23-1科学小实验(1)

温柔似野鬼°
528次浏览
2021年02月09日 00:26
最佳经验
本文由作者推荐

范宇-

2021年2月9日发(作者:朝晖夕阴气象万千)



自然科学普及读物





科学小实验


01




郭一







上海市黄浦区教育信息中心




1




编者的话





少年儿童的问题最多,好奇心最强,你承认吗?尽管有些问题你嘴里没说,但心里肯定< /p>


曾问过想过。比如种子为什么能发芽?星星为什么会眨眼?





照相机为什么能照像?潜艇 为什么能潜浮?电池为什么会有电?等等。





我们生活的世界丰富多彩,事物的现象千姿百态。要想 弄明白这些问题,只靠读书还不


够,最好再自己动手做一些实验。通过做实验不仅能加深 对科学知识的认识,培养动脑动手


能力,也许还能启发出新的发明发现!





为了帮助读者做 实验,


通过实验增长知识,


明白许许多多的道理,


本书精选了



100




个科学小实验,包括生物、化学、光学、热学、力学、电磁学等方 面的知识内容。实验设计


得简单易做、丰富有趣,是一本手脑并用的理想教材。通过做这 些实验,能打开你思维的天


窗,带领你在奥妙的知识海洋中畅游。





编者




2















3




生物小实验





检验种子是否有生命





检验种子是否有生命,方法 很多,利用种子萌发的方法当然可以。但是,最简捷的方法


是,看它是否在进行呼吸。检 验种子呼吸的方法有几种,这里介绍一种。





找一个大玻璃瓶,里面装些干燥的大豆、玉米或小麦种 子,约占三分之一容积。种子的


上面再放一个开口的小玻璃瓶,小瓶里装点烧碱(氢氧化 纳)




溶液。用软木塞或橡胶皮塞塞住大瓶口,在塞上打一个孔,装上一根弯曲的玻璃管或透


明的塑料管。在瓶塞与瓶口之间、玻璃管与塞孔口接触处都抹上凡士林,以免漏气。把管的

另一端插入水杯里,在水里滴上几滴红墨水,使水变红。装好后不要动它。过几天后,就会

< br>看到红色水沿着玻璃管不断上升,这是什么道理?





我们知道,种子的呼吸是吸收空气中的氧气,呼出二氧 化碳。瓶内种子吸收了瓶内空气


中的氧气,放出了二氧化碳。但是,它放出的二氧化碳被 小瓶内的碱溶液吸收了。因此,整


个大瓶里空气的密度变小,压力降低了。这样,大瓶内 的气压比外界的气压小,水杯里的水


就沿着玻璃管上升了。这就说明瓶内的种子有生命。





干燥的种子,


呼吸是非常微弱的,


一般情况下,


生命力较持久。


潮湿的种子呼吸较旺盛,


容易失去生命 力。另外,温度对种子的寿命也有直接影响,温度高,种子寿命短;温度低,


种子寿命长 。不同植物的种子,寿命也各不相同。例如,垂柳的种子成熟后,只在



12




时内 有发芽能力。也有些植物的种子寿命是很长的,如我国辽宁普兰店发现的古莲子,估计


寿 命有



1000



年以上,在北京植物园内发芽生长了。





(郭




一)




4




种子萌发的条件





种子的生命活动没有停止,


不 过微弱得难以让人觉察。


如果种子遇上了适宜的环境条件,


就会 慢慢发育成一株幼苗,这个过程就叫做萌发。种子在什么条件下会萌发呢?





找来三只杯子,各贴上一小 块胶布给它们编号。在三只杯子中各放入



10颗菜豆种子。




号杯中不加入水,




号杯中加入大半杯水,



< p>
号杯中加入的水不使菜豆全部淹没,


这样


一直保持 到实验结束。





结果




< /p>


号杯中的菜豆会顺利发芽。这说明菜豆萌发需要水分、空气和适宜的温度。





种子发芽是否需要阳光呢?





找两个盘子,


放入一些湿沙,


在两个盘中分别拌入数十粒麦子。


把一个盘子放在阳台上,


另一个盘子用搪瓷盆或黑盒子罩上,保持麦子湿润直到实验结束。





结果你会发现种子萌发和阳 光没有多大关系。因为种子萌发所需要的营养来自种子内部


贮藏的养料,不需要进行光合 作用,所以它就不需要阳光了。





当然也不全是如此,根据一些种子的特性,它们在黑暗中发芽的情况会差一些。





(亲雁辉



陆劲松)




5




向上和向下





先把四颗刚刚发芽的种子放在一张吸水性较好的纸上, 再把它们轻轻地夹在两块玻璃之


间,用细线捆绑好。把夹有发芽种子的玻璃片竖在阳台的 水盆中,使种子得到水分继续发育


成幼苗。以后每隔三天把玻璃转一个方向竖在水盆中。 这样转了几次后你就会发现幼苗的根


总是向下生长而茎叶总是向上生长。





这说明植物具有 定向运动的特点,这和地球所具有的巨大吸引力有关。





(余雁辉



陆劲松)




6




不往下长的根





将玉米种子放在湿沙土层上,保持适宜的温度和湿润的 条件。待种子长出



1—2



厘米


的根时,选出两株,将它们的根沿水平方向放置,并把其中一株玉米 根的尖端切去。几天后


会发现,没有切除根尖的根自动向下弯曲生长,而切去根尖的根似 乎迷失了方向,径直沿水


平方向生长。





植物的根有向地性,就是说 它能“感觉”到重力的刺激,所以水平放置的根会自动向下


弯曲。感受和控制根的这种特 性的“司令部”在根冠,是根冠根据重力的方向变化而分泌生


长素来控制根的弯曲方向的 。因此,根冠一旦被切除,根就不再向下弯曲了。





(蔡擎元)




7











植物在发育生长过程中受阳光照射的影响会朝着阳光射来的方向生长,我们称之为“向< /p>


光性”






把牵牛花籽种在小花盆里,


等 发芽长成幼苗后放在一只鞋盒子里,


花盆紧靠鞋盒的一边。


盒内 用硬纸做一个隔墙,下方留一点空隙,在另一侧上方开一个小窗。盖上盒盖,把鞋盒放


在 阳台上。一个星期后,牵牛花秧会从小窗中探出头来。





原来,


在植物细胞里有一种对 光线非常敏感的生长素,


它控制着植物发育和生长的方向,


只要 盒内有一点点光线,这种生长素就会发挥作用。





(余雁辉



陆劲松)




8




叶能蒸发水分的实验





在一株油菜上剪取





片大小相同的叶片,


把叶柄的切口处分别涂上凡士林。


再把






叶子分别标上



1、2、3、4



号码,用纸牌标好固定在线上。





首先把





号叶片上下表面都涂上凡士林,






号叶片的上表面涂上凡士林,







叶片的下表面涂上凡士林,剩下第





号叶片不涂凡士林。最后用带牌号的线栓住





片叶


子的叶柄挂在通风的地方。





结果发现,




2—3



天后,




号 叶片鲜绿鲜绿的,


就好像刚刚从油菜茎上剪下来一样。




号叶片,


只涂凡士林在叶片上表面,


所以叶片枯黄了。




号叶片,


凡士林只涂在下表面,


叶片鲜绿如新。




号和





号两片叶,


因为涂的表面不同,


所以就出现了很大的差异。


< p>



叶片没有涂凡士林,整个叶片已枯黄萎缩了。 1



号与





号叶片差异就更大了。





请你用学过的“植物怎么喝水”的知识,动手做一做, 用脑想一想,这个实验说明了什


么科学道理?





(郭扬〕




9




袋中水滴





找一株盆栽植物,把盆中土壤浇湿透。用一个大透明塑料袋套住植物,用细线将袋口扎< /p>


紧。把花盆搬到阳光下,过不多久,塑料袋内壁便出现了许小水滴。





我们可以排除水是从袋 口进入袋内的,那么袋内产生水滴的唯一可能就是植物的叶及枝


条。原来,叶子表皮有许 多气孔,它们会将植物体内的水分散发到空中,植物枝条也会蒸发


少量水分,我们称它为 蒸腾作用。它可以促使根吸收水分,促进水分和养料向植物体内各部


分输送。

< p>




(余雁辉



陆劲松)




10




根吸收水分





选取一个胡萝卜,并将其洗干净,用刀在上端挖一个



2—3



厘米深的小窟窿。用水把


小窟窿洗干净,并清除掉窟窿里的碎块。在小窟窿中灌入由





份水和





份糖混合成的糖

< br>水,在糖水中滴入一点墨水,使它染上红色或蓝色。





用穿孔的泡沫块把小窟窿塞紧,孔里插入一根透明的吸 管。用刀削掉根的下端,使水更


容易通过根部露出的组织。把根放到盛水的玻璃杯里,半 小时后就可以看到液汁沿着吸管缓


缓上升。





这个实验足以证明,根是吸收水分的。





(余雁辉



陆劲松)




11




以糖引水





把苹果上端的果皮削去,用刀挖成一个倒圆锥形的洞窝,使圆锥状洞窝的尖端开口,恰< /p>


好位于苹果的另一端。按大口朝上小口向下的方向悬放苹果。





注意观察苹果底部开口处,半天也不见有水分流出。





这时,你若把白砂糖(或食 盐等)均匀洒在洞窝里面,马上就会看到锥面上神奇地出现


了水分。水分渐渐汇聚于底,


“塞”满开口。约



20



分钟左右,一颗晶莹透亮的水珠 自然滴


落下来。此后,水分便不断地渗出、流淌、滴下。





你知道砂糖为何能“引”水 吗?苹果洞窝里面有少许水分,将糖洒到上面,砂糖溶化,


形成一层高浓度的溶液。因为 苹果细胞液的浓度较低,于是水分就从低浓度的苹果细胞液里


渗透到外面的糖液里,然后 汇聚成“水流”






(陈健忠)




12




细胞的作用





拿两只大土豆,把其中一只放在水里煮几分钟。然后把 两只土豆的顶部和底部都削去一


片,在顶部中间各挖一个洞,在每个洞里放进一些白糖, 然后把它们直立在有水的盘子里。


经过几个小时以后,生土豆的洞里充满了水,而熟土豆 里仍然是白糖颗粒。





生土豆的细胞是活的,它好像一个孔道,能够使水分子通过。盘里的水经过土豆壁渗入


洞中。而煮过的土豆细胞已被破坏,所以没有渗透功能。





请你尝尝放生土豆盘子里的 水,


有甜味吗?没有。


为什么生土豆里的糖水没进到盘子里?< /p>


秘密在细胞膜上。土豆的细胞膜好像筛子一样,只允许小于筛子孔的颗粒通过,大于筛子孔


的颗粒就过不去了。白糖的分子比较大,通不过细胞膜,所以,盘里的水就不甜。懂得了 这


个道理,你再给花草树木施肥时,千万不要用太浓的肥料水,否则,植物体里的水就会 倒流


到土壤里,使植物打蔫甚至枯死。





(艾科)




13




白花变色





准备一个干净的玻璃瓶,


倒入半瓶红墨水,

再剪取有叶和白色花的植物枝条,


插入瓶中,


放在阳光下, 过半个小时,花瓣和叶脉都会呈现红色。





取出枝条,用刀片横向切下一段,可以看到截面上出现 的一些红色细点,把茎纵向切开


就可以看到一些红色的线,这叫维管束。植物的茎就是通 过维管束来输送水分和养料的。把


植物枝条插入红墨水中,由于叶片和花瓣的蒸腾作用, 红色墨水就会自下而上逐渐延伸到叶


脉和花瓣中。





(余雁辉



陆劲松)




14




水培植物





人们喜欢在冬日里种上一盆水仙,因为水仙不需要人们细心照料,随便把它的鳞茎放在< /p>


浅水盆中,没有几日便可长出娇嫩葱绿的叶,生出美丽清香的花。





其他一些植物,像洋葱的鳞 茎、胡萝卜的球根、慈菇的球茎等也可以进行水中栽培。





选择外形美观、大小适中的新鲜洋葱,洗干净之后用两 根细木棍或竹丝,十字状穿过洋


葱架在杯口上,再倒入清水,使它的小部分茎能浸在水中 ,把杯子移到阳台上。





数天以后,洋葱便可长出长长的根和嫩绿的叶。





(余雁辉



陆劲松)




15




“生物圈”的实验





1994









26



日,




名科 学家走出了生活两年的


“迷你地球”


——生物圈





号,

< br>这是一次普列斯特列试验的扩大。


“生物圈





号”


被人 称为世界上最大的试管,


它座落


在亚利桑那沙漠,由玻璃和钢铁 制成,约





层楼高,里面有许多动植物。这些植物不仅为


在里面工作的人员提供必要的食物,


更重要的是把人类和动物呼出的二氧化碳重新变成氧气。


科学家在“ 试管”里进行了大量的科学实验,得到了一大批宝贵的数据,虽然,氧气的循环


不像预料 的那样好,须两次从外面输入纯氧,不过就这次实验本身来说,已经是人类的一大


奇迹了 。





你一定对生物圈的实验有浓厚兴趣。不妨动手做一个“生物圈”的实验。





找一个有严实盖子的玻璃瓶 ,在底上放一些泥土,从院子里移几棵植物栽到瓶子里,可


以是一些青草,让它们在里面 生长。




< br>种好植物后,在泥土上浇上一些水,取一根蜡烛,拴上一根铁丝,以便能放入瓶内或取

出来。把蜡烛点燃,放入瓶内,然后把盖子盖严,不要让空气进去,蜡烛在里面燃烧了一会

< br>就会熄灭,这是由于里面的氧气用完了。







12—24



个小时后,


小心地取出蜡烛,


立即把盖子盖好,


点燃蜡烛后再放 到里面,


蜡烛会立即熄灭。这是由于瓶子里面还被二氧化碳所占据,没有氧气,在你迅速 打开瓶盖的


时候,二氧化碳比空气重,所以不会一下子跑出来。





下面的实验是把盖好的瓶子 放在阳光下,使植物生长,十天后,点上蜡烛再做第一次的


实验,你会发现,这次蜡烛燃 烧的时间和第一次试验的时间一样长。这说明了,植物的绿叶


吸收二氧化碳放出了氧气。





希望你能设计出更好的密闭生物圈,


在里面种上植物养上金鱼,


就像一个小的


“生物圈





号”






(沈宁华)




16




电话机上的仿生学





现代通讯手段日益发达,电话已开始进入寻常百姓家庭 。留心观察电话听筒与电话机连


接的那一段卷曲的电话线,你会惊讶地发现:卷曲部分不 是向着一个方向卷曲,而是中间有


一个倒卷点,倒卷点的两侧,电话线的卷曲方向相反。 你知道这里的仿生学知识吗?





我们可以从藤本植物中的攀缘茎身上得到省悟。





种几棵丝瓜。观察丝瓜茎上 伸出来的卷须,刚长出来时是直的(图一)


,伸长后,一碰到


支 撑物就缠绕上去


(图三)



再生长,< /p>


卷须中间开始卷曲,


并向两边一圈一圈地以相反的方向

< p>
卷开,把丝瓜茎引近支撑物。中间卷曲点就是倒卷点(图二)


。为什么会这 样呢?细想一下,


卷须缠绕上支撑物后,两端完全固定,如果从缠绕的地方一圈一圈地向 着相同方向卷曲,卷


须就会扭曲,甚至拉断。有了倒卷点和两侧反方向的卷曲,卷须被牵 引的时候,就朝着和原


来卷曲的相反方向松开,这样卷须会受拉均衡而能自然生长(图四 )






电话听筒和电话机连接的电话线的卷曲就是应用丝瓜卷须的卷曲原理而绕制的。





地球上许 许多多生物有着其独特的结构和功能,等待着我们去发现、去研究、去把其生


物原理应用 于工程技术等方面的改造。电话机线的卷曲仅仅是一个小小的生物原理在现代通


讯手段中 的应用。





(汤仲华



谢冬梅)




17




鱼尾的作用





把菜市上买回的活鲫鱼暂时养几天,可以研究一下鱼是 怎样游泳的。





我们先来研究鱼的尾及长在尾上的鳍的作用。





找来两块长方形夹板或薄木 片,把鱼尾夹在中间并用橡筋绑紧,使鱼尾不能左右摆动,


然后把鱼放入水盆里,比较这 条鱼和其它鱼的不同之处。





由于鱼尾不能灵活地摆动,鱼变得停驻不前,也不能随意地改变方向了。





看来鱼尾是鱼前 进的“舵”和“桨”


。而尾鳍则使它的这种作用更明显。





(余雁辉




陆劲松)




18




鱼鳍的作用





除了鱼的尾鳍之外,鱼的其它鳍,包括背鳍、胸鳍、腹 鳍和臀鳍,它们的作用是保持鱼


体的平衡,改变运动的方向。





在这些鳍中间,胸鳍左右各 一。你也许已经观察到,在鱼尾不动的情况下,两侧的胸鳍


一下一下地划动,鱼体也会缓 缓前进;倘若只摆动左侧的胸鳍,鱼头会向右侧拐去;如果在


游动过程中两侧胸鳍同时竖 起的话,鱼就会慢慢停止前进。





现在请你逐一剪去鱼各个部位的鳍,你会看到鱼体摇摆不定,甚至倾斜了。





(余雁辉



陆劲松)




19




蚕蛾的气味雷达





找两只羽化的雌蚕蛾来,把其中一只放在玻璃片上,用 玻璃杯倒扣住。





另一只雌蛾放在离杯子



400



毫米远的地方。找一只雄蚕蛾来,放在离玻璃杯100



毫米左右、离另一只雌蛾



500



毫米左右的地方。你会看到, 雄蛾虽然离玻璃杯下的雌蛾


近在眼前,却“视而不见”


,径直向 远处的雌蛾奔去。





再把外面那只雌蛾拿开,


把腹的中部切开,


挤 压腹部将液汁涂在纸上,


把纸片放回原处,


重复刚才的实验,这 时雄蛾会毫不犹豫地向纸片爬去。如果把雄蛾头上的羽状触须剪掉,放


回原处,雄蛾就会 晕头转向,盲目地乱爬一气。





雌蛾能分泌出有特殊气味的性引诱素,


雄蛾头上的触须就是专门 接收气味信号的


“雷达”



靠这种气味 的指示它能找到雌蛾。雌蛾扣在杯中,气味传不出去,雄蛾就“看”不见它,反


而把带气 味的纸片误认为是雌蛾了。





(蔡擎元)




20




鸡蛋冒汗





请你找一个完好的鸡蛋,将它洗干净。在一端先刺一个小眼,用注射器将蛋白和蛋黄抽< /p>


出来,再往蛋壳里注入红墨水。接着用空注射器从小眼往里打进空气。这时你会发现,蛋壳


上有很多一点一点红色的小水珠,好像“冒汗”似的,有趣极了。





这是由于蛋壳表面有无 数小孔,它是空气进出的门户,称为气孔。鸡蛋孵化成小鸡时,


壳内的小鸡胎儿进行呼吸 的空气,


就是从气孔中进出的。


有人估计:

一个鸡蛋上有



7000



多个小气孔。用注射器注射空气时,较大的压力就将蛋中的红墨水从各个气孔中挤出来,形


成了鸡蛋“冒汗”的现象。





(辰




龙)




21




面包霉菌





准备一个玻璃瓶、箔、金属线、水和一片面包。





将面包片挂在金属线上,放 进玻璃瓶(如图一)


。然后,在瓶内放一些水,这样可使面包


受 潮,但不能让水浸及面包片。瓶子口用箔盖好,使瓶子里面保持潮湿。这样,霉菌将会在


面包片上长出。





将生长出的苔藓放在显微镜或放大镜下观察(图二)


,注意它们有趣的形 状。




我们知道:真菌孢子(包括霉菌孢子)存在于空气之中,它们掉在面包片上,当条件成


熟时,就成长为霉菌。长出一层霉菌,大约需要几天时间。





霉菌有几种颜色,有一种蓝绿色的叫做青霉菌。从这种 菌中可提取青霉素(盘尼西林)






(吕健)




22

范宇-


范宇-


范宇-


范宇-


范宇-


范宇-


范宇-


范宇-