物理天地 中国古代趣味物理实验2
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4 空中飞蝶
张岱在《夜航船》中指出：“竹内膜纯阴，将酥涂其上，见太阳即飞，名飞蝴蝶。”这是一个什么实验?笔者不敢肯定。从字面上看，它好像是一个实验装置经过改进的“鸡子举飞”：从竹筒中取一张竹膜，将其收扰成球状，在接口处内侧涂上适量酥油，使竹膜像一个吹足空气的气球。然后把竹膜放在太阳下加热，竹膜球内部空气受热膨胀，当球内空气压力较大时，空气从酥油粘合处冲开一个缺口，这样气体对竹膜球产生反作用力，使竹膜球飞向空中。
与“鸡子举飞”(苏轼《物类相感志》：“鸡子开小窍，去黄白了，入露水，又以油纸糊了，日中晒之，可以开起，离地三四尺。”)实验比较，竹膜球的体积可以做得很大但重量极轻，这会使实验更易成功。另一方面，因竹膜重量轻，将其加工成蝴蝶或其他形状，也不至使竹膜不能起飞，但却会使实验变得更有趣。实验的设计思想，的确令人佩服。
5 铜蟾滴水
“古铜蟾蜍，章申公研滴也。每注水满中，置蜍研仄，不假人力而蜍口出泡，泡殒则滴水入研，已而复吐，腹空而止。”
意思是：章申公有一个铜制研滴，形如蟾蜍，显得非常古朴。将它放在研侧，注入水，不用借助人工操作，蟾蜍口中就能吐出水泡，泡灭水滴落入研盘，过一会又吐水泡，如此反复，直到蜍腹中的水吐完。
这是一个利用毛细管引水入研的有趣实验。我们清楚，水能润湿铜，将铜管插入水中，管中液柱的高度，与液体表面张力系数、毛细管内径以及液体与固体的接触角有关。当液体与固体材料确定后，毛细管内径越细，管内液柱越高。因此，用毛细管能达到引水目的。有趣的是，上述实验中毛细管可能就设在人眼无法看见的研滴壁中，毛细管内壁较粗糙，水从蜍腹底部润湿至向研盘方向倾斜的蜍口侧而慢慢形成水滴，当水滴重力大于水的表面张力时，水滴入研盘中。
6 纸铫煎茶
张岱在《夜航船》中指出：“鸡子白调白矾末刷纸，作铫子煎茶，沸而不烧其纸。”鸡子白即鸡蛋清，白矾即明矾。用鸡蛋清与明矾粉末和匀涂刷纸上作成铫子，放在火焰上煎茶，水沸而纸不燃。
我们清楚，普通煤炉的火焰温度约600℃，而纸的着火点是183℃，用煤炉烧纸，纸会燃为灰烬。但用纸铫煎茶，情况就不一样了。炉火燃烧时，铫子内的水会不断吸热，使纸冷却。由于水的沸点是100℃。水会在这个温度下变为蒸气将多余的热带走，所以沸水温度不会超过100℃，这个温度低于纸的着火点，只要铫子里的水不干，同时注意铫子水面以上不接触火焰，纸就不会燃烧。
为了防止纸铫水面以上部分被火焰燃烧和纸铫渗水现象发生，同时也为了增加纸铫能够承受水的压力，在纸铫上涂上鸡蛋清与明矾混合物，实验就容易获得成功。
初中物理课本中的“纸锅烧水”实验，可能就是从“纸铫煎荼”演变过来的，而“纸锅烧水”更具有说服力和惊险性。
相关参考
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