蔣 健
小朋友,你想解開(kāi)自然科學(xué)的秘密,了解自然科學(xué)的規(guī)律嗎?那么,跟我一起來(lái)玩下面的游戲吧!這些小游戲部很簡(jiǎn)單,操作起來(lái)毫不費(fèi)力,實(shí)驗(yàn)所用的材料和工具就在你的身邊。這些妙趣橫生的小游戲看似簡(jiǎn)單,其中卻隱藏著并不簡(jiǎn)單的科學(xué)原理,不但可以幫助你學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí),激發(fā)對(duì)科學(xué)的興趣,也將開(kāi)闊你的眼界,培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力。
(小好奇)
自動(dòng)人工灌溉
把葡萄酒瓶灌滿清水,用手捂住瓶口,然后猛地翻過(guò)來(lái),口朝下插在花盆中。用這個(gè)方法,瓶中的水可以灌溉植物好幾天。
瓶中的水流入土中,待周圍的土壤潮濕以后形成密封狀態(tài),空氣無(wú)法注入瓶中,瓶中的水即不再外流。天氣暖和的時(shí)候,你可以觀察到瓶中升起的氣泡要比天冷的時(shí)候多——熱天植物需要更多的水。
把一一根帶葉的枝條放入有水的玻璃杯中,置于陽(yáng)光下。在水面上滴入薄薄一層食用油,然后在玻璃杯上覆蓋一個(gè)大玻璃罩。在很短時(shí)間內(nèi),罩壁上就會(huì)聚集起水滴。
由于油層不讓水穿過(guò),所以水只能從葉子蒸發(fā)出來(lái)。實(shí)際上,是植物所吸收的水分,通過(guò)葉面上的細(xì)小毛孔向空氣中蒸發(fā)。陽(yáng)光照射到玻璃罩上,使得里面的空氣濕度飽和,于是就會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象,就像細(xì)雨在冷的玻璃壁上結(jié)成水滴。
植物的向光之路
把一塊發(fā)芽的土豆種在有潮濕泥土的花盆中。將花盆放入一只鞋盒的一角,然后在鞋盒的另一端剪一個(gè)圓孔。鞋盒里面再貼兩道隔墻,各留下一個(gè)小空隙。
把鞋盒蓋上,放在靠近窗子的地方。幾天以后,土豆芽就會(huì)通過(guò)這座黑暗的迷宮找到光線的出口。
植物均有對(duì)光線敏感的細(xì)胞,指揮植物的生長(zhǎng)方向。即使進(jìn)入社盒的光線十分微弱,也能使土豆芽彎彎曲曲地朝著有光的方向生長(zhǎng),但其顏色卻是蒼白的,因?yàn)樗诤诎抵袩o(wú)法生成對(duì)其生長(zhǎng)極其重要的葉綠素。
白楊樹(shù)葉的脈絡(luò)
大多數(shù)樹(shù)種的落葉,一年后就會(huì)腐爛,但白楊樹(shù)的葉子,卻只是葉面上的軟細(xì)胞會(huì)腐朽,而葉面上的木質(zhì)部分及其細(xì)微的葉脈,在大多數(shù)情況下卻會(huì)完整地保留下來(lái)。即使樹(shù)葉是落在潮濕的土地上,葉梗上輸送水分和營(yíng)養(yǎng)的毛細(xì)管道,同樣保持良好。當(dāng)微風(fēng)吹動(dòng)樹(shù)葉在樹(shù)上搖晃時(shí),其葉梗顯現(xiàn)出一種彈性,類似細(xì)鐵絲的強(qiáng)度。
陽(yáng)光下的生命
在一個(gè)大玻璃罐中注滿清水,放入數(shù)枝水藻嫩芽。把玻璃罐置于陽(yáng)光下,水中馬上就會(huì)出現(xiàn)小氣泡。罐中植物上方支起一個(gè)倒放的漏斗,漏斗口上放一只玻璃管。植物吐出的氣泡,開(kāi)始緩慢地充滿玻璃管。
植物需要陽(yáng)光。征陽(yáng)光的幫助下,水和一氧化碳會(huì)生成使其成長(zhǎng)和壯大的葉綠素,同時(shí)釋放出氧氣,充滿了玻璃管。
在小玻璃管中,現(xiàn)在充滿了氧氣。你把它取出來(lái),里面放進(jìn)一塊尚有火星的木屑,它會(huì)立即燃燒起來(lái)。任何燃燒都必須有氧氣幫助。
曲線生長(zhǎng)
拿幾顆已經(jīng)萌芽的種子,比如水蘿卜或豆類的種子,放入兩塊玻璃板中間的吸墨紙上,用橡皮筋把兩片玻璃板固定住。然后放入靠近窗子的一個(gè)有水的容器內(nèi)。每?jī)商彀褗A有萌芽的玻璃板調(diào)換一個(gè)角度。植物的恨永遠(yuǎn)往下扎,而莖卻永遠(yuǎn)往上長(zhǎng)。
植物具有類似感官的性能。它的根部永遠(yuǎn)朝地心方向生長(zhǎng),而其芽莖則朝相反的方向生長(zhǎng)。在山坡上生長(zhǎng)的植物,其根部不是朝山體方向生長(zhǎng),而是朝地心方向生長(zhǎng)。
滲透壓力
把一些干豌豆埋在一只裝有石膏的香煙盒中,讓石膏塊硬化,然后把硬石膏塊放入一個(gè)盛水的盤(pán)子里。石膏塊很快就會(huì)崩裂成為兩半。這里起作用的力量叫做滲透壓力:水穿透有孔隙的石膏塊中,然后逐漸滲入豌豆的細(xì)胞壁,在細(xì)胞中增加壓力,最后他石膏塊崩裂。
在馬路邊緣,我們可以發(fā)現(xiàn)有些瀝青路面拱起和破裂。這是由于植物萌芽從根部吸取水分,然后通過(guò)滲透壓力傳到上面。于是,萌芽頂部產(chǎn)生了巨大的能量。
用滲透壓力做游戲
住一個(gè)葡萄酒杯中裝滿干豌豆,把水灌滿,然后把杯子放在一個(gè)金屬鍋蓋上。豌豆堆不斷升高,然后就開(kāi)始了豌豆落到鍋蓋上的魔鬼般的喧鬧。
這同樣是一個(gè)滲透壓力起作用的過(guò)程:杯中水進(jìn)入豌豆細(xì)胞中,激活了其營(yíng)養(yǎng)成分,從中產(chǎn)生的壓力,使豌豆不斷膨脹,從杯子里掉到外面,落在金屬鍋蓋上。
對(duì)植物生命攸關(guān)的水,就是以同樣的方式滲入其細(xì)胞壁,使其飽滿。如果植物得不到水,它的細(xì)胞將萎縮,最后凋謝。
樺樹(shù)的水分
在一棵樺樹(shù)長(zhǎng)有葉子的枝條上綁一個(gè)塑料袋,袋內(nèi)就會(huì)逐漸潮濕,袋壁上會(huì)附著很多水滴,兩天后就會(huì)在里面的一角上聚集起水來(lái)。
天熱時(shí),很少的幾片葉子上會(huì)形成相當(dāng)多的水分。但在塑料袋中濕度飽和的空氣中,卻遠(yuǎn)不如其他在干燥空氣中的葉子的水分那樣多。在夏天,一棵成熟的樺樹(shù)每天最多可以散發(fā)400升的水,均為從根部吸收,然后通過(guò)樹(shù)葉的無(wú)數(shù)微小的孔隙散發(fā)出來(lái)。
雙色奇花
用清水稀釋綠色和紅色的鋼筆水,各灌入一只小玻璃試管中,然后把兩只試管置入一個(gè)玻璃杯里。把一枝開(kāi)白花的花梗(例如大麗花、玫瑰花或丁香花)切開(kāi),把切開(kāi)的兩枝花梗末梢分別放入兩只玻璃管中。花梗很快就會(huì)改變顏色,只要幾個(gè)小時(shí),花朵就會(huì)變成一半為紅一半為綠的雙色奇花。
有色液體順著花梗上平時(shí)從根部吸取水分和營(yíng)養(yǎng)的毛細(xì)管道上升,顏色最后停留在花瓣上,而其中的液體則通過(guò)孔隙散發(fā)到外表。