雞蛋中的奧秘

創(chuàng)新與發(fā)展是新時(shí)期青少年肩負(fù)的歷史使命。

廣大科技教育工作者圍繞未成年人的科學(xué)素質(zhì)的提升，進(jìn)行了不懈地努力和探索。我們汨羅市青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)開(kāi)展了每年一次的青少年科技創(chuàng)新節(jié)、科普宣傳周、愛(ài)鳥(niǎo)日、愛(ài)蛙日和廣場(chǎng)科普文藝晚會(huì)等眾多的科技教育、傳播與普及活動(dòng)，這對(duì)提升青少年的科學(xué)素質(zhì)產(chǎn)生了深刻的影響。

在我國(guó)，未成年的科學(xué)素質(zhì)水平普遍偏低，思想情感意識(shí)可塑性大。筆者認(rèn)為，提高未成年人的科學(xué)素質(zhì)要從科技教育入手，而把探究身邊的科學(xué)作為科技教育的切入點(diǎn)，可以收到事半功倍的效果。

下面僅介紹幾則有關(guān)雞蛋的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)供大家參考。

1．腳踩雞蛋實(shí)驗(yàn)：

我們常?？吹诫s技團(tuán)表演“輕功”，表演者身輕如燕，手舞足蹈一番之后，吹口氣就輕輕地站在事先安放好的幾個(gè)雞蛋上，甚至還做起金雞獨(dú)立動(dòng)作來(lái)，下地后檢查雞蛋完好無(wú)損。

分析：雞蛋外殼是呈橢圓形狀的。從力學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)看是相當(dāng)牢固的(不信的話(huà)，你可把雞蛋放人自己的手掌心，用力均勻地抓握雞蛋試一試，看看你自己有多大的力氣，能否握碎雞蛋?)。

表演者一般把雞蛋的大頭朝下安放，將其1／3嵌放在凹形泡木中，當(dāng)表演者穿著彈性較好的膠鞋輕輕站到蛋上去時(shí)，與鞋底的接觸面積達(dá)到雞蛋表面積的30％以上。一個(gè)50克的雞蛋外殼表面積約為90cm²。表演者的鞋底與一個(gè)雞蛋的接觸面積就可達(dá)30 cm²以上，只要每只腳能踩上2～3個(gè)雞蛋，就有了足夠大的受力面積，有了這樣大的受力面積，壓強(qiáng)自然就會(huì)減小到可以讓蛋殼承受的范圍內(nèi)了。

只要設(shè)計(jì)恰當(dāng)，這個(gè)“輕功”實(shí)際上人人都可以表演。

2．鍋中撈蛋實(shí)驗(yàn)：

把剛煮熟的蛋從鍋內(nèi)撈起來(lái)，直接用手拿時(shí)，雖然較燙，但還可以忍受。過(guò)一會(huì)兒，當(dāng)?shù)皻ど系乃じ闪撕?，感到比剛撈上時(shí)更燙了。

分析：因?yàn)閯倱粕蟻?lái)的蛋殼上附著一層水膜，開(kāi)始時(shí)，水膜蒸發(fā)吸熱，使蛋殼的溫度下降，所以并不覺(jué)得很燙。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，水膜蒸發(fā)完畢，由蛋內(nèi)部傳遞出的熱量使蛋殼的溫度重新升高，所以感到更燙手。

3．熟蛋剝殼實(shí)驗(yàn)：

把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中，待完全冷卻后，再撈起剝殼非常順手。

分析：首先，蛋剛浸入冷水中，蛋殼直接遇冷收縮，而蛋白溫度下降不大，收縮較小，這時(shí)主要表現(xiàn)為蛋殼在收縮。其次，由于不同物質(zhì)熱脹冷縮性質(zhì)的差異性，當(dāng)整個(gè)蛋殼完全冷卻時(shí)，組織疏松的蛋白收縮率比蛋殼大，收縮程度更明顯，造成蛋白蛋殼相互脫離，剝蛋殼就更方便了。

4．瓶子“吞”熟蛋實(shí)驗(yàn)：

選一只口徑略小于雞蛋的瓶子，在瓶底墊上一層沙子。先點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉投入瓶?jī)?nèi)，接著把一只煮熟的去殼雞蛋小頭端朝下堵住瓶口?；鹧嫦绾螅氨黄孔泳従彙巴獭比肫慷侵?。

分析：酒精棉燃燒使瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹，部分氣體被排出。當(dāng)?shù)岸伦∑靠冢鹧嫦绾螅績(jī)?nèi)氣體由于溫度下降，壓強(qiáng)變小，低于瓶外的大氣壓。在大氣壓作用下，有一定彈性的雞蛋被壓入瓶?jī)?nèi)。

5．熟蛋沉浮實(shí)驗(yàn)：

把一只煮熟去殼的雞蛋浸沒(méi)在裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開(kāi)手后，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底。撈出雞蛋往清水中加入食鹽，調(diào)制成濃度較高的鹽溶液。再把雞蛋浸沒(méi)在鹽溶液中，松開(kāi)手后，雞蛋卻緩緩上浮。

分析：物體浮沉情況取決于所受的重力和浮力的大小。浸沒(méi)在液體中的物體體積就是它所排開(kāi)液體的體積，根據(jù)阿基米德原理可知，物體密度與液體密度的大小關(guān)系可以對(duì)應(yīng)表示重力與浮力的大小關(guān)系。因?yàn)榈暗拿芏嚷晕⒈惹逅拿芏却?，?dāng)?shù)敖肭逅袝r(shí)，所受重力大于浮力，所以蛋將下沉；當(dāng)浸沒(méi)在鹽水中時(shí)，由于鹽水密度比蛋的密度大，所受的重力小于浮力，所以蛋將上浮。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)在學(xué)到物體的沉浮條件時(shí)可以作為演示實(shí)驗(yàn)，也可布置作業(yè)讓學(xué)生回去自己做。

6．旋轉(zhuǎn)雞蛋鑒別生熟實(shí)驗(yàn)：

選用外形相似的生雞蛋、熟雞蛋各一只，放在水平桌面上。用相同的力使它們?cè)谠幮D(zhuǎn)。能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋，緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋。

分析：生雞蛋的殼內(nèi)是液狀的蛋清，外力作用在蛋殼上旋轉(zhuǎn)時(shí)，蛋清由于慣性，繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)，則它與蛋殼間存在磨擦阻力作用，使整個(gè)蛋只能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。而熟雞蛋內(nèi)蛋清已凝固成蛋白，在外力作用旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)蛋就能迅速轉(zhuǎn)動(dòng)。

青少年在獲得這個(gè)經(jīng)驗(yàn)后，自然對(duì)科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生了一定興趣，知道科學(xué)知識(shí)可以為他們解決生活中的一些實(shí)際問(wèn)題。

7．蛋殼“不倒翁”實(shí)驗(yàn)：

選用一只生雞蛋，在小頭一端開(kāi)個(gè)孔并清除干凈殼內(nèi)的蛋清蛋黃。沿小孔滑入一塊重物。以蛋殼的大頭端為底部，扶好蛋殼。點(diǎn)燃一只蠟燭，滴入燭油，把重物封存在蛋殼底部。燭油大約封存至整個(gè)蛋殼高度的四分之一即可。把制好的蛋殼推倒后，蛋殼能自動(dòng)立起，制成一個(gè)“不倒翁”。

分析：在空蛋殼的底端封存的重物和燭油，使整個(gè)蛋體的重心移近蛋殼的底部，重心越低，穩(wěn)定性越好。當(dāng)?shù)皻A斜，偏離平衡位置時(shí)，使蛋體的重心升高。因?yàn)榈皻さ锥耸乔蛐蔚?，在蛋體的自身重力作用下，蛋體又恢復(fù)到原來(lái)的平衡位置上。這個(gè)小實(shí)驗(yàn)具有一定的知識(shí)性與娛樂(lè)性，做成之后還可當(dāng)作藝術(shù)品。

8．腌制咸蛋實(shí)驗(yàn)：

外殼完好的蛋埋入食鹽中腌制一段時(shí)間，可以制成一只咸蛋。雖然蛋殼仍然完好，但連內(nèi)部的蛋黃都變成了。

分析：因?yàn)槲镔|(zhì)的分子間存在間隙，而且分子不停地做無(wú)規(guī)則活動(dòng)，所以食鹽分子擴(kuò)散到蛋黃中，使蛋黃也變咸。這個(gè)小實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單，但如果青少年能第一次品嘗到自己的勞動(dòng)成果還是蠻快樂(lè)的。

以上只就“雞蛋問(wèn)題”進(jìn)行了探究。

事實(shí)上，我們?cè)谏钪羞€會(huì)經(jīng)常遇到一些迷惑不解的問(wèn)題，如山村中在夏天夜晚看到的“鬼火”——黃磷、白磷的自燃現(xiàn)象，氣功與特異功能等生物現(xiàn)象，特別是UFO飛碟之迷都是青少年最關(guān)心、最想了解的事物。

只有帶領(lǐng)未成年人運(yùn)用已經(jīng)學(xué)到的科學(xué)文化知識(shí)去探究身邊的科學(xué)，去揭開(kāi)生活中的奧妙和神密面紗，為未成年人提供更多參與科普活動(dòng)的機(jī)會(huì)，開(kāi)展多種形式的科普活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐，才能使未成年人的科學(xué)素養(yǎng)得到全面提高。