变了说话的方式，无法去脱离人的语言发音器官，或者说是嘴唇的运动被掩盖得很好，以至于给人以声音是从身体内部的某个部位发出来的错觉，所以他们才被称为“腹语者”。
其实，腹语者的“奇闻”只是由于我们没有办法准确判断声音的方向和说话人与我们之间的距离。在通常条件下我们只能获得一个大概情况，而这对我们在一般条件下理解声音就已经足够了，尽管实际上我们在判断声源上已经犯了很愚蠢的错误，尽管实际上完全明白腹语者的表演是怎么一回事，我们看着他仍然很难克服错觉。
浩浩说：“这么说我也可以学习腹语了？”
爸爸说：“对！腹语有很古老的历史，起源于古埃及，距今已有三千多年的历史。中国的史书上，也有腹语表演的记载。只是如今，能表演腹语的中国艺术家几乎没有了。”
浩浩说：“那我就要好好学习，好好研究，争取填补这个空白。”奇趣小知识：我们常常看到电视上，有人可以用眼睛喷水，这是因为人的眼睛和鼻子之间存在着一个叫作鼻泪管的通道，使得眼睛和鼻子有了亲密的沟通。当鼻子吸进水后，捏住鼻孔用力憋气。可以迫使鼻腔内的水经过鼻泪管反方向流动，从眼角的泪道开口喷出。当然，眼睛喷水并不是每个人都可以拥有的技能，需要经过练习。这样做虽然不会给人体造成什么危害，但也必须注意安全，否则，很容易将水吸进气管引起呛咳。另外，吸进鼻子的液体一定要干净，眼睛经常要滴一些眼药水来消毒杀菌，以免引起眼部的感染。
声音长短——用声音做标尺
浩浩知道了回音的原理之后，爸爸引导性地问他：“浩浩，你知道了回音的知识之后，能不能说出回音有什么用？”
浩浩想了想，说：“我可以测出这里到前面那座山的距离。”
爸爸问：“怎么测量？”
浩浩说：“根据声音传播的速度和接收到回音所用的时间，就可以测出距离了。”
爸爸说：“很聪明！”
其实回音在生活中的运用还有很多。
20世纪初，由英国白星航运公司制造的一艘巨大豪华客轮，是当时世界上最大的豪华客轮，被称为是“永不沉没的客轮”或是“梦幻客轮”。然而，这艘号称是“永不沉没的客轮”在处女航中，因为跟冰山相撞沉没在了北大西洋中，乘客几乎全部遇难。
为了保证航行的安全，人们想在浓雾里或者夜里行船的时候，都会探测前方的状况。
经过科学家的研究，回音被正式利用在航海中。利用回声的原理来发现前进路上有没有冰山。可惜的是，这个方法并没有成功，但是引出了另外一个想法：利用声音从海底的反射来测量海洋的深度。
具体的方法是：在船的底舱里靠近船底的地方安装一个有声装置，能够发出较大的声音，声波穿过水层到了海底，反射以后的回声折回到水面上来，由装在舱底的灵敏的仪器接收下来。一只准确的时间计量器计量出了发出声音和回声到达相隔的时间。我们已经知道了声音在水里传播的速度，就能很容易算出反射面的距离，换句话说，就是测出了海洋的深度。
科学家使用这个方法测量海洋的深度，同时还能够通过这种方法测量海底的地形状况，为对海底的开发作出贡献。
如果说深海深度的精确测量对于海洋学有重大意义，那么在浅水的地方进行又快又精确可靠的测探工作，是对航海有真正的帮助的，这可以保证航行安全。由于回声测深器的帮助，船只能够大胆而且很快地向岸靠近。
在现代的回声测深器里，已经不是用一般的声音，而是用非常强的“超声波”，是人的耳朵听不到的声音，它的频率大约每秒几百万次。这样的声音是放在很快交变的电场里的石英片（压电石英）振动产生的。奇趣小知识：回音不仅可以用来勘探海底的地形，还能够进行石油勘探。在地面上埋好炸药包，放上一列探头，把炸药引爆，探头就可以接收到地下不同层间界面反射回来的声波，从而探测出地下油矿。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]