第三章 变化之学（一）

　　我们生活的世界究竟是由什么组成的，这些物质之间有着怎样的关系，它们又是怎样影响着我们的生活呢？通过阅读这部分内容，小朋友，你们心中的疑惑就会一点点慢慢解开。

　　物质有哪三种状态？

　　物质有固态、液态、气态三种状态，并且它们之间是可以相互转换的。例如液态的水，经过加热之后就可以变成非水的温度降到°以下就会结成固体的冰又可以恢复到原来的液态形式。

　　水沸腾时会产生大量的水蒸气液态水是我们常见的水。

　　惰性气体为什么“懶惰”？

　　氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体，叫做惰性气体。它们是一类非常“懒惰”的气体，很难与别的物质作用，因此不需要生成真正的化合物。这是因为它们本身的结构就相当稳定：因此不需要和“别人”化合了。

　　的气体，所以科学家常利用氢气来充气球和飞艇，使它们飞上天。

　　什么是金属？什么是非金属？

　　金属是一种富有光泽、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质，例如我们常见的金、银、铜、铁等都是金属。非金属是与金属相对而言的，在通常条件下为气体或没有金属特性的脆性固体或液体都是非金属。

　　为什么水不能燃烧？

　　燃烧的发生必须具备三个要素：可燃物（如汽油）、助燃物(如氧气）和达到可燃物燃点的温度。水不具备与氧气结合的本领，所以是非可燃物，即使在具备高温和氧气的条件下，水也不会燃烧。

　　化学药品为什么常常装在棕色瓶里？

　　实验室里的许多化学药品遭到光线照射，会但将它们放在一些棕色或其他深颜色的玻璃瓶里，深颜色可以阻挡或减弱光线的照射，这样，化学药品就不容易分解变质了。

　　什么金属最轻？

　　金属锂为一种艮白色的轻金属，它是最轻的金属元素。自然界中主要的锂矿物为锂辉石、裡云母、透裡长石和鱗铭石等。在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。

　　铜为什么有各种不同的颜色？

　　铜的颜色有许多种。纯铜是紫色的，在纯铜中掺入其他金属制成合金，铜就会呈现不同的颜色，如黄铜、青铜和白铜。黄铜是铜和锌的合金，随着锌含量的不同，黄铜的颜色也不同，有红黄色、棕黄色、淡黄色、金黄色和黄白色等。

　　什么金属一遇水就会燃烧或爆炸？

　　你也许不会想到，世界上竟然会有这样一些金属，如果让它们遇上了水，立刻就会引起一场火灾和爆炸，锂、纳等，就是这样的金属。空气中也有水，为了安全，人们只好将这些金属泡在煤油或汽油中保存。

　　为什么硅成为高科技的代表？

　　这是因为电子计算机中的芯片都是用硅制成的。硅是一种非金属元素，化学性质非常稳定。尚纯度的单晶旌是重要的半导体材料，所以可用于制作太阳能电池、晶体管等。

　　极管以及计算机的芯片和等都需要用硅做原料。

　　为什么铁容易生锈？

　　纯铁本来是银白色的，但我们常见的铁却是黑色或棕褐色的，这是因为铁的化学性质十分活跃，它一碰到空气中的氧气和水蒸气，就会发生氧化反应，生成氧化铁。水是铁生锈的重要条件，另外，如果铁含有碳等杂质，也容易生锈。

　　生活常识生活中我们会遇到许多奇妙的现象，例如雨后为什么会出现美丽的彩虹？灯泡为什么会发光？为什么羽绒服会特别暖和？小朋友还等什么，快来寻找答案吧！

　　为什么蜂窝都是六角形的？

　　实验证明，当多个六角形紧密排列在一起时，中间不会留下空隙，这样就可以最大限度地利用空间和材料。蜂窝的这一独特结构是大自然的奇迹，是蜜蜂的智慧。现今，这一结构已被广泛应用于建筑、航空等多个领域。

　　什么是“干支”纪年？

　　干支纪年是中国古代的一种纪年法，如甲子、乙丑等。它是以甲、乙、丙、丁、戌、己、庚、辛、壬、癸十天干和子、丑、寅、即、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支按照顺序组合起来的方法。

　　为什么故六镜不能把“角”放大？

　　原来，一个角由两条射线组成，角的大小是由这两条射线的位置，也就是它们张开的程度决定的。当放大镜照到角上时，角的两条射线被成倍地放大了，但是它们各自的位置没有改变，张开的程度也没有改变，所以角也就和原来一样大小。

　　为什么风筝能够飞上天？

　　如果你仔细观察一下，就会发现飞起来的风筝都是向下倾斜的，这就是风筝能够飞上天的关键。当风筝迎风飞时，风吹在风筝上，会对风筝产生一个压力，这个压力垂直作用于风筝的面上。因为风筝的面是斜向下的，所以这个压力的方向便成为斜向上的，把风筝推向上天空。

　　为什么水塔都建得很高？

　　我们曰常用的自来水多来自深自来水厂高高的水塔上。水塔为什么要建那么高呢？这是因为水的压强随着高度增加而增加。如果压强不够，地势较高的用户就得不到水，所以水塔都要建造得很高。

　　为什么饮料瓶一般都不装满？

　　这是因为物体的体积会随温度的变化而变化，如果温度上升，饮料瓶里的饮料体积会膨胀变大，压强也会随之增大。如果饮料瓶被装得满满的，一旦遇到高温，瓶内的压强增大，就有可能冲破瓶盖或胀破瓶子，造成损失或不必要的伤害。

　　人从高空摔到水中会摔死吗？

　　关于这个问题我们不能一概而论，要考虑到很多因素，例如高度、入水时人体的姿势、水深以及入水时水中是否有障碍等。只有综合考虑了，我们才能判断人摔下来会不会有生命危险。

　　为什么方盒子装牛奶、罐子装可乐？

　　超市里大多数饮料都是放在开放式货架上的，这种架子便宜，平常也不存在运营成本。

　　但牛奶则需专门装在冰柜里，冰柜里的存储空间又相当宝贵，而方形容器能比圆柱形容器更经济地利用货架空间。

　　掷铁饼时，为什么运动员要痠转身体？

　　相比较而言，运动員掷铁饼时旋转身体的方法比其他抛掷方法，铁饼出手前得到的速度最大，出手后在相同条件下，铁饼落得最远。

　　为什么不倒翁不会倒？

　　不倒翁的整个身体都很轻，重心也很低，圆滑的底面积又使它很容易摆动。当不倒翁向一边倾斜时，倾斜的程度越大，重力产生的摆动效果也越大，使它恢复到原位的趋势也就越明显，所以不倒翁是永远推不倒的。

　　为什么浮在水面的东西不能随着水向外漂？

　　水波属于一种近似横波，在波上的每一个点都是上下震动，而不能随波迁移。所以，水面的物体只能跟随着水波一起做上下震动，而不能向外漂。

　　在高原上为什么普通锅很难把饭煮熟？

　　在高原上，空气比较稀薄，气压相对平原较低，也就是低于标准大气压。所以水的沸点就低于100摄氏度。而食物要想煮熟必须要较高的温度，但是水沸腾以后温度就不会再上升，所以在高山上用普通锅煮饭不容易熟。

　　温度计里为什么要用水银？

　　这是利用热胀冷缩原理。温度升高时水银体积增大，温度计内的水银柱；相反，当温度下降时，水银体积就会慢慢缩小，水银柱高度也会降下来。

　　为什么雨后会有彩虹？

　　这是因为雨后的空气湿度大，含有许多小水滴，而阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光组成的，当阳光以各种角度照到小水滴上时，就会被这些小水滴以种角度折射和反射，从而在空中形成一道换形的七色彩虹。

　　谁把水里的吸管折弯了？

　　其实这是光线发生折射的结果。

　　当我们看水中的吸管时，光线从空气中以倾斜的角度射入水中，在空气与水面的交界处即发生折射，所以我们会看到吸管错位，好像被折弯了一样。

　　为什么大理石上有各种色彩？

　　天然的大理石并不是纯净的碳酸钙，里面含有许多杂质。由于所含的杂质不同，大理石的颜色也就不同。正因为这样，大理石的品种繁多，颜色缤纷。一般来说，红色是因为含钴的缘故，而黑色、灰色是因为含铁。

　　为什么影子总是跟着人走？

　　影子的形成与光的直线传播是有很大的关系的。光线从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体阻碍了光的传播，所以在不透光的物体后面就形成了影子。当影子的形成与光的直线传播是人在前面行走时，光遇到人体，不能继续传播，就会在人身后留下一个影子。

　　为什么镜子能照出人来？且影像左右相反？

　　这是因为镜子背面镀了一层银，使镜面可以反光，从而照出人影。镜子具有很强的反光能力，照镜子时，照到我们身上的光线又照射到镜子上，这些光线通过镜子的反射，会沿左右对称的方向折回，再传到我们的眼睛里。如此，我们看镜子里的影像就是左右相反的了。

　　为什么电磁炉设有火也能煮饭？

　　电磁炉又名电磁灶，使用时，内部的加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一个交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。

　　为什么黄金特别贵重？

　　黄金在地球上的储量非常有限，而且分布不均，它以游离的状态储藏在矿藏里，人们要找到它非常不易。因为稀少，所以黄金就显得非常贵重。现在，黄金作为一种保值品，成为各个国家的一种金融储备，这也使得它自身的价值更高。

　　电灯泡为什么会发光？

　　在灯泡内有一个由金属妈做成的细丝，称作“钨丝”。当我们打开电源时，电流会通过灯丝，使灯丝产生热而不断提高温度，当热到一定程度后就会发光。

　　调光台灯为什么能调光？

　　调光台灯与普通台灯相比，在结构上多了一个与白炽灯泡连接在一起的调压电路。电源通过调压电路加在白炽灯上，改变调压电路的输出电压，使加到白炽灯泡上的电压大小有变化，从而达到调节灯光亮度的目的。

　　为什么保温瓶能保温？

　　保温瓶结构独特，它里面有两层涂上水银的薄玻璃。这两层“玻璃镜”可以把瓶中物体散出的热量都反射回瓶中，避免了热量的流失。另外，这两层玻璃中间的空气在制作时已被抽走，形成真空。

　　真空是无法传递热量的，热量也就不会流走。这样，保温瓶就可以保温了。

　　电灯泡为什么要做成梨形？

　　科学家们根据气体对流是向下而上运动的特点，在灯泡内充上少量惰性气体，并把灯泡做成梨形。这样，灯泡内的情性气体对流时，金属钨蒸发的黑色微粒大部分被气体卷起并沉积在灯泡的颈部，使灯泡亮度不受影响。

　　为什么羽绒服特别暧和？

　　羽绒服里的绒毛非常蓬松，藏有许多静止空气。空气和绒毛都不容易传递热量，所以它们就像一堵保温墙一样，把人体和外面的冷空气隔开，从而起到很好的保温作用。人体自身的热量不真散发出去，自然就觉得很暖和了。

　　变笆眼镜为什么能变色？

　　变色眼镜的镜片是在普通玻璃中加入了溴化银和氧化铜的微晶粒。光线强时，溴化银分解出的银原子会使镜片呈现暗棕色，以保护我们的眼睛。光线变暗时，银和溴在氧化铜的作用下重新生成溴化银。于是，镜片的颜色又变浅了。

　　厚玻璃杯为什么容易炸裂？

　　这是因为当滚烫的开水倒入玻璃杯中时，杯子的内壁受热后会马上开始膨胀，而因为杯子壁厚的缘故，杯子的外壁温度还比较低，来不及膨胀。

　　这时，杯子内外受力不均，在内层的奋力冲矣下，玻璃杯就很可能被炸破。

　　为什么棉被硒过后蓬松柔软？

　　这是因为棉被的棉纤维中有许多空这些空气吸收阳光中的热量，慢慢膨账，棉纤维也鼓胀起来，所以棉被就变得松软而舒适了常晒被子有益于身体健康，还可以去潮、防蛀。

　　为什么有的衣眼洗后会缩水？

　　天然纤维织成的衣物在生产加工过程中会受到一些机械的拉伸。当衣服遇水时，水分子就会侵入纤维分子中，使其膨胀变粗，它们的长度就会变短。由于纤维结构已经变形，所以衣服干了以后便会缩水变小了。

　　纤维、纺织品下水后会收缩。

　　为什么冬天铁会粘手？

　　原来冬天室外气温低，这时，外面的铁的温度和气温一样低。当手和铁接触时，两者温差很大，铁是热的良导体，传热非常快，使得手与铁接触部分的温度迅速降到零度以下，皮肤表面的水分结成了一层极薄的冰，手就与铁冻在一起了，人们就感觉手好像粘在铁上了。

　　糖果的颜色是用什么东西染成的？

　　五颜六色的糖果不仅好看而且美味。那么这些漂亮的颜色是怎么来的呢？原来，糖果的颜色是无毒的食用色素染成的，而这些天然的色素是直接从动植物体内提取出来的。

　　为什么水果糖会有水果味？

　　水果之所以会有独特的香味，是因为它们身体中有一些易挥发的芳香物质，这些物质不断逸散到空气中来，我们的鼻子就闻到了一阵阵的水果香味。人们发现这些芳香物质多属于酯类化合物，并且很容易人工合成，就将这些物质加在糖中，这样就有了水果糖。

　　为什么紫外线对皮肤的危害性很大？

　　紫外线是位于日光高能区的不可见光线。其中，中波紫外线对皮照射皮肤会出现红斑、炎症、皮肤老化，严重者可引起皮肢癌。

　　皮鞋为什么涂上油后越擦越亮？

　　由于皮鞋表面原来就不光滑，不能使光线在一定的方向上产生反射，所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的小坑中。再用布擦一擦，就格外亮了。

　　为什么说天上的光线是弯曲的？

　　光总是沿直线传播的，当光进入大气层时，由于大气层中介质分布不均匀，以及大气分子的折射与反射作用，所以我们就感觉光在沿曲线传播。

　　为什么家庭用电要通过变压器？

　　发电厂发出电后，为方便传送，先用变压器把电压升高到几万伏或几十万伏的超高电压，再由高压输电线输送到用电的地方。而一般家用电器的电压都是220伏，所以高压电在进入到各用户家里之前，还必须通过变压器把电压变回220伏才能使用。

　　因为金属具有良好的导电性能，它们内部有可以自由移动的电荷，例如铜、银、铭。平时这些电荷杂乱无章，不显电性，但当电线通电时，金属内部的电子按照一定的方向移动，形成电流。

　　电是怎样“杀”人的？

　　电流（可以是闪电或高压线等）通过人体叫做电击，又称触电c电之所以会“杀”人，是因为一定量电流或电能量（静电）通过人体时，会引起人体全身组织损伤，出现功能障碍，甚至心跳和呼吸骤停。

　　为什么高压线上的小鸟不会触电？

　　因为人在接触到电线时，同时接触了火线和零线，或者是因为人站在地上，电流经过人体和大地，形成了一个可供电流流动的闭合回路，所以人会触电，而小鸟的身体非常小，它只能接触到一根电线，并不能形成电路，也就不可能触电了。

　　为什么高压线在潮湿的天气中会发出“咝咝”的声音？

　　高压电线在传输电力的时候，周围会有电场的存在，它会向空气放电。在空气干燥的时候这种现象是不会被人察觉的，而在雨天，高压线周围的电场在放电的时候击穿了周围的潮湿的空气，就会发出这种“咝咝”的声音。

　　为什么发电机能够发电？

　　发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流、气流、燃料燃烧产生的能量转化为机械能传给发电再由发电机转换为电能。

　　为什么有时触獏家电的外壳会有麻刺感？

　　这是感应电流造成的。很多家用电器的内部都安装着电动机、变压器之类的电气设备，它们在工作时都会产生磁场，如果磁场有一部分磁力线穿过附近的金属外壳，就会在金属外壳中感应出电流来。

　　为什么山谷里会有回声？

　　其实任何声音都会产生回声，但原本的声音和回声要相隔在秒以上，人耳才能辨识。

　　在户外空旷的地方，回声很快就山谷里会有很大的回声。

　　为什么水烧开时水壶会发出声响？

　　水开时，大量的水蒸气会从壶里跑出来，有的从壶口跑出来了，有的把壶盖掀起来，从壶盖边缘跑出来了。从壶盖边缘跑出来的水蒸气就会因为振动壶盖而发出声音。

　　相同时，就会导致雪崩，这对登山的人来说是非常危险的。

　　为什么一跺脚楼道里的灯就亮了？

　　这是因为用了一种声控灯，它的内部有声传感器，当震动时会改变电阻从而引起电流变化，灯就亮了。

　　为什么说噪声也是一种亏染？

　　那些特别混乱，听起来不悦耳、不和谐的声音被统称为噪声。噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物等均构成危害。对人类来说，140分贝以上的嗓声会引起身体不适，严重时会损坏人的听力，甚至诱发多种疾病。

　　小孩子的耳朵如果被噪声伤害就可能影响听力，所以我们要尽量远离噪声环境。

　　为什么在沙谟里听不见呼唤？

　　因为声音在空气中的传播速度随着温度的增加而加快：我们都知道沙漠表面的空气温度比上空的高，向温度低的方向拐，这时，声音就拐向上方的冷空气层去了。所以，沙漠中是听不见呼唤的。

　　什么声波对人体有害？

　　次声又称亚声，是频率在20赫兹以下的低频率波，它会对人体造成很大的危害，例如引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状。许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波，因此人们要格外小心。

　　气球和风暴有什么关系？

　　气球和风暴这两个看似毫无关联的事物之间确实存在着不可思议的关系。科学家们在靠近海的地方不断放出气球，然后用仪器来记录气球的振动情况，居然发现，在气球发生震荡以后，往往会有风暴出现。

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