15.手不沾水取出硬币
15.手不沾水取出硬币
在明光中学的实验课上,老师在桌子上放着一只大而浅的盘子,盘子里有一枚硬币。张老师一边向盘子里倒水一边说:“水面已经超出硬币了。条件是不许把手沾湿,而把硬币取出来,哪位能做到?”
话音刚落,学生们就纷纷议论起来,又说又做,真想出了不少办法呢!
小余的办法是:带上橡胶手套将硬币取出来。
小赵的办法是:用手拿着镊子把硬币夹出来。
小刘说,等水蒸发完了,再用手拿硬币。
小李干脆把盘子拿起来,小心地把水倒掉,等硬币上没水了,再用手拿。
小程拿一条干毛巾把盘子的水吸干,然后用手拿出硬币,并说这是利用毛细现象吸水。
小柳拿一只玻璃杯,把点燃的纸团放进去,等杯子烧热了,将它倒扣在硬币旁边的水上。只见盘子里的水被吸到杯子里去了,硬币上没水了,便可用手取出。他说这是利用大气压力将水压到杯子里去了。
小梁拿了一条橡皮管,先没在脸盆里,使管子里充满水,用手指分别堵严两边的管口,一头放入盘子的水里,一头下垂在盘子的下面,然后松开手,盘子里的水便自动顺着管子流出,直到全部流干净为止。硬币干了,再用手取出。他说这是利用虹吸现象排水,本质上也是大气压力的作用。
一下子想出这么多办法,张老师很高兴。他对大家说:“其实想实现让手不沾水取出硬币的方法很多,大家还可以继续想。各种问题都可以从不同的角度多想几种方法去解决,这就是所谓的发散思维。至于哪种办法好,这不能一概而论,要根据实际的要求和条件去判断。大家还要注意,有了许多办法,应该把它们整理一下,作一个分类归纳的工作,这样就容易抓住每种思路的实质,便于沿着正确的方向再找新的方法。你们把上面的各种方法归纳一下吧。”
这种方法可以归纳为两条思路:一是把手隔离起来再与湿的硬币接触,如戴手套、拿镊子;二是使硬币脱离水,变干,手就可以直接拿了。这后一条思路又可分为两种:一是水不动,使硬币离开水,如用木棒将硬币从水中拨出来;二是硬币仍在盘中而把水引走,如靠蒸发、毛细现象、虹吸作用等。
【拓展知识】
大气压的变化跟哪些因素有关?它是怎样变化的?
大气压的变化跟高度有关。大气压是由大气层受到重力作用而产生的,离地面越高的地方,大气层就越薄,那里的大气压就应该越小。不过,由于跟大气层受到的重力有关的空气密度随高度变化不均匀,因此大气压随高度减小也是不均匀的。
【拓展知识】
大气压不是固定不变的。为了比较大气压的大小,在1954年第十届国际计量大会上,科学家对大气压规定了一个“标准”:在纬度45°的海平面上,当温度为0℃时,760毫米高水银柱产生的压强叫做标准大气压。既然是“标准”,在根据液体压强公式计算时就要注意各物理量取值的准确性。
从有关资料上查得:0℃时水银的密度为13.595×10.3kg/m3,纬度45°的海平面上的g值为9.80672牛顿/千克。