【编辑推荐】
★名作者、众多*名校名师点评推荐
作者雅科夫·别莱利曼俄国著名科普作家。他一生著有105部作品，其中大部分是趣味科学读物。在半个多世纪以来，其作品深受欧美以及中国读者的欢迎，被翻译成多国语言在世界各地再版无数次，至今依然在全球范围再版发行，深受全世界读者的喜爱。
北京市育英学校数学教师，特级教师杨梅、北京市海淀区教师进修学校物理教研员，高级教师李俊鹏、河北省隆尧县实验中学物理教师，高级教师张虎岗、北京市育英学校，小学部和初中部任教数学学科高级教师贾艳菲、北京市育英学校，化学奥林匹克竞赛教练化学骨干教师梁国兴、北京市育英学校青年地理教师，天文奥林匹克竞赛优秀指导教师李轩。等众多国内各类教育名家倾情推荐。
★让为读者匹配相应的物理趣味游戏、趣味课堂我们精心为读者提供精彩的物理学游戏，趣味课堂，让孩子更有趣地学习和体验物理。让孩子真正感受到“物理，原来可以这么简单、自然、好玩！”
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【内容简介】
这是一本讲述物理学基础知识的趣味科普经典。别莱利曼为读者精选了一系列简单有趣的物理现象，用独特的写作手法，将一个个神奇而经的物理原理展现在读者的眼前，然后再揭开其中蕴含的奥秘，使读者在学习到物理学领域中的大量课题的同时，还能发现各种奇思妙想以及让人意想不到的比对，而这些内容有的恰巧来源于我们生活中每天都会遇到的事件。
【作者简介】
雅科夫·别莱利曼
（1882 ─ 1942）
俄国著名科普作家。他17 岁开始在报刊上发表作品，1909 年大学毕业后，便全心投入教学与科普写作中。别莱利曼一生著有105 部作品，其中大部分是趣味科普读物。半个多世纪以来，其作品被翻译成多国语言在世界各地再版多次，深受全世界读者的喜爱。 凡是读过别莱利曼趣味科普读物的人，无不为他作品的优美、流畅、充实性和趣味性而倾倒。1942 年3 月16 日，在德军围困列宁格勒期间，这位对世界科普事业作出非凡贡献的科普大师不幸遇难。
【目录】
CONTENTS
比哥伦布还厉害...................... 002
离心力...................................... 004
10个陀螺................................. 008
碰撞游戏.................................. 014
杯子里的鸡蛋.......................... 015
不可能的断裂.......................... 017
模拟“潜水艇”...................... 019
水面浮针.................................. 021
潜水钟...................................... 023
水为什么不会倒出来............... 024
水中取物.................................. 027
降落伞...................................... 029
纸蛇与纸蝴蝶.......................... 031
瓶子里的冰.............................. 033
冰块断了.................................. 034
声音的传播.............................. 036
钟声.......................................... 039
可怕的影子.............................. 039
测量亮度.................................. 041
脑袋朝下.................................. 044
颠倒的大头针.......................... 047
磁针.......................................... 049
有磁性的剧院.......................... 050
带电的梳子.............................. 052
听话的鸡蛋.............................. 053
力的相互作用.......................... 054
电的斥力.................................. 055
电的一个特点.......................... 057
名师点评.................................. 059
“用脑子看”—铁轨的长度
—变重的报纸........................ 062
手指上的火花—听话的木棒
—山上的电能........................ 067
纸人跳舞—纸蛇
—竖起的头发........................ 074
小闪电—水流实验
—大力士吹气........................ 078
名师点评.................................. 083
如何用不准的天平称重........... 086
在称重台上.............................. 086
滑轮拉重.................................. 087
两把耙...................................... 087
酸白菜...................................... 088
马和拖拉机.............................. 089
冰上爬行.................................. 090
绳子从哪儿断.......................... 090
被撕破的纸条.......................... 091
牢固的火柴盒.......................... 093
把物体吹向自己...................... 093
如何调整挂钟快慢.................. 094
平衡杆会怎么停...................... 095
在车厢里往上跳...................... 096
在甲板上.................................. 096
旗子.......................................... 097
在气球上.................................. 097
走路和跑步的区别.................. 098
自动平衡的木棒...................... 098
河上的桨手.............................. 100
水面上的波纹.......................... 101
蜡烛火苗的偏向...................... 102
中部下垂的绳子...................... 103
瓶子应该往哪儿扔.................. 104
浮着的软木塞.......................... 105
春汛.......................................... 105
液体会产生向上的作用力....... 106
哪边更重.................................. 108
竹篮打水.................................. 109
肥皂泡...................................... 111
改良的漏斗.............................. 116
翻转后杯内的水有多重？....... 117
房间内的空气有多重？........... 118
不听话的瓶塞.......................... 119
儿童气球的命运...................... 120
车轮.......................................... 120
铁轨间为何要留接缝？........... 121
喝茶和喝格瓦斯用的杯子....... 121
茶壶盖上的小洞...................... 122
烟囱里的烟.............................. 123
不会燃烧的纸.......................... 123
冬天怎么封堵窗框？............... 124
为什么关好的窗户
会漏风？................................ 124
怎样用冰块冷却饮料？........... 125
水蒸气的颜色.......................... 126
水壶为什么会“唱歌”？....... 127
神秘风轮.................................. 128
毛皮大衣能保暖吗？............... 129
冬天怎样给房间通风？........... 131
通风窗应该安在哪里？........... 131
玻璃灯罩有什么作用？........... 132
火焰不能自动熄灭的原因
是什么？................................ 133
水能浇灭火焰的秘密............... 134
加热的两种方法
——用冰和用开水................ 135
能用开水将水烧开吗？........... 136
能用雪将水烧开吗？............... 137
手里的热鸡蛋.......................... 139
熨斗除油渍.............................. 139
站得高，看得远...................... 140
蝈蝈在哪里叫？...................... 141
回声.......................................... 142
音乐瓶...................................... 143
贝壳里的吵闹声...................... 144
透视手掌.................................. 145
望远镜...................................... 146
在前面还是在后面？............... 146
在镜子前画画.......................... 147
黑色的丝绒与白色的雪........... 148
雪为什么是白色的？............... 149
闪闪发亮的靴子...................... 150
透过彩色玻璃看世界............... 151
红色的信号灯.......................... 153
名师点评.................................. 154
光渗.......................................... 158
马略特的实验.......................... 159
盲点.......................................... 160
哪个字母显得更黑一些？....... 160
象散现象.................................. 161
缪勒-莱依尔错觉..................... 162
“烟斗”错觉.......................... 167
印刷字体错觉.......................... 167
波根多夫错觉.......................... 168
策尔纳错觉.............................. 169
黑林错觉.................................. 169
照相凸版印刷错觉.................. 172
施勒德阶梯.............................. 175
西尔维纳斯·汤普森错觉....... 177
名师点评.................................. 179
黑暗中的声音.......................... 182
两个都要得.............................. 187
鸽子和汽车驾驶员.................. 191
逻辑的题目.............................. 196
马上就有答案.......................... 199
“我的姐姐忙着去看戏”....... 201
竞赛.......................................... 204
既容易又难.............................. 206
是铁棒，还是磁石？............... 212
植树的故事.............................. 214
你猜猜看！.............................. 220
脚踏车的魔术.......................... 226
埃及的僧侣.............................. 230
5个湖泊................................... 235
解绳结...................................... 237
代数、算术和动物学............... 242
承认这一点是难过的............... 247
又是阿基米德.......................... 252
“妙！巧妙极啦！”............... 255
从办公室到家里...................... 263
春天来了.................................. 267
“马乌龟”和“乌龟马”....... 268
一封绝望的信.......................... 271
箭靶.......................................... 275
名师点评 278
【免费在线读】
章
致年轻的物理学家们
护窗板被关上了，所以当伊万·伊万诺维奇走进房间的时候，他看到的是一片漆黑。而光线透过护窗板上的小洞射进来，显得光彩夺目，绚烂多彩。阳光照到对面的墙上，勾勒出一幅美丽的图画，我们可以在图画上看到铺着芦苇的屋顶、树木和晾在院子里的衣服，只不过这一切都是倒过来的。
比哥伦布还厉害
“哥伦布是一个伟大的人，”一个小学生在作文里这么写道，“他不仅发现了新大陆，并且还把鸡蛋竖了起来。”这个年幼的小学生认为，这两项成就非常令人惊叹。但是，美国幽默作家马克·吐温却认为，哥伦布发现美洲没什么可大惊小怪的：“要是他没发现美洲，那才稀罕呢。”
可我却认为，这位伟大航海家的第二项成就并没有什么特别。你知道哥伦布用什么方法把鸡蛋竖起来的吗？他只是把鸡蛋放在桌上，敲破了蛋壳的底部。这样一来，鸡蛋的形状当然就改变了。那么，怎样才能不改变鸡蛋的形状同时把它竖起来呢？这位伟大的航海家终也没有解决这个问题。
其实，解决这个问题比发现新大陆，甚至比发现一个弹丸小岛都要简单得多。下面有三种方法：种方法可以把熟鸡蛋竖起来，第二种方法可以把生鸡蛋竖起来，第三种方法可以把生、熟鸡蛋都竖起来。
要把熟鸡蛋竖起来，只要用一只手的手指或者用两个手掌把鸡蛋转起来，就像转陀螺一样，鸡蛋就可以竖着旋转，直到旋转结束之前，鸡蛋都会一直是直立的状态。试过几次之后，这个方法做起来一点儿也不难。
但是用这个方法竖生鸡蛋就不容易了，因为——你或许已经发现——我们很难把生鸡蛋转起来。值得一提的是，这是区别生鸡蛋和熟鸡蛋的好办法。生鸡蛋里面的液体状物质不会随着蛋壳一起快速地旋转，而就像是要阻碍旋转一样。因此就必须用别的办法把生鸡蛋竖起来。
方法的确有：只要用力地摇晃生鸡蛋几次，蛋黄表面的薄膜就会裂开，蛋黄就会从里面流出来；接着把鸡蛋大头朝下竖立一段时间，慢慢地，蛋黄——因为比蛋清重——就会流到鸡蛋底部汇聚起来。于是，鸡蛋的重心就变低了，它比没有摇晃过的鸡蛋有更大的稳定性。
还有第三种方法可以竖起鸡蛋：把鸡蛋放在一个塞住的瓶口上，然后把一个两侧各插着一把叉子的软木塞放在鸡蛋上（图1）。这个“系统”（以物理学家的说法）是非常稳定的，即便是小心地倾斜瓶子，它也能一直保持平衡。为什么软木塞和鸡蛋不掉下来呢？这跟在铅笔上插上一把小刀，然后把它垂直竖在手指上，铅笔不会掉是一个道理（图2）。
科学家可能会这样解释：“因为系统重心低于支持点。”这句话的意思是，“系统”重量集中的那个点，比它架住并接触的那个地方要低。
离心力
把一把雨伞撑开，伞顶向下立在地上，然后旋转雨伞，同时在里面扔一个小球、纸团或者手帕——总之只要是重量轻、不易碎的东西都可以。这时一定会发生你想象不到的事。雨伞好像是不愿意接受礼物：小球、纸团或者手帕一直向上滚到雨伞的边上，并且会从那儿沿着直线飞出去。
在上面的实验中把小球抛出去的力，通常称为“离心力”，虽然更准确的说法应该叫作“惯性离心力”。只要物体在做圆周运动，就会产生离心力。这其实就是惯性——运动着的物体保持运动方向和运动速度的倾向——的一种表现形式。
实际上，我们遇到离心力的情况远比我们知道得多。如果你把系在绳子上的石头甩起来，你会感觉到在离心力的作用下绳子会绷得很紧，并且可能会断掉（图3）。古时候用来抛石头的武器——投石器——就是利用这样的原理。如果磨盘转得过快或者不够牢固，离心力会把它弄碎。如果做得好，离心力还可以帮你变戏法：杯底朝上，杯子里的水却不会漏出来。想变这个戏法只要快速地转动杯子，让它做圆周运动就行了。离心力还能帮助马戏团的自行车手完成令人头晕目眩的“超级筋斗”（图3）。所谓的离析器也是利用离心力从牛奶中把凝乳分离出来；离心分离机则是利用离心力从蜂房中把蜂蜜抽取出来；特制离心脱水装置可以利用离心力把衣服甩干；等等。
图3
如果有轨电车的行驶线路突然发生改变，比如从一条街道转向另一条街道，乘客就会明显地感觉到离心力把自己推向车厢靠外的一侧。如果外侧的车轨没有按规定比内侧车轨铺得略高一些，在电车行驶得太快的情况下，整个车厢就可能在离心力的作用下翻倒。因此，在按规定铺设的车轨上，车厢在转弯的地方会稍稍向内倾斜。这听起来让人觉得很奇怪：倾斜的车厢竟然比水平的车厢稳定！
不过事实就是如此。一个小实验就能帮助你弄清楚原因。把一张硬纸板卷成一个宽口的喇叭，如果能在家里找到圆锥形侧壁的小碗就更好了。好是圆锥形的铁皮罩或者玻璃罩——灯罩就可以。准备以上任何一种物品都可以，在里面放上戒指、小金属片或者硬币，让它们沿着器皿做圆周运动，就可以清楚地看到这些小物品向内侧倾斜。如果硬币或者戒指的速度变慢，它们就会慢慢向器皿的中心靠近，圆周会随之变小。不过只要稍稍转动器皿就可以让硬币重新转快——此时硬币会离开器皿中心，圆周也会慢慢变大。要是硬币转得太快，很可能就会完全滑出器皿。
为了进行自行车比赛，赛车场里设有特别的环形赛道。可以看到，这些赛道——尤其是需要急转弯的地方——都十分明显地向内倾斜。自行车在上面骑行时都严重的倾斜——就像实验中器皿里的硬币——但是它们不仅不翻倒，相反，在这种状态下它们才能变得特别稳定。马戏团的自行车手可以绕骑在剧烈倾斜的木板上，观众们对此十分惊奇。现在你明白了，这其实没什么困难的。相反，对于自行车手来说，要沿着平稳、水平的道路还要骑得快才是件难事呢。同样的道理，赛马手也会在急转弯的地方向内侧倾斜。
现在我们要从这些生活中的小现象开始思考大一点的问题。我们居住的地球也是一个在转动的物体，那么它应该也受到了离心力的作用。这个离心力在什么地方能体现出来呢？答案是，由于地球的自转，地表的所有物体都变轻了。越靠近赤道的物体，在24小时内形成的圆周就越大——这也就是说，它们旋转的速度更快，因此减少的重量也就越多。如果把1千克的砝码从地球两极拿到赤道用弹簧秤重新测量，就会发现重量减轻了5克。虽然这个差别不算大，不过物体的重量越大，它减少的重量也会越多。从阿尔汉格尔斯克到敖德萨的蒸汽机车，会减轻60千克——相当于一个成年人的体重。2万吨的战列舰从白海到达黑海后，会损失恰好80吨。这和一辆蒸汽机车的重量一样！
为什么会出现这种状况？因为地球在旋转时，会倾向于把地球表面的所有物体都抛出去，就像我们的实验中雨伞会把伞内的小球抛出去一样。地球本可以把这些物体都抛出去，但是这些物体又受到了地球引力的作用，我们把这种引力称为“重力”。虽然地球没能把物体抛出去，但是减少它们的重量却没问题。这就是为什么物体会因为地球的自转运动而变轻。
旋转得越快，减轻的重量就会越明显。科学家们经过计算发现，如果地球改变转动速度，以目前速度的17倍运动，则赤道上的物体就会彻底失去重量。如果转得速度再快些，比如每小时自转一周，那么不光是赤道上，赤道附近的所有国家以及海洋上的物体的重量都会消失。
想一想如果是这样会发生什么吧：物体没有了重量！这也就意味着没有你举不起来的东西了，比如蒸汽机车、大石块、巨型炮、整个军舰，甚至所有的汽车、武器，举起它们就像拿起一根羽毛。就算你让它们掉了下来，也没事，谁也不会被压死。实际上它们根本就不会掉下来，因为它们没有重量！在哪儿松开它们，它们就会飘在哪儿。如果你在空中气球里，想把里面的东西扔出去，它们也不会掉下去，只会在空中悬浮着。世界变得多么有趣啊！你能够跳到前所未有的高度，做梦都想象不到的高度：比的建筑和山峰都要高。但是有一点别忘了：往上跳是很容易，只是想回到地面就没办法了。因为那时没有了重量，你自己是没办法往下面掉落的。
这样也还会有其他的麻烦。想象一下：所有的物体，无论是大的还是小的，如果没有被固定住，那么一点点的微风就会把它们吹起来飘浮在空中。人类、动物、汽车、运货车、轮船，所有的东西都会在空中乱七八糟地飘荡，相互碰撞，甚至造成损坏。
这就是如果地球运转得太快会导致的结果。
10个陀螺
你可以在下面的插图里看到用10种方法做成的不一样的陀螺。它们可以帮助你完成一系列有趣的实验。制作这些陀螺很容易，你可以自己动手完成，不需要别人的帮忙，也不用花钱。
让我们看看应该怎么做吧。
（1）如果你可以找到一个有5个小眼的纽扣，接下来做一个陀螺就非常容易了。从中间的小眼——实际上也只有这个小眼有用——插进一个一头削尖的火柴，就可以做成一个陀螺了（图4）。这个陀螺不仅能用削尖的一头转，也能用钝头转。像平常那样做就可以：让钝头朝下，捏紧转轴，接着再快速地把陀螺甩到桌子上，陀螺就会转起来，并且还会有趣地摇来晃去。
（2）不用有眼的纽扣也能够制作陀螺，比如软木塞。在软木塞上切下一个圆片，从中间穿过去一根火柴，陀螺就做好了（图5）。更好的办法是找一个又平又大的软木塞（或者瓶子上的塑料盖）。用烧红的铁丝或毛衣针在软木塞转轴的位置烫一个洞，插上火柴就做好了。这种陀螺转的时间又长又平稳。
（3）图6是一个独特的陀螺——核桃陀螺。它可以尖头朝下进行旋转。要把一个核桃制作成陀螺，需要在核桃的钝头插上一根火柴，捏住火柴就能把它转起来。
（4）下面介绍一种特别的制作方法：拿一个装面霜的小圆盒，把一根削尖的火柴从盒子中间穿过去。为了把火柴固定圆盒上，需要在小洞里倒上一点蜡油（图7）。
（5）下面你会看到一个十分有趣的陀螺。用一张硬纸剪一个小圆片，在它的边沿系上带吊钩（活扣）的圆扣。转动陀螺时，纽扣会随着圆纸片的半径被甩起来，短线会绷紧，这就是前文提到过的离心力在发挥作用（图8）。
（6）下面的方法与刚才的类似（图9）。用大头针穿上彩色的小圆珠，再插到从软木塞上切下的圆片四周。转动陀螺的时候，在离心力的作用下，圆珠便会被甩向大头针帽的方向。假如光线好的话，大头针会变成连续的银白色光带，小圆珠则会形成一条彩色的花边围绕在光带上。如果想欣赏到更美妙的陀螺，把陀螺放在光滑的盘子上就能有更好的效果。
（7）彩色陀螺（图10）。制作这种陀螺有些麻烦，但是我们的劳动却能得到令人惊奇的效果。在一张硬纸板上剪下一个小圆片，把一根削尖的火柴从中间插进去，然后用两片软木塞圆片上下把纸片压紧。现在，在硬纸片上通过圆心画半径，就像分蛋糕一样，把圆平均分为几等分。接着在各个部分——数学家会把它们称为“扇形”——涂上黄蓝相间的颜色。当陀螺旋转起来的时候，你会发现什么？圆片的颜色既不是蓝色，也不是黄色，而是绿色。黄色和蓝色经过融合形成了新的颜色——绿色。
（8）接着进行类似的实验。在一张圆纸片上涂上天蓝色和橙黄色相间的颜色。这时候，纸片在旋转时表现出的既不是蓝色也不是黄色，而是白色（更准确地说，是浅灰色，并且涂的颜色越纯正，呈现的灰色就越浅）。在物理学上，如果两种颜色混合后变成白色，我们就称这两种颜色为“互补色”。这个陀螺实验告诉我们，天蓝色和橙黄色是互补色。
如果可以找到足够的颜色，你就可以完成一个300年前由著名的英国科学家牛顿早完成的实验。实验如下：在圆纸片的扇形部分涂上彩虹的七种颜色，也就是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。旋转的时候，这七种颜色会融合成灰白色。这个实验证明，任何一缕看似是白色的太阳光都是由许多不同颜色的光线汇聚而成的。
还可以对彩色陀螺做出一些变化：当陀螺旋转时，在上面套上一个纸圈，这时候纸片的颜色又会马上发生变化（图11）。
（9）会画画的陀螺（图12）。制作这个陀螺的方法和上面的方法一样，只是不是用削尖的火柴或者小棒做转轴，而是用削尖了的软铅笔。在略微倾斜的硬纸板上旋转做好的陀螺。陀螺旋转的时候会慢慢沿着倾斜的纸板向下，同时铅笔就会在纸板上画出螺旋形的线条。很容易就可以数出螺纹的圈数，这样的话，因为陀螺旋转一圈，铅笔就会画出一圈螺纹，于是就能够利用手表计算陀螺每秒钟的转速了。只是用眼睛没办法数清楚陀螺转了几圈。
下面制作另一种能画画的陀螺。做这种陀螺需要一块圆形的铅片。在中间扎出一个小孔（铅很软，容易穿孔），接着在孔的两旁再各钻一个小孔。
把一根削尖的小棒插入中间的孔，在旁边的一个小孔穿进一段细线或者一根毛发，让线或毛发的下部稍微长过转轴梢，接着再用折断的火柴棍固定住。第三个孔虽然没有用，但是我们穿这个孔可以让铅片转轴两边的重量保持平衡，否则，重量失衡的陀螺就不能平稳地转动了。
现在，会画画的陀螺就完成了。但是我们还需要一个被熏黑的盘子才能继续完成实验。把（木柴或者蜡烛燃烧的）火焰放在盘子下面烧一会儿，直到在盘子的表面形成一层浓黑的烟迹，接着把陀螺放到熏黑的盘子上。陀螺在旋转时，线头的末端就会在烟迹上画出白色的花纹，尽管杂乱，不过还是非常好看的（图13）。
（10）还剩后一种陀螺就全部完成了，它就是旋转木马陀螺。实际上，这种陀螺做起来比看上去要简单得多。这里需要的圆片和转轴和我们前面制作彩色陀螺所使用的是一样的。用大头针在圆片上对称地插上小旗，接着再贴上坐着马的小骑士。这样，一个迷你旋转木马就做好了（图14）。
图14
碰撞游戏
不管是两艘船，还是两辆有轨电车，或者是两个槌球撞在一起，无论它们是一场意外事故还是游戏，物理学家把这类事件都称为“碰撞”。虽然碰撞发生的时间只有一瞬间，但是，如果碰撞的物体具有弹性——这种情况经常发生，那么，会有非常复杂的事情在这一瞬间发生。物理学家把弹性碰撞分成三个阶段。阶段，相撞的两个物体在接触的地方相互挤压。第二阶段，相互挤压达到限度。此时，由于弹力要平衡挤压的力，所以挤压产生的弹力会阻碍挤压的进一步发展。第三阶段，由于弹力试图恢复物体在阶段被改变了的形状，因此把物体推向相反的方向。这时，撞击的物体反倒像是被撞了一下。我们可以观察到这样的现象：如果让一个槌球撞向另一个与它重量相等的静止的槌球，由于反冲力的作用，那么这个撞过来的球会停止在被撞的那个球原来的位置上，而之前静止的那个球则会以个球撞来的速度被打飞。
还有一个有趣的实验：如果把一个槌球打向一串排成直线并且互相紧挨着的槌球上，会发生什么呢？个球受到的撞击好像可以经过整串球被传递过去，但是所有的球仍然静止不动，只有离撞击点远的也就是后一个球快速地飞了出去，因为它没法把冲击力传给其他的球，反而受到了反冲力的影响。
除了可以用槌球做这个实验外，跳棋或者硬币也能够很好地进行实验。先把跳棋摆成一排，只要让它们互相紧挨着，可以摆得很长。用手指按住个棋子，拿木尺敲打它的侧面，这时你会看到，另一头的棋子会飞出去，而中间的棋子依然静止不动（图15）。
图15
杯子里的鸡蛋
杂技演员可以把桌子上的台布抽出来，同时保持桌子上的所有东西——盘子、杯子、瓶子——原封不动，观众对这个把戏惊叹不已。这其实并没有那么神奇，但是这也不是骗术，只要你手脚灵活同样可以做到，并且熟能生巧。
当然，你不太可能练到同样纯熟的手艺。但是做一个相似的小实验倒很容易。在桌子上放一个杯子，里面盛上半杯水，再准备一张明信片（好是半张）。接着向长辈们要一个大的（男式）戒指，还有一个煮熟了的鸡蛋。然后把这四样东西如下摆放：用卡片把水杯盖住，在卡片上放上戒指，然后把鸡蛋竖在戒指上。能不能把卡片抽出来同时不让鸡蛋滚落到桌子上呢？（图16）
图16
乍看起来，这和不让桌子上的盆和碗掉下去同时抽出桌布一样困难。实际上，只要用手指轻轻地在卡片边上弹一下，你就可以出成功地完成这个奇妙的实验。卡片会被弹出去飞到另一边，而鸡蛋和戒指却可以完好无损地掉落在水杯里。水减弱了鸡蛋的冲击力，可以保持蛋壳的完整。
做熟练这个实验以后，你还可以尝试一下用生鸡蛋来做。
这个实验的奥秘在于，卡片被弹出去的时间很短，蛋还没有来得及从被弹出去的卡片那里获得任何速度，直接受到冲击力的卡片就已经飞了出去。而鸡蛋失去了下面的支撑，就直接落在了杯子里。
如果你没办法马上做成功这个实验，可以先练习做一些稍微容易点儿的类似的实验。把明信片（好是半张）放在手掌上，然后在上面放上一枚重一点的硬币。接着把明信片从硬币下弹出去，这时候，纸片飞出去后硬币还会留在手里。如果把明信片换成交通卡，实验会变得更加好做。
不可能的断裂
我们总是能在舞台上看到一些看起来很神奇，可是实际上原理很简单的魔术。把一根长长的木棍挂在两个纸环上，如图17所示，用纸环把木棍的两端套住，再把两个纸环分别搭在剃刀的刀刃和烟斗上。当魔术师用另一根棍子在棍子上用力地打一下，大家可以猜一下，会发生什么呢？那根挂在纸环上的木棍断了，而那两个纸环却毫发无损。
其实，这个实验和上面那个实验的原理是一样的。因为冲击力的速度非常快，使得它在木棍上所能够产生作用的时间变得非常短，所以，在纸环和木棍的两端，根本没有时间发生任何的运动。只有那部分受到了直接冲击的木棍产生了运动，这也就是木棍被折断的原因。足够迅速和足够猛烈的速度，是这个实验的关键所在。如果击打木棍的时候缓慢而又无力，那么，扯断的只会是纸环，而不会是木棍。
如果我们的魔术师技艺足够高超，他还能够在不损坏玻璃杯的情况下，打断夹在两个玻璃杯杯口的木棍。
跟大家说这些的目的，当然不是让大家去表演类似的魔术，不过可以尝试一些比较简单的实验。可以把两支铅笔放在一张矮桌子或者是凳子的边上，并让铅笔有一小部分超出桌子的边缘，然后把一根细长的木棍放在铅笔超出桌子的部位上。再找一根尺子，用它的边棱在木棍的中间迅速用力打一下，木棍被打断了，可是铅笔却在原位上不动（图18）。
现在大家应该能够搞清楚，为什么用手掌没有办法把核桃压碎，但是却能够用拳头使劲一击把它敲碎了。因为虽然说手掌有足够大的力量，但它的力道是均匀的，而拳头的冲击力除了分散到了手的柔软的部分以外，它肌肉的部分像坚硬的物体一般把核桃的反冲力给抵挡回去了，所以，核桃也就被敲碎了。
同样的原理还可以解释为什么子弹打在玻璃上留下的是一个小圆洞，而用手把石子往玻璃上扔，却能够击碎整块玻璃。
后，再举一个用树条把树干抽断的例子。如果抽打的时候，速度不够快，那么不管怎么用力，都是不能把树干抽断的，结果甚至会反过来。可是，如果速度相当快，除非树干非常粗，否则的话，也是可以把树干抽断的。这个例子的原理和前面是一样的。快速运动的树条的冲击力还没有被分散到整个树干上，只是在树干和树条接触的那一小部分地方集中，结果就是，把树干抽断了。
模拟“潜水艇”
鸡蛋如果新鲜的话，在水里是会沉下去的。这个现象是每一个有经验的家庭主妇都知道的。
事实上，主妇们也是用这个简单的方法来判断鸡蛋是否新鲜：如果新鲜，就会下沉，而如果不新鲜，就会浮着。物理学家对这个现象是这样解释的：同体积的纯净水的重量要小于新鲜的鸡蛋的重量。需要提醒大家的是，水必须是纯净的才行，因为如果水不是纯净的，如盐水，那么，鸡蛋的重量就会小于水的重量，鸡蛋就不会下沉。
准备好一杯浓度足够大的盐水，使得鸡蛋在水中排开的盐水的重量大于鸡蛋的重量，这样的话，从古希腊的阿基米德发现的浮力原理我们可以知道：就算是鲜的鸡蛋，也不会沉下去。
现在让我们好好想一下，如何能够让鸡蛋不沉下去，也不浮在水面上，而是好像在水里悬浮着一样。鸡蛋的这种状态，也就是物理学家所说的“悬浮”状态。为了做这个实验，你需要准备的是一杯浓度使得在水中的鸡蛋排开的水的重量和鸡蛋的重量刚好相等的盐水。要调好盐水的浓度，的方法就是多试几次：如果鸡蛋沉下去了，就往盐水里加浓度更高的盐水；如果鸡蛋在水面上了，就往盐水里加清水。如此反复试过几次之后，你才能得到浓度刚好的盐水，这种情况下，在水里的鸡蛋，既不会沉下去，也不会在水面上，不管它是处在水里的哪个位置，它都会在水里保持一个静止的状态（图19）。
图19
潜水艇的原理和这个是一样的。潜水艇之所以能够潜在水里而不沉下去，也不浮起来，原因就是它排开的海水的重量和它自身的重量刚好相等。如果要让潜水艇沉下去，水兵们就会把海水从下面往潜水艇专门的水仓里灌；如果要浮起来，就再把里面的水排出来。
再来说说飞艇。飞艇之所以能在空中飘浮，同上面的原理也是一样的：就像在盐水中悬浮的鸡蛋一样，飞艇排开的空气重量和它自身的重量也刚好相等。
水面浮针
我们怎样才可以在水面上把一枚缝衣针像稻草一样浮起来？这看起来似乎是完全不可能实现的，因为缝衣针都是一块实心的铁做的，就算它非常小，也不可能浮起来。大部分人都是这样认为的，也许你也是其中的一员，那么，你的看法将会因为下面的实验而改变。
找一根不算很粗的缝衣针，在上面抹上一点黄油或者是猪油，并把它小心地放到碗里，或者水桶里，或者杯子里。你会看到一个神奇的现象：缝衣针是在水面上浮着的，并没有沉到水底。
为什么它没有沉下去呢？我们都知道水比钢轻。毋庸置疑，针的重量是水的7～8倍，不管怎么样，都没办法把它像一根火柴一样随便在水面上浮着。可是我们的实验结果却是针在水面上浮着。仔细观察一下针周围的水面，就可以找到针浮起来的原因。你会发现，针周围的水面是凹下去的，形成了一个针可以在里面浮起来的小的凹槽。
水面会凹下去的原因是被涂过黄油或猪油的针不能够和水融合。或许你已经观察到，在我们的手很油腻的情况下，如果用水冲手，结果是我们的手还是干的，而不是湿的。鹅的翅膀，和几乎所有的水禽的翅膀一样，覆盖着一层由特殊的腺体分泌出来的脂肪，这也是水不会沾到它们身上的原因。这就是为什么在我们的手很油腻的情况下，如果不用肥皂的话，就算是用热水也不能把手洗干净，而肥皂可以把油脂层破坏，并使它和皮肤分离开来。油腻的针在水里同样也是不会被弄湿的，而是在水膜压成的凹槽底部漂浮着，水膜会产生一个水面上的张力，使得水面恢复。也正是这个试图恢复水面的张力使得针可以在水面上浮着，而不是沉下去。
由于很多时候我们的手是油腻的，就算不在缝衣针上特意地涂上猪油，也会有一层薄薄的油层附着在被手拿过的针上。所以，就算我们不把猪油特意涂到针上，针也会在水面上漂浮起来，只是需要非常小心谨慎地把它放在水面上。我们还可以采取下面的做法：先把针放在卷烟的碎纸上，再用另一根针把碎纸慢慢地压下去。这样，针会在水面上漂浮，而碎纸则沉下去了。
知道了这些以后，如果你看到一种能在水面上爬行的昆虫——水黾虫，就像在陆地上一样爬行，那你也不会觉得奇怪了（图20）。你应该可以猜到，因为有一层油在这种昆虫的足部，使得它的足部不仅不会被水弄湿，而且水膜上会产生一个反作用力，从下面把它的重量支持起来。
潜水钟
这个实验其实很简单，你需要的就是一个普通的洗脸盆，当然，如果你可以用一个宽口且深底的罐子来做这个实验，那会变得更加地轻松。另外，我们还需要的道具是一个高筒的玻璃杯或者是高脚杯。你的潜水钟就是这个杯子，而盛水的脸盆发挥的是缩小版的大海或者湖泊的作用。
估计我们是没有办法找到一个实验比这个还要简单的了。把玻璃杯以倒扣着的状态压在水底部，再用手把杯子按住（以免杯子被水冲倒）。这时，你会清楚地看到，因为杯子里的空气的压力作用，使得几乎没有水流进玻璃杯。如果你在潜水钟的底部提前放一个类似于糖块的吸水的物体，就能更清楚地看到这个现象。从软木塞上切下一块圆片，并在它上面放一块糖，然后放在水面上，再用玻璃杯把它盖上，并且把玻璃杯压到水底部。虽然糖块在水面下面，但是它依然没有湿，因为杯子里面没有水进去（图21）。
我们也可以用玻璃漏斗来做这个实验。用手指把漏斗的窄口摁住，把宽口朝下，然后把漏斗往水里扣，但是水还是不会往漏斗里面流。可是，如果你把窄口上的手指移开，使得空气可以流通，那就会立刻有水往漏斗里面涌，直到漏斗内外的水面保持相同的高度。
现在你应该意识到了，空气并不是我们所认为的那样是“消失的”。虽然我们看不到它，但它的的确确是占据了一定的空间的，如果没有地方可以容纳它，它是不会给别的东西让地盘的。
这个实验也向我们解释了人们能够利用潜水钟或者“水套”之类的宽口水管在水下工作的原因。在潜水钟或者“水套”里不会有水流进去，和脸盆里不会有水流进玻璃杯里的原理是一样的。
水为什么不会倒出来
下面要介绍的实验是我年轻的时候做的个物理实验，这个实验也非常简单。用一张明信片或者是一张纸盖住装满了水的玻璃杯的杯口，轻轻地用手指把纸片按住，再把杯子倒过来让杯口朝下。拿开压住纸片的那只手，让杯子和水平面垂直，结果会让你大吃一惊——水没有倒出来，纸片也不会掉下来！
在这种情况下，水完全不会洒出来，你端起水来可以说比平时还要简单，甚至于你完全可以大胆地端着水杯走来走去。当有人找你要水喝的时候，如果你是把水杯倒着给他端过去的，相信肯定会让他感到震惊。
你一定很好奇到底是什么神奇的力量支撑着纸片，使它不会掉下来，而是把水的重量给承受起来了？答案肯定是让大家意想不到的，那就是空气的压力。我们可以大概算一下，杯子里面装了差不多200克的水，但是，纸片受到的来自下面的空气的压力要远远大于这200克水的重力。
个在我面前表演这个实验的人还给了我一个建议，如果说不想因为表演失败而出丑的话，一定要从杯底到杯口完全装满水。如果说水没有装满，而是让杯子里还有空气的话，做这个实验是不可能成功的，因为杯子里不仅有水对纸片的压力，还有空气的压力，这一部分空气压力和杯子外面的空气的压力刚好完全抵消了，结果显而易见，水就会被倒出来。
当他把这些话说完的时候，为了亲自验证水会不会倒出来，我又马上用一个杯子——里面没有装满水来做这个实验。可结果却让我大吃了一惊——结果和装满水是一样的，卡片没有被水冲下来！经过了几次的反复实验后，我得出了结论——不管有没有装满水，卡片都会在杯口牢牢地贴着，不会掉下来。
不得不说，我从这个经历里得到了一个很好的启示——这个经历让我明白了研究自然现象该用什么样的方法。只有实验才是自然界的裁判。看起来再正确不过的理论，我们都应该采取实验的方法检验后才能出真知。17世纪时的批自然研究者（佛罗伦萨科学院）对自己有一个严格的要求，那就是“检验再检验”。当实验的结果和理论不相符合的时候，我们该做的，就是去寻找为什么理论会错。
虽然说理论听起来是正确的，可是只要仔细想想，我们还是可以发现实验错在了什么地方。我们可以用手指把没有装满水的玻璃杯杯口的卡片一角稍微拉开，这个时候，我们会发现，会有气泡在水里产生。这又能告诉我们什么呢？这就告诉了我们，外面的空气的密度比杯子里的空气的密度大，不然怎么会有外面的空气要跑到杯子里去呢？这就是奥秘之所在。虽然杯子里的水没有装满，但是外面的空气的密度要比杯子里的空气的密度大，所以，它产生的压力也比杯子里的大。显而易见的是，在我们翻转杯子的时候，由于杯子里的水在向下流动的时候会把一部分空气给挤出来，只剩下一部分空气占据了原来的杯子里的空间，所以，杯子里的空气的压力也就小了，因为它变得稀薄了。
这件小事也告诉我们，只要做实验的时候态度端正认真，你也会从看起来简单不过的物理实验里进行严肃的思考。事实上，每一位伟人都是脚踏实地从身边的小事里不断学习的。
水中取物
所有和空气有接触的物体都会受到空气的压力的作用。接下来的这个实验，将会向你进一步地展示空气压力，也就是物理学家们所说的“气压”的存在。
把一枚硬币放在光滑的盘子里，并把水倒上去，使得硬币在水底下沉。如果说让你在不弄湿手也不把水倒掉的情况下，不用任何工具把硬币取出来，你肯定会认为是不可思议的事情。那么我想告诉你的是，其实，你是完全可以做到的。
那我们该怎么做呢？把一张点燃的纸放在玻璃杯里，当看到那张纸开始冒烟的时候，立刻把杯子往盘子里倒扣住，倒扣的时候一定要把硬币留在杯子的外面。你会看到什么呢？只要一小会儿的时间，你就会看到那张纸被烧光，而杯子里的空气也会很快冷却下来。在空气渐渐冷却的过程中，你看到玻璃杯好像有魔力一样，把盘子里的水全部吸进去了，只剩下一个空盘子（图22）。
再等一会儿，等到盘子里的硬币干了以后，你再把它拿走，这个时候，当然不会弄湿手了。
其实很简单就可以把这个实验给解释清楚。我们都知道物体受热后会膨胀，杯子里的空气也一样，受热的时候也会发生膨胀。但是，杯子的容积是固定不变的，所以，空气发生膨胀后，会有一部分从杯子里涌出来。而杯子里的空气开始冷却的时候，它所提供的压力无法和一开始一样把杯子外面的空气抵消掉。所以，杯子外面水面的气压就会比里面的大。很自然地，由于有气压的作用，杯子外面的水就会被挤到杯子里去。所以说，事实上，并不是杯子把水给吸进去了，而是空气把水给挤进杯子里了。
当你明白了这个实验的奥秘之后，也就可以理解，实际上并非一定要用燃烧的纸条或者是浸过酒精的棉花来做这个实验，虽然说人们总是这样建议你，甚至可以说，不用烧任何东西，只要用热水涮一涮杯子，也能够成功地完成实验。我们完全可以不必考虑如何加热杯子里的空气，这完全是无关紧要的，关键是它变热就够了。
我们还可以用下面的方法来做这个实验，这看起来更简单。把喝完茶的杯子趁热倒扣在碟子上，在碟子上提前把茶水倒上，并且让茶水的温度先降下来。这样的话，只需要把茶杯倒扣到碟子里一两分钟，水就会从碟子里涌到茶杯里了。
降落伞
找一张卷烟锡纸，并把它剪成一个巴掌大的圆片，再在它的中间剪出一个一截手指长短的圆形。把一些小洞打在大圆的边上，并用线从中间穿过去，这些线的长度要一样，然后把一个不太重的物体系在这些线的末端。这样，我们就成功地做出来一个降落伞。可别小看它，这是在关键时刻可以说就是人们的救命稻草的救生伞的模型。
想看一看我们的降落伞的功能怎么样吗？把它从窗户往外扔就可以了。扔出去后，绳子会被重物拉紧展开锡纸，降落伞就会稳稳当当地飞着，并在地上轻轻地落下。当然，这是无风时的现象。如果有风，结果就不一样了。就算风特别的微小，也会把降落伞吹向空中，向远方飘去，后在远方落下。
降落伞能承受的负荷的大小和“伞面”的大小呈正相关（负荷物的作用是为了不翻倒降落伞）。伞面越大，在无风的情况下，它降落的速度就会越慢，有风的时候就会飘到更远的地方。
是什么原因让降落伞可以在空中飞那么长的时间呢？我想你肯定也能够想到，是因为在降落伞掉落的时候受到了空气的阻碍。负荷物之所以没有那么快掉到地上，就是因为有上面的伞面的作用。伞面起到了在几乎不增加重量的情况下，把负荷物的受力面积加大的作用。如果想让空气阻力的效果更明显，那就加大伞面的表面积吧。
当你弄清楚这些后，你也就能够明白灰尘在空气中飘浮的道理了。通常情况下，人们会说是因为空气比灰尘重。事实上，这种说法是完全错误的。灰尘是什么？灰尘事实上就是石头、黏土、金属、树木、煤等的微粒。这些东西的重量可是空气的几百倍、几千倍：石头是空气的1500倍，铁是空气的6000倍，树木是空气300倍，等等。所以，灰尘的重量不会比空气小；相反，它的重量要比空气大得多，它无论如何也不能像木屑漂在水面那样飘浮在空中。
事实上，任何固体或者是液体的微粒都应该是在空气中“下沉”的，也就是往下掉的。灰尘实际上也是往下掉，只是它的掉落方式和降落伞是一样的。那么问题的关键在哪儿呢？当微粒的重量在急剧减少时，它的表面积可不会这样，换句话说，微粒的重量相对于它的表面积来说是非常小的。我们可以比较一下一颗小霰弹和一颗比它重1000倍的子弹，我们就会得出这样的结论：小霰弹的表面积只有子弹的。换句话说，如果按照重量的比较来换算的话，子弹的表面积应该是小霰弹的。我们可以想象，一颗只是子弹重量的的小霰弹，实际上也就是一颗微小的铅粒。如果按照重量来进行换算的话，子弹的表面积只有这颗铅粒的。空气对它的阻力要比对子弹的大10000倍。所以说，灰尘在空中飘浮的时候，实际上它是在缓缓地落下的，只是一旦有风吹过，它又被吹了起来而已。
纸蛇与纸蝴蝶
找一张明信片或者厚纸板，把它剪成一个玻璃杯杯口大小的圆片，然后沿着螺线用剪刀把它剪开，这样你就得到了一个蛇状的剪开的纸片。按一下“蛇”的底部，使得纸上有一个小坑，然后在缝衣针的针头上把它摁进去，再把缝衣针在软木塞上插住。完成这些之后，“蛇头”就会自然下垂，样子看起来就像是个螺旋阶梯（图23和图24）。
纸蛇做好了，就可以开始我们的实验了。找一个烧着的炉灶，把纸蛇放在旁边，蛇就会开始跳舞。蛇舞动的速度会因为炉火变旺而加快。事实上，纸蛇会或快或慢地在任何高温的物体，比如灯、茶饮旁边转动。在任何热的物体旁边，纸蛇的舞步都不会停下来。当我们把它挂在煤油灯上面的时候，会发现它跳舞跳得更快了！
是什么魔力让我们的纸蛇跳舞呢？那就是气流，那个能够让风磨机转动起来的东西。在任何热的物体旁边都会有一股方向朝上的热气流形成。原因是空气和其他任何物体一样（当然冰除外），体积会随着加热而膨胀，也就是说，因为受热后的空气密度降低了，质量也就变小了。而周围的空气的温度又比较低，因此就不会那么稀薄，质量也会比较大，于是热空气就被冷空气挤到上面去了，进而占据了热空气的位置。但是，刚刚抢占了热空气地盘的冷空气又会被加热，结果也就和刚开始时的热空气一样，被其他的冷空气挤走了。也就是说，当物体的温度高于周围空气的温度的时候，就始终会有一股向上的热气流在它的上方形成，换句话说，就好像热物体旁边有一股热风往上吹一样。而让纸蛇舞来的，也正是这股热风。
当然，我们完全可以找比如说蝴蝶形状的纸片来代替纸蛇。做的时候，好的材料是卷烟的锡纸。找一根细线或者是头发系在蝴蝶的中间，并把它挂在电灯上，纸蝴蝶就好像活了一样，转动得栩栩如生。而且还会有纸蝴蝶的影子投射在天花板上，影子重复纸蝴蝶的动作的幅度会更大。如果别人不知道的话，还会以为有一只黑色的大蝴蝶飞进了房间里，在天花板上跳舞呢。
我们还可以采取下面的做法：在软木塞里把针插进去，再把剪好的纸蝴蝶扎到尖头上，需要注意的是必须保持纸蝴蝶的平衡（当把针头刚好扎进纸蝴蝶的重心的时候，就可以保持平衡了，不过找到重心需要多尝试几次才行）。如果有热物体在纸蝴蝶的旁边，它的翅膀能够快速地舞动起来。当然，我们为了让纸蝴蝶飞舞得更加生动，还可以用手掌来扇风。
至于说空气在受热之后会膨胀上升形成一股向上的热气流，这个现象我们在日常生活里也是可以时常看到的。
如果房间有供热的话，那么天花板上会汇聚热的空气，而地面上则会汇聚冷的空气，这是大家都知道的现象。所以，当房间里的温度不够高，我们经常能感受到一股从脚底往上吹的风。如果屋子里面的温度比外面高的话，当我们打开门的时候，冷空气就会从下面流动到上面，而把热空气往上挤。在门的旁边放一根蜡烛，我们可以通过它的火焰清楚地看到空气的流动。如果想让你的房间保持温暖，那么你就该注意门下面的缝，不能让冷空气从那儿溜进来。找一张毛毯，甚至是一包纸，把底下的门缝给堵住就可以了。这样的话，外面的冷空气就不会从门缝溜进来，也就不会挤压热空气了。
我们还可以在煤炉或者是工厂熔炉里的通风管道中观察到热气流。顺便告诉大家，大气里面的运动，比如信风、季风、海陆风等，也是和冷热空气的运动有关。
瓶子里的冰
如何弄到一瓶冰？似乎在寒冷的严冬做这件事看起来会简单一些。把水倒在瓶子里，然后把它往窗外一放，剩下的，就交给老天了。水会因为严寒而结出冰，而且还能够结出来整整一大瓶的冰。
可是，如果你是自己动手做的这个实验，事实就会出乎你的意料，它远远没有你想的那么简单。虽然结出了冰，可是同时瓶子也因为被冻结的冰撑裂了而没有用了。这是为什么呢？因为水的体积会因为结冰而迅速变大，增大的幅度大概是1/10。不管瓶子是否盖紧，都会因为水的体积膨胀而产生的压力给撑破。就算瓶子没有被盖住，结果也是一样的。这又是为什么呢？因为在瓶颈处的水结冰后，就和一个冰制的瓶塞一样，紧紧地塞住了瓶子。结冰后的水的体积增大所产生的巨大的力甚至可以把金属断裂，除非金属太厚。水结冰后可以把5厘米厚的铁瓶挤破。这也就是为什么水管里的水一旦结成冰，往往会把水管撑破。
我们还可以用水结冰后体积膨胀的道理来解释冰不会沉到水底，而是浮在水面上。我们可以假设结冰后的水的体积不是膨胀的，而是缩小的，那么冰就会在水里沉下去，而不是浮在水面上。如果这样的话，很多在冬天才能感受到的乐趣，我们都无法再享受了。
冰块断了
如果在一些冰块上施加压力的话，冰块会冻在一起，或许大家都听说过。这个说法所说的并不是压力会让冰块冻得更结实；相反，冰块会因为压力的作用而融化，只不过融化后的冰形成的水又会因为温度低于0℃而迅速冻起来。如果我们施加压力在两块冰块上，那么发生的将是如下的过程：由于受到较强的压力的作用，使得冰块较粗的凸出部分会融化成低于℃的水；这些水不会消失，而是流到了冰块凸出部分之间的缝隙，因为在这些缝隙里的冰没有受到压力，所以那里的水又会迅速结成冰块，结果就是两个冰块后完全冻在一起了。
下面的实验可以帮助你验证一下上面的说法。首先找出一块长条形的冰块，并把冰块的两头在两张圆凳、椅子或者其他什么东西的边沿上搭着。再把一根长大概80厘米的细铁丝拧成一个圆环，在冰块上横着套上（铁丝的直径必须小于0.5毫米），并把两个熨斗或者其他差不多10千克重的物品系在铁环的下端。因为重力的作用，铁丝会切进冰块去，然后会从冰块中慢慢地切过去，后穿过冰块掉下来。但是，虽然重物掉了下来，可是冰块却不会断。你可以大胆地把它拿起来看一看，你肯定会大吃一惊，因为冰块一点变化都没有，似乎没有东西从冰块中间切过去一样（图25）。
图25
我们已经在上面介绍了冰块之所以会融合起来的道理，所以这个实验的秘密在哪里，你肯定也已经知道了。虽然由于铁丝的压力，冰块会融化，但是被铁丝切过去的水又会迅速结成冰。简而言之，虽然铁丝从冰块中切下去，但当它切到下面的时候，刚刚被切过去的冰块又重新结冰了。
在大自然里可以用来做这个实验的物质就只有冰了。这个原理也同样可以用来解释为什么我们可以在冰上溜冰、在雪地里滑雪。当我们在冰上溜冰的时候，冰刀支撑起了我们自身的体重，冰刀下的冰因为压力的作用而融化了（如果天气不是极度严寒的情况下），所以我们就可以用冰刀在冰面上滑行了。当冰刀从一个地方滑行到另一个地方的时候，那个地方的冰又会融化。滑冰的人不管滑行到了哪里，他滑行到的地方表面上的薄冰层都会因为压力的作用而融化，冰刀过去了之后，融化了的水又会重新结成冰。所以说，虽然严寒的情况下冰是干的，但因为冰刀下有水能够起到润滑的作用，所以冰刀就可以在冰面上滑行了。
声音的传播
你在远处观察过一个正在砍树的人吗？或者说，木匠钉钉子的时候，你在远处观察过吗？有一件事肯定会让你感到奇怪：敲击声是发生在斧头或者锤子已经拿起来的时候，而不是发生在斧头砍进树里或者锤子敲在钉子上的时候。
如果你有机会再观察一次的话，那么为了离得近一点，请往前走两步。经过多次的尝试之后，你会发现，在一个特殊的位置上，击打的瞬间会与斧头或者锤子的击打声重合。如果你再次回到一开始那个位置，击打的动作和声音又不能重合了。
对于这个现象，你应该不难理解。声音需要一定的时间才能从声源处传播到你的耳中，而光传到眼睛的时间却是非常短暂的。所以，当你听到击打声的时候，你可能已经看到斧头或锤子进行的下一次击打了。在这种情况下，眼睛看到的和耳朵听到的不能够完全重合，甚至可能会误导你，让你感觉是举起斧头的时候发出的声音，而不是向下击打的时候发出的声音。但是，如果你往前走近几步，就找到动作和击打的声音重合的那个点了。为什么呢？在声音传到你的耳朵的过程中，工人已经再次把斧子放下去了。这时候，虽然你觉得你是同时看到击打和听到击打声的，而实际上它们是先后两次击打了：你看到的击打是后一次的，而听到的则是前面的击打声——可能是前一次的击打声，也可能是更早时候的击打声。
你知道声音在空气中的传播速度吗？科学家已经把它准确测量出来了：千米/秒。换句话说，声音需要3秒钟才能传播1千米。所以，如果一个人挥动斧头的速度是每秒钟2次，那么当你和他的距离是160米的时候，斧头被举起的时刻就会跟敲打的声音重合。而光在空气中的速度比声音要快100万倍。你们肯定知道，光能够在瞬间通过地球上的任何一段距离。
声音的传播介质除了空气以外，还可以是其他气体、液体或者是固体。人们之所以在水里能够清楚地听到任何声音的原因是声音在水里的传播速度要比空气中快4倍。在潜水水箱（大型垂直水管）里工作的工人，对于岸上的声音，都可以清晰地听到。根据这个道理，渔夫们会跟你说一旦岸上有一点点的小动静，鱼就会从水里逃跑。
在类似生铁、树木、骨头等坚硬的固体介质里，声音的传播速度还会更快。你可以试着把耳朵贴在一根长木条的一端，请你的朋友用手指或小木棍轻轻地敲打另一端，响声就会通过整条木条向你传过来。如果周围的环境足够安静，没有其他外界的干扰的话，甚至你都能够听到放在木条另一端上的手表指针走动的声音。铁轨或者铁梁、铁管，甚至土壤，都是很好的传播声音的介质。把耳朵贴在地上，你就能早早地听到从远处传来的骑马的马蹄声。还可以用这种方法听到远处子弹射击的声音，这要比通过空气听到的早得多呢！
能够如此清晰迅速地传播声音的只有坚硬的固体介质。如果是柔软的布和潮湿、松软的物质，那就没办法了，因为声音会被这些介质给“吞噬”掉。这就是厚重的窗帘可以隔音的原因。同样的，地毯、柔软的家具、大衣也可以发挥“吞噬”声音的作用。
钟 声
我在上一节跟大家提到了骨头是一种可以清晰地传播声音的介质。接下来，我想要证明的是，你的头骨也具有相同的性质吗？
用两只手把自己的耳朵堵住，同时把闹钟上的提环用牙咬住，这时候，你会清楚地听到，甚至比通过空气传播过来的声音更加清晰的钟摆有规律地来回摆动的声音。这种声音就是通过你的头骨传到耳朵里的。
为了证明头骨也能够很好地传播声音，我们还可以做另一个有意思的实验。在一段绳子的中间系一把勺子，同时把绳子的两端用手指堵在两只耳朵上。稍微弯曲上身，使得勺子可以来回自如地摆动。然后，用勺子去撞击任何一个固体，你将会听到好像是在耳朵边上敲大钟一样的低沉的轰鸣声。
如果想让这个实验的效果更加明显，你可以找一个比勺子重一点的其他物体。
可怕的影子
一天晚上，哥哥跟我说：“走，我带你去隔壁房间，看一个你没有见过的神奇的东西。”
屋子里很黑，可以说是伸手不见五指。哥哥把一支蜡烛点燃后，我们就在蜡烛光的照亮下去了隔壁的房间。我小心翼翼地往前走，壮着胆子推开了房间门，鼓起勇气走了进去。突然，我看到对面墙上有一只可怕的怪物在盯着我看，我完全被吓到了。这只怪物是扁平的，和影子一样，而它的眼睛，正在死死地看着我（图26）。
图26
说真的，我完全被吓到了。可是，就在我要落荒而逃的时候，我听到了从背后传来的哥哥的笑声。
我回过头一看，才弄清楚到底发生了什么。原来是有纸贴在墙上那面镜子上，纸上还剪出了几个洞，分别做成眼睛、鼻子、嘴巴的样子。当哥哥拿蜡烛照的时候，通过这些洞从镜子里反射出来的烛光，刚好就落在了我的影子上。
这下出了洋相，我被我自己的影子给吓到了，太丢人了……后来，我也想用这个方法和我的同学们开玩笑，那时我才注意到，要把镜子放在一个正确的位置上其实没那么简单。多次练习之后，我终于掌握了其中的神秘之处。光线通过镜子反射出来要遵循的规律是：入射角和反射角要刚好相等。掌握了其中的奥秘之后，我就能轻松地摆放镜子的位置了。
测量亮度
大家可以思考一下，当把我们和蜡烛的距离扩大到原来的2倍的时候，蜡烛的亮度应该是要变弱的吧？那么，会变弱多少呢？2倍？那你就错了。如果我们把2根蜡烛放在2倍远的地方，还是不会和原来一样亮。如果想要恢复亮度的话，那么在2倍远的地方该放的蜡烛是2×2=4根蜡烛。在3倍远的地方就不是放3根，而是3×3=9根蜡烛，以此类推。这也就告诉了我们，当我们把蜡烛放在2倍远的地方时，蜡烛的亮度会减弱4倍，3倍远的地方会减弱9倍，4倍远减弱16倍，5倍远减弱25倍，以此类推。这也就是距离和亮度之间存在的关系。顺便可以告诉大家的是，响度和距离之间的关系和亮度与距离之间的关系是一样的：如果把声源放到原来6倍远的地方，响度减弱的倍数不是6倍，而是36倍[1]！掌握了这个规律以后，我们在比较两盏灯，甚至是任何两种光源的亮度的时候，就可以利用它。我猜你应该想知道你的台灯比一根普通的蜡烛亮的倍数是多少吧，换句话说，如果想要达到一盏灯的亮度需要多少根蜡烛？
在桌子的一头放置一台灯和点燃了的蜡烛，再把一张白纸片（可以用书夹住）垂直地放在另一头。然后把一根铅笔之类的小木棒垂直地放在离纸片不远的地方。在白纸片上会分别投下灯照出的阴影和蜡烛照出的阴影（图27）。正常情况下，因为光源不同，一个是明亮的台灯，一个是昏暗的蜡烛，所以这两个影子的浓淡程度是不一样的。为了让两个影子的浓淡程度相同，你可以把蜡烛往前移动。这也就是说，蜡烛的亮度等于台灯的亮度了。但是，蜡烛到纸片的距离和台灯到纸片的距离相比要近得多。这时候，要想知道亮度相差了多少倍，只要测量一下两个距离之间的差距就可以了。如果台灯到纸片的距离是蜡烛到纸片距离的3倍，那么台灯的亮度就是蜡烛亮度的3×3倍，也就是9倍。你只要把刚刚的距离和亮度的关系回想一下就能明白是为什么了。
图27
为了比较两个光源的亮度，我们还可以用另一种方法，这种方法需要利用的是纸片上的油点。从光源正面照油点，油点是亮的；而如果光源是在油点的背面，油点就应该是暗的。可以在油点的两侧分别放两个光源，让油点的亮度从两面看起来是一样的就可以了。接下来该做的就是测量油点和两个光源之间的距离，再把上面的方法套进来计算就可以了。把带油点的纸片放到镜子的旁边，可以让我们更好地观察到油点两侧的亮度。因为这样的话，我们只要从一侧就可以观察油点的亮度，而我们可以通过镜子看到另外一侧的亮度。至于该怎么放置镜子，我相信聪明的你一定能够想到。
脑袋朝下
因为护窗板被关上了，所以当伊万·伊万诺维奇走进房间的时候，他看到的是一片漆黑。而光线透过护窗板上的小洞射进来，显得光彩夺目，绚烂多彩。阳光照到对面的墙上的，勾勒出一幅美丽的图画，我们可以在图画上看到铺着芦苇的屋顶、树木和晾在院子里的衣服，只不过这一切都是倒过来的。
——摘自果戈理的小说《伊万·伊万诺维奇和伊万·尼基福洛维奇吵架的故事》
当有一扇朝阳而开的窗户在你或者你的朋友的房间里的时候，可以说，你就拥有了一个物理实验仪器了，而且还是一个有着古老的拉丁文名字的仪器，叫作“cameraobscura”（意思是“黑房间”）。你需要把一块胶合板或者硬质板用黑纸贴上，并在板上挖一个小孔，目的是挡住窗户，才能成功地做这个实验。
在一个晴天，关上房间里的所有窗户和房门，使得房间变成一个黑房间，然后用做好的硬纸板把窗户严严实实地挡住，并把一张大白纸放在离硬纸板不远的地方，这张白纸起到的作用就是充当一个“屏幕”。白纸上立刻就会有透过小孔可以看到的缩小版窗外的场景的图像。白纸上的一切事物，包括房子、树木、动物、行人在内，都是栩栩如生的，只不过是完全颠倒过来的而已：屋顶在房子的上面，人的脑袋也是朝着下面的……（图28）
图28
这个实验能告诉我们什么呢？它能告诉我们的道理就是光是沿直线传播的。从物体的上部分发射出来的光和物体的下部分发射出来的光会在小孔处交叉，然后再继续往前传播，但是，上面的光的前进方向是向下的，而下面的光的前进方向则是向上的。如果光线是可以扭曲变形的，而不是直的，那么我们得出来的结果就会截然不同了。
需要告诉大家的是，小孔的形状对于成像是完全没有影响的。不管小孔的形状是圆的还是方的，三角的、六角的或者是别的形状，我们得到的结果都是一样的。浓密的大树底下的一个个椭圆形的光点，你注意过吗？它其实不是别的什么东西，就是我们熟悉的因为阳光透过树叶之间的空隙在地面上形成的像。因为太阳是圆的，所以它们应该也是圆的，只是因为太阳光是斜着照射过来的，所以它们被拉长成了椭圆形。如果你把一张白纸放在太阳直射的地方，那么就会有一个正圆形的光点出现在你的白纸上。太阳在日食的时候被月亮给挡住了，成了一个月牙形，那么，它在大树下的像也就成了一个月牙形。
其实在日常生活中，我们还可以看到一个常见的“黑房间”，那就是摄影家的照相机，只不过有一个内置的机关在照相机里面，使得照相机成的像会更加清晰。在照相机的底部有一个毛玻璃，这就是用来成像的，当然，所成的像也是颠倒过来的。摄影家们查看图像的时候，要先用一块黑布把自己和照相机蒙住，为的是不受身旁光线的干扰。
你可以找一些简易的材料来做一个照相机。一个长方形的箱子，并找一面打上一个小洞，然后拆去对着小洞的那一面的板，把它换成一张油纸，这张纸起的就是毛玻璃的作用。在昏暗的房间里，放下这个箱子，并把箱子的小孔和挡住玻璃的小孔对上，你就会看到窗外的场景在油纸上清晰地呈现出来，但是它依旧是完全反过来的。
这个相机的好处在于你不用为寻找昏暗的房间而发愁了。你可以在户外任何一个地方放置这个箱子。需要做的，就是用一块黑布蒙住你的脑袋和相机，这样，当你观察油纸上的成像的时候，就不会受到周围光线的干扰了。
颠倒的大头针
我们在上一节已经跟大家讨论和解释了怎样才可以制作出一个“黑房间”，但是还有一件很有意思的事情没有跟大家提：我们每个人都随身带着一对这样的小型的“黑房间”——也就是我们的眼睛。其实大家只要仔细思考一下，我教你们做的箱子和我们的眼睛的构造是一模一样的。我们平时所说的瞳孔，是一个通向视觉器官内部的小洞，而不是我们所想象的眼睛上的黑色圆片。有一层薄薄的膜在这个小洞外边包着，而且还有一种胶状的透明物质在膜下面覆盖着。形状和双凸透镜类似的透明的“晶状体”在瞳孔的后面。而用来成像的就是晶状体到眼球后壁之间的整个内部，里面还充满了透明物质。图29就是眼睛的纵切面图。眼睛的这种构造看起来似乎会影响成像，可实际上会让成像的结果更加清楚明亮。其实，在眼睛底部所呈的像是相当小的。举一个例子，一根8米高的电线杆，和我们相距20米，可是它在我们眼睛里呈现的完整清晰的图像的高度，却只有0.5厘米。
有意思的是，虽然说在眼睛里和在“黑房间”里成的像一样是上下颠倒的，可是我们看到的物体却依然是正着的。我们长时间养成的习惯，就是能够发生这种翻转的原因：当我们看到东西的时候，我们会习惯性地把颠倒的物体转化成自然放置的状态。
对于这一点，同样可以用实验来证明。如果我们努力让一个没有颠倒的，而是正着的物体图像呈现在眼睛底部，我们能够看到的是什么？因为我们把所有的看到的东西都习惯性地翻转过来，所以我们在实验中也要翻转这个形象，结果，我们看到的就是一个颠倒过来的图像。事实也确实是这样的。我们可以用下面的实验来清楚地告诉大家这一点。
用大头针在明信片上扎一个小孔，然后再把卡片对着窗户或者台灯，并把卡片放在距离眼睛大概10厘米的位置。在卡片前面，也就是卡片和眼睛中间，举一枚大头针，且大头针的针帽必须和小孔对着。这时候有一个神奇的现象出现在大家面前：大头针好像变到了小孔的后面，而且更重要的是，大头针的上下是颠倒过来的。图30呈现的就是这个实验。如果你向右稍微移动一下大头针，而你看到的却是往左移动的图像。
这是为什么呢？因为在这种情况下，大头针在眼睛里的成像结果是正着的，而不是翻转过来的。实验里卡片上的小孔起的是光源的作用，然后大头针的影子就被投到了瞳孔上。结果，由于这个影子和瞳孔之间的距离实在是太小了，所以图像就不会产生翻转。有一个圆形的光斑会在眼睛后壁形成，这个像就是卡片上的小孔形成的。有一个黑色的大头针的轮廓，也就是正放着的大头针的影子，会在上面形成。而在我们看来，我们从卡片的小洞里看到了有一个大头针在卡片的后面（因为只有小孔范围内的那一部分大头针是我们可以看到的），而且这个大头针还是上下翻转过来的。由于我们长久以来养成的习惯，所以我们会翻转所有通过视觉得到的形象。
磁 针
你已经明白怎样在水面上浮起一枚缝衣针了。现在，你可以用你掌握的知识去做一个全新的更有意思的实验了。随便找一块马蹄形的小磁铁就可以了，然后把它朝水面上有针浮着的碟子靠近，这时候，磁铁在哪儿，碟子里的缝衣针就会往哪儿游过去。如果在做实验之前，把缝衣针用磁铁摩擦几次（不是来回摩擦，而是用磁铁的一端，并且是顺着同一个方向摩擦），然后把它放到水里，就可以更明显地观察到这个现象。因为摩擦了之后，缝衣针就带上了磁性而变成了一块磁铁，就算是拿一块不带有磁性的普通的铁块靠近它，它也可以在水里游动。
我们还可以用带磁性的缝衣针做许多有意思的实验。拿铁块或者是磁铁往碟子那儿靠，只是简单地把缝衣针放在水面上。这种情况下，水里的磁针会像指南针一样，指向一个固定的方向，即由北指向南。转动一下碟子，磁针所指的方向还是不会改变，依旧是南北方向。这时候，再用磁铁的一端（一极）和磁针的一头相互靠近，你会看到另一个现象：磁针有可能不会被吸引过去，而是被排斥开来，另一头掉转过来靠近磁铁。这也是两块磁铁之间产生的相互作用：异极（南极和北极）相吸，同极（南极和南极，或北极和北极）相斥。
搞清楚了磁针运动的原理之后，折一只简单的小纸船，并在里面藏上一枚磁针。接下来你要做的，就是让那些不知道缘由的同学们惊讶了：在手里藏好一块磁铁，千万别被观众发现，然后，只需要用手势，而不需要碰到纸船，你就可以自由地控制纸船航行了。
有磁性的剧院
准确地说是马戏团，而不是剧院，因为接下来，我们的舞蹈演员们表演的舞台是铁丝做成的，不过，我们的舞蹈演员是用纸做的。
首先我们要做的是找一块硬纸板，并把它剪成马戏团剧场。拉一根铁丝在房子下面，并把一块马蹄形的磁铁固定在舞台的上面。
接下来我们要制作的就是“杂技演员”了。
用纸剪几个能摆出不同的杂技表演姿势的杂技演员。需要提醒大家的是，我们还要把一根磁针粘在杂技演员的背后，所以杂技演员的身高和针的长度要刚好一样。可以用两三滴蜡油粘住磁针。
剪好之后，我们就要把纸人登上“铁丝”舞台了，因为有舞台上方的磁铁的磁力作用，他们在舞台上不但不会跌倒，还会站得笔直。如果你想让这些演员们活动起来，只要动一下铁丝就可以了。他们不仅可以上下跳动，左右摇摆，而且还能很好地保持平衡（图31）。
带电的梳子
就算是你一点也不知晓电学方面的知识的情况下，也不影响你进行一些有意思的电学实验，这对你以后深入了解这一自然界的神奇的力量会很有帮助。
当然，好是在冬天的时候，而且是在开了暖气的房间里面做这些电学实验，在这样的环境下才能够比较顺利地完成实验，因为冬天经过加温了的空气会比夏天相同温度下的空气更干燥。
接下来我们可以开始实验了。找一把完全干的普通的梳子，顺着头发梳下来即可。你可以听到梳子发出细微的噼啪声，前提是你做实验的时候是在一个既温暖又安静的房间里。这说明你的梳子因为和头发之间的摩擦而产生了电。
除了头发可以通过摩擦使梳子带上电以外，干燥的毛毯或者是绒布经过与梳子的摩擦，梳子上同样会有电，而且电量比和头发摩擦的大。我们可以用很多方法来检验梳子的这种特性，其中容易的就是用梳子靠近一些如纸屑、谷壳、小果核等较轻的物体，这些物体都会被提起来，因为它们受到了梳子的吸引。在水里放上几艘折好的纸船，你的带电的梳子就会好像是一根“神奇的”指挥棒一样，你可以用它来指挥那支纸质舰队。我们还可以做更有意思的实验。在一个干燥的小酒杯里放一个鸡蛋，再把一根长尺水平横放在鸡蛋上面，并且保证尺子能够处在一个平衡的状态。如图32所示，把带电的梳子靠近尺子的一端，这种情况下，尺子就会神奇地转动起来。而且，尺子会乖乖地听你的指挥跟着梳子转动，你甚至还可以让尺子转圈。
图32
听话的鸡蛋
能够通过摩擦起电的不仅仅只有普通的梳子，这种特性其他许多物体也有。用绒布或者是你的衣袖（前提是衣服是绒制的）摩擦火漆棒，火漆棒也会产生电。把玻璃管或者玻璃棒用丝绸摩擦，玻璃管或者玻璃棒也会带电，前提条件是必须在非常干燥的环境下，而且只有把丝绸和玻璃烘干，玻璃才会产生电。
还有一个非常有意思的实验，也是和摩擦起电有关的。先是在鸡蛋的两头打两个小孔，并通过对着一端的小孔吹气的方法把鸡蛋里面的蛋清和蛋黄倒出来。接着用蜂蜡把鸡蛋两端的小孔封住，在光滑的桌子、木板或者大盘子上放置空蛋壳，再拿一根带电的木棒靠近它，空蛋壳就会乖乖地跟着木棒“跳舞”（图33）。在旁观者不知道鸡蛋壳是空的情况下，如果看到了这个实验，一定会感到非常的困惑。这个实验是由著名的科学家法拉第想出来的。如果用的是纸环或者是轻的小球，它们同样会跟着带电的木棒“跳舞”。
图33
力的相互作用
在物理学家们看来，世界上没有一个引力是单方面的，甚至可以说没有任何一个作用是单方向的。世界上所有的力的作用都是相互的。也就是说，在木棒对不同的物体产生引力的同时，它也受到了来自这些物体的引力。我们可以把梳子或者木棒给吊起来，当然，是用丝线吊起来，并保证它们能够自由活动来证明这一点。
这个时候，你可以非常明显地看到，所有不带电的物体，包括你的手在内，都可以让梳子转起来——因为它们对梳子有一个引力的作用。重复一遍，这个现象在自然界是普遍存在的。你可以在任何地方发现：所有力的作用都是产生于两个物体之间的相互作用。在自然界中，根本就不存在受力的物体不产生反作用力，也就是说不存在单方面的作用力的现象。
电的斥力
下面的这个实验，也要用系在绳环上的梳子来做。根据上面的实验，我们已经知道，任何靠近梳子的物体都可以把梳子吸引过去。值得思考的是，如果我们用一个也是带电的物体靠近梳子，又会有什么现象出现呢？实验证明，两个带电的物体之间的相互作用会产生许多不同的情况。如果两个带电的物体是玻璃棒和梳子，那么它们之间会相互吸引。但是，如果是一根火漆棒和一把梳子，那么两个物体会相互排斥开来。
有一个物体定律——同电相斥，异电相吸，就是用来表示这种现象的。塑料或者火漆上带有被称作是树脂电或者是负电的相同的电；而树脂电（负电）和玻璃电（正电）是刚好相反的电。我们现在已经不再使用“树脂电”和“玻璃电”这样的称呼了，而是使用“负电”和“正电”这样的名词。
科学家们根据同电相斥的原理发明了“验电器”。
你也可以试着自己动手做一个这样的科学仪器，只不过简陋一点罢了。你需要的原材料有一个软木塞或者硬纸剪成的圆片，只要它可以塞住玻璃瓶瓶口就行。然后把一根芯线穿在软木塞或者硬纸片中间，瓶盖上方露出芯线的一头。用蜡油在芯线的下端把两小片金属薄片或者卷烟锡纸固定住。然后把瓶口用软木塞塞住或者是用硬纸盖住，再用火漆把瓶口封好。
如图34所示，一个简单的验电器就这样大功告成了。你只需要拿一个带电物体靠近露出瓶盖的芯线，这个物体所带的电就会被传到铝片上，铝片会相互排斥，因为它们带了相同的电。
如果说铝片或者锡纸相互排斥开来，也就是说，刚刚靠近芯线的那个物体上面是有电的。
如果这种验电器你不会做，还有一种更加简单的。只是这种更简单的用起来不是那么方便，灵敏度也不够，但还是可以满足验电的需要的。把两个接骨木木髓做的小球系在一根小木棒上，需要提醒大家的是，必须保证系上的小球之间能够相互接触。这就是那个更简单的验电器了（图35左）。把需要检测的物体往其中的一个小球上靠近，如果另一个小球被排斥开来，也就是说，刚刚靠过来的物体是带电的。
第三种验电器就是在软木塞里扎进一枚大头针，再把锡纸对折起来，并挂在大头针上。如果说靠近大头针的物体是带电的，那么就会打开合着的那张锡纸（图35右）。
电的一个特点
下面这个自制的简单的“仪器”将会告诉你一个电的不但有趣而且重要的特性：电只能聚集在物体的表面，而且是只能聚集在物体的凸出部位。
把两根火柴用火漆在火柴盒的两侧垂直固定，当成是一个基座。再剪出一条一根火柴宽、三根火柴长的纸条。把纸条的两端卷起来，需要注意的是，纸条必须能在两根火柴上套住。接下来分别把三到四张薄锡纸剪成的小纸片贴在纸条的两面。后，在火柴基座上把纸条套住。
现在，我们就可以发挥这个仪器的作用了。拉直纸条，并把带电的火漆棒往纸条上靠近，使得纸条和上面的锡纸都带上相同的电，结果就是，贴在纸条两面的锡纸都翘起来了（图36）。再改变火柴基座的位置，把纸条一边凸起来，使得纸条变成一个弧形，再找一个带电的物体往纸条上靠近，这个时候，翘起来的就只有纸条凸起的那一面，而凹进去的那一面依旧保持着下垂的状态。
为什么会出现上述现象呢？因为电只可以聚集在物体的凸起的地方。如果你把纸条变成一个“S”形的话，你会发现，带上电的只有纸条凸起的地方的锡纸。
名师点评
每个小小物理学家都是一个魔法师
成长的路是从一个鸡蛋开始的。
鸡蛋是早餐的标配，每个孩子都有被逼着吃鸡蛋的童年，就算你再不愿意吃，也抵不过妈妈决绝的目光，含着泪也得把鸡蛋放进嘴里。
可是你一定没想到，鸡蛋也是你科学之旅的引路人。
从今天起，鸡蛋将会在你的大脑里刻出一道新的记忆痕迹，我相信这是一道快乐的印记。因为今天鸡蛋不是食物，而是一个魔术道具。
这个魔术要求非常简单：把鸡蛋立起来！
“就这呀？太简单了！谁不会呀！”如果这是你的反应，我猜你是把鸡蛋的一头在桌面上轻轻敲出一个小口，然后让这个小口使鸡蛋立在桌子上。
“哥伦布当年就是这么做的！”也许有小朋友还会这么说。
“在鸡蛋下面撒上一些盐粒。”你可能还会想到这个办法。
尽管你这么聪明，但还是低估了物理魔法师的伟大。就算一个入门级的小小物理学家也不应该将鸡蛋磕破，或者使用盐粒等辅助道具。
他们只需要用力把鸡蛋摇晃十几次，再把鸡蛋大头朝下放在水平桌面上，用手稳稳地扶一会儿。
然后大喊一声：“接下来就是见证奇迹的时刻！”后再屏住呼吸慢慢松开手。
周围的观众也会把眼睛瞪得像铃铛一样，眨都不眨一下。
鸡蛋竟然真的立住了。
如果你学会了这个魔法，每年都可以在“春分”来临时秀一把。
我国早在4000多年前就有春分“立蛋”的习俗。现在每年春分，世界各地也跟着纷纷“立蛋”，这一中国习俗俨然已经成为“世界游戏”。顺便再透露一下，现在立蛋狂人保持的世界立蛋记录是26小时内立起900只鸡蛋，快时在1分32秒内极速竖立12只鸡蛋。
够厉害吧！如果你想打破这个记录，就赶紧拿起鸡蛋吧！
当然，能把鸡蛋立起来可不是施了什么魔法，而是物理学在暗中帮了忙。如果想知道其中的道理，在个故事“比哥伦布还厉害”里就能找到答案！
除此以外，在这一章你还能学会如何舞动火流星、怎样才能将缝衣针浮在水面上，还能做到不湿手就把水中的物体取出来，甚至用蜡烛和纸条做出一条能在空中旋转的蛇，等等。
想一想，当你在家庭聚会或者班级活动时表演了这些节目，会收获多少小迷弟和小迷妹呀！那一刻，你在他们的眼里就是哈利·波特的化身。
还等什么！物理魔法学校的大门已经打开！快快进来吧！
[1] 正是这个原因，在剧院里，旁边的人细微的声音也可以把舞台上演员响亮的声音给盖过去。如果邻座与你之间的距离是舞台离你的距离的1/10，那么和你旁边的人相比，演员的声音比你旁边的人要弱100倍。所以，对于演员的声音听起来比邻座的耳语声还要低的现象，我们也就不会感到奇怪了。这也就是为什么当老师在讲解课文的时候，教室有一点是非常重要的——那就是保持安静。对学生（尤其是坐得远的学生）来说，他们听到的是大大减弱了的老师的声音，甚至它会被旁边同学的耳语给完全盖过。——作者注
【书摘与插画】
