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福尔摩斯的麻烦

2018-10-25金元燮

科普童话·神秘大侦探 2018年9期
关键词:塑料布毛绒毯子

金元燮

世界上第一家以磁力为主题的体验馆开张了。磁力体验馆的名字叫作“万物贴在一起”,而世界著名的物理学家“都贴上来”就是体验馆的馆长。

开馆仪式那天,突然发生了一件奇怪的事情:一个一个摆设好的展品不知怎么的,都不能运行了。“都贴上来”馆长急忙向福尔摩斯发出了求助信。

怎样才能修理好这些出故障的展示品呢?还有,到底是谁在捣乱呢?

第一件展示品是带有橡皮筋的天使模型。

这些天使娃娃由铁做成,下面绑着橡皮筋,原本是贴在上方的5个磁铁光环上的。上面的磁铁光环为电磁铁,当然需要电流才能产生磁力,不过似乎有人故意把电源给掐断了。因此,这些天使娃娃和它们的光环脱离了。

另外,这些天使娃娃原本的排列方式很特别。当它们贴在磁铁上以后,那些绑在它们身上的橡皮筋,就会连出两个一模一样的三角形。

现在,福尔摩斯已经将电源修好了,接下来,就按原来的位置把这些天使娃娃贴上去吧。

第二件展示品是“磁铁毛绒毯子”。一个磁铁无论多么小,都有两个磁极,一个磁极叫作北极(N),一个磁极叫作南极(S)。磁极之间呈现同性磁极相互排斥、异性磁极相互吸引的现象。

磁铁毛绒毯子就是根据这样的原理制成的。不过,问题是有人故意把毛绒毯子的磁极弄乱了。请按照地板上的磁极,排列毛绒毯子上的磁极吧。

怎样布置磁极,才能让毛绒毯子飘在空中呢?

和磁场相关的展示品也出现了问題。连接电源的电磁铁周围会生成磁场。在这个磁场的周围放上指南针的话,那些指南针就会随着磁场指出特定的方向。

仔细观察电池是如何连接的,然后找出哪一个指南针的指向是错误的。

如果将有N极和S极的磁铁从中间切断,会发生什么样的事情呢?可以分开N极和S极吗?

我们看到,切开磁铁后并不能把N极和S极分开,而是出现了许多同时具有N极和S极的磁铁。因为组成磁铁的所有原子都具有磁铁的性质。

展示品中有一件就是演示此原理的,不过现在被切断的磁铁的N极和S极似乎有点儿奇怪,请在这些磁铁中找出方向错误的磁铁吧。

仔细观察这些磁铁和他们的摆放方向,然后找出有错误的磁铁。

故障展品1

把天使娃娃连接到磁铁上时,橡皮筋可以起到连接地板和磁铁的作用。如图一样连接,就可以出现两个一样的三角形。

故障展品2

根据磁极之间同性磁极相互排斥、异性磁极相互吸引的原理,毛绒毯子上的磁铁应该与地板上的磁铁同磁极相对,这样它才能飘起来。

故障展品3

电流是从电池的正极(+)流向负极(-)的,电磁铁的下方为北极,上方为南极,电磁铁周围的磁力线也是由北极指向南极的。根据同极相斥、异极相吸的原理,②、④、⑦号指南针是错误的。

故障展品4

先一个一个地把这些碎块拼接在一起吧。其他磁铁的方向都是正确的,不过,有一块磁铁指着相反的方向。答案应该是⑤号磁铁。

“都贴上来”的恶作剧

一看到福尔摩斯解决了所有问题,馆长“都贴上来”突然笑了起来。

“哈哈哈!福尔摩斯,怎么样?通过解答问题是不是学到了磁铁的相关知识啊?其实我们的磁铁体验馆就是通过破案来直接体验磁力知识的。”

福尔摩斯虽然感到馆长有点儿荒唐,不过确实学到了不少与磁铁相关的知识。既解决了问题,又学到了知识的福尔摩斯今天也是抱着轻松的心情回家的……

“白色共和国”被称为世界上最干净的国家。它位于太平洋中的一个小岛上,它的所有实物可以说都是纯粹的结晶体。不过有一天,一阵台风把“白色共和国”变得乱七八糟,简直成了垃圾场。“白色共和国”的总统“干净”为了处理这样的局面,邀请福尔摩斯过来帮忙。

福尔摩斯能把这个乱七八糟的“白色共和国”恢复原样吗?

乱七八糟的米房

福尔摩斯最先来到的地方就是米房。本来要用米做年糕的老板,却在一旁连声叹气,发生了什么事?

原来,那一阵台风把邻居铁匠的钉子吹到了米房,而且那些钉子和米房里的米,再加上豌豆,都混合在一起了。福尔摩斯从车里拿出一些工具,里面有纸、球、羽毛球拍、音箱、蜡烛等多种东西。

利用这些东西可以分出米和豌豆,还有钉子吗?要使用哪些工具呢?

被水淹没的盐厂

福尔摩斯要做的第二件事情,就是拯救被水淹没的盐厂。“白色共和国”的居民齐心协力把那些倒下的建筑物重新建了起来,不过问题是那个盐库:刮台风时下的那场暴雨把盐库都弄湿了。

若想拯救那些被水淹了的盐,应该怎么做呢?观察一下福尔摩斯面前的工具,然后想想该怎么做吧。

桑拿房里的油

这次是桑拿浴房出了问题:位于桑拿浴房旁边的油厂发生了漏油事件,那些油流到桑拿浴房的浴池里面,而且水和油都混合在了一起。桑拿浴房的水不能乱排,福尔摩斯必须把水和油分离。

现在福尔摩斯手里有筛子、注射器、温度计和镜子,他用哪个工具能把水和油分离开呢?

矿泉水工厂的污染

这次是矿泉水工厂出了问题:化学工厂的酒精流到了矿泉水工厂的水罐里面。因为酒精是无色的,所以用眼睛无法把水和酒精区分开来。福尔摩斯看了看自己的工具,现在还剩下塑料布、竹筒、温度计,还有煮方便面的煤气灶和锅。

想要分离水和酒精,应该怎么做呢?朋友们,快来帮帮福尔摩斯吧。

分离任务1

不要忘了音箱里有磁铁,它能吸走那些钉子;然后可以利用羽毛球拍把豌豆和米粒分开。这样,第一个任务就完成了。

分离任务2

要分离水和盐,最好的方法就是让水自然蒸发掉。可以把塑料布铺在地上,然后在上面铺上一层湿盐;或者用竹子和塑料布做成塑料薄膜大棚也是一个好方法。

分离任务3

水和油不会融到一起,而且油比水轻,会浮在水面上。因此福尔摩斯可以用注射器抽取水中的油。

分离任务4

水和酒精沸腾的温度不一样,水在100摄氏度时开始沸腾,而酒精是在78摄氏度时开始沸腾。因此,我们加热这些水和酒精混合的液体时,酒精会先变成气体,此时把那块塑料布斜放在锅上面,酒精凝结在塑料布上,就可以把酒精分离出来(如图所示)。

尽管做好了分离工作……

多亏了福尔摩斯,“白色共和国”终于找回了宁静。不过又怎么了?突然发生了7.0级地震,“白色共和国”又变得乱七八糟了。福尔摩斯很泄气,不过,好心肠的他当然不能袖手旁观,只好留在那里继续帮忙做分离工作。直到现在,他还没有回来呢。

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