福爾摩斯的麻煩

金元燮

世界上第一家以磁力為主題的體驗館開張了。磁力體驗館的名字叫作“萬物貼在一起”，而世界著名的物理學家“都貼上來”就是體驗館的館長。

開館儀式那天，突然發生了一件奇怪的事情：一個一個擺設好的展品不知怎么的，都不能運行了?！岸假N上來”館長急忙向福爾摩斯發出了求助信。

怎樣才能修理好這些出故障的展示品呢？還有，到底是誰在搗亂呢？

第一件展示品是帶有橡皮筋的天使模型。

這些天使娃娃由鐵做成，下面綁著橡皮筋，原本是貼在上方的5個磁鐵光環上的。上面的磁鐵光環為電磁鐵，當然需要電流才能產生磁力，不過似乎有人故意把電源給掐斷了。因此，這些天使娃娃和它們的光環脫離了。

另外，這些天使娃娃原本的排列方式很特別。當它們貼在磁鐵上以后，那些綁在它們身上的橡皮筋，就會連出兩個一模一樣的三角形。

現在，福爾摩斯已經將電源修好了，接下來，就按原來的位置把這些天使娃娃貼上去吧。

第二件展示品是“磁鐵毛絨毯子”。一個磁鐵無論多么小，都有兩個磁極，一個磁極叫作北極（N），一個磁極叫作南極（S）。磁極之間呈現同性磁極相互排斥、異性磁極相互吸引的現象。

磁鐵毛絨毯子就是根據這樣的原理制成的。不過，問題是有人故意把毛絨毯子的磁極弄亂了。請按照地板上的磁極，排列毛絨毯子上的磁極吧。

怎樣布置磁極，才能讓毛絨毯子飄在空中呢？

和磁場相關的展示品也出現了問題。連接電源的電磁鐵周圍會生成磁場。在這個磁場的周圍放上指南針的話，那些指南針就會隨著磁場指出特定的方向。

仔細觀察電池是如何連接的，然后找出哪一個指南針的指向是錯誤的。

如果將有N極和S極的磁鐵從中間切斷，會發生什么樣的事情呢？可以分開N極和S極嗎？

我們看到，切開磁鐵后并不能把N極和S極分開，而是出現了許多同時具有N極和S極的磁鐵。因為組成磁鐵的所有原子都具有磁鐵的性質。

展示品中有一件就是演示此原理的，不過現在被切斷的磁鐵的N極和S極似乎有點兒奇怪，請在這些磁鐵中找出方向錯誤的磁鐵吧。

仔細觀察這些磁鐵和他們的擺放方向，然后找出有錯誤的磁鐵。

故障展品1

把天使娃娃連接到磁鐵上時，橡皮筋可以起到連接地板和磁鐵的作用。如圖一樣連接，就可以出現兩個一樣的三角形。

故障展品2

根據磁極之間同性磁極相互排斥、異性磁極相互吸引的原理，毛絨毯子上的磁鐵應該與地板上的磁鐵同磁極相對，這樣它才能飄起來。

故障展品3

電流是從電池的正極（+）流向負極（-）的，電磁鐵的下方為北極，上方為南極，電磁鐵周圍的磁力線也是由北極指向南極的。根據同極相斥、異極相吸的原理，②、④、⑦號指南針是錯誤的。

故障展品4

先一個一個地把這些碎塊拼接在一起吧。其他磁鐵的方向都是正確的，不過，有一塊磁鐵指著相反的方向。答案應該是⑤號磁鐵。

“都貼上來”的惡作劇

一看到福爾摩斯解決了所有問題，館長“都貼上來”突然笑了起來。

“哈哈哈！福爾摩斯，怎么樣？通過解答問題是不是學到了磁鐵的相關知識??？其實我們的磁鐵體驗館就是通過破案來直接體驗磁力知識的。”

福爾摩斯雖然感到館長有點兒荒唐，不過確實學到了不少與磁鐵相關的知識。既解決了問題，又學到了知識的福爾摩斯今天也是抱著輕松的心情回家的……

“白色共和國”被稱為世界上最干凈的國家。它位于太平洋中的一個小島上，它的所有實物可以說都是純粹的結晶體。不過有一天，一陣臺風把“白色共和國”變得亂七八糟，簡直成了垃圾場?！鞍咨埠蛧钡目偨y“干凈”為了處理這樣的局面，邀請福爾摩斯過來幫忙。

福爾摩斯能把這個亂七八糟的“白色共和國”恢復原樣嗎？

亂七八糟的米房

福爾摩斯最先來到的地方就是米房。本來要用米做年糕的老板，卻在一旁連聲嘆氣，發生了什么事？

原來，那一陣臺風把鄰居鐵匠的釘子吹到了米房，而且那些釘子和米房里的米，再加上豌豆，都混合在一起了。福爾摩斯從車里拿出一些工具，里面有紙、球、羽毛球拍、音箱、蠟燭等多種東西。

利用這些東西可以分出米和豌豆，還有釘子嗎？要使用哪些工具呢？

被水淹沒的鹽廠

福爾摩斯要做的第二件事情，就是拯救被水淹沒的鹽廠。“白色共和國”的居民齊心協力把那些倒下的建筑物重新建了起來，不過問題是那個鹽庫：刮臺風時下的那場暴雨把鹽庫都弄濕了。

若想拯救那些被水淹了的鹽，應該怎么做呢？觀察一下福爾摩斯面前的工具，然后想想該怎么做吧。

桑拿房里的油

這次是桑拿浴房出了問題：位于桑拿浴房旁邊的油廠發生了漏油事件，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。桑拿浴房的水不能亂排，福爾摩斯必須把水和油分離。

現在福爾摩斯手里有篩子、注射器、溫度計和鏡子，他用哪個工具能把水和油分離開呢？

礦泉水工廠的污染

這次是礦泉水工廠出了問題：化學工廠的酒精流到了礦泉水工廠的水罐里面。因為酒精是無色的，所以用眼睛無法把水和酒精區分開來。福爾摩斯看了看自己的工具，現在還剩下塑料布、竹筒、溫度計，還有煮方便面的煤氣灶和鍋。

想要分離水和酒精，應該怎么做呢？朋友們，快來幫幫福爾摩斯吧。

分離任務1

不要忘了音箱里有磁鐵，它能吸走那些釘子；然后可以利用羽毛球拍把豌豆和米粒分開。這樣，第一個任務就完成了。

分離任務2

要分離水和鹽，最好的方法就是讓水自然蒸發掉?？梢园阉芰喜间佋诘厣?，然后在上面鋪上一層濕鹽；或者用竹子和塑料布做成塑料薄膜大棚也是一個好方法。

分離任務3

水和油不會融到一起，而且油比水輕，會浮在水面上。因此福爾摩斯可以用注射器抽取水中的油。

分離任務4

水和酒精沸騰的溫度不一樣，水在100攝氏度時開始沸騰，而酒精是在78攝氏度時開始沸騰。因此，我們加熱這些水和酒精混合的液體時，酒精會先變成氣體，此時把那塊塑料布斜放在鍋上面，酒精凝結在塑料布上，就可以把酒精分離出來（如圖所示）。

盡管做好了分離工作……

多虧了福爾摩斯，“白色共和國”終于找回了寧靜。不過又怎么了？突然發生了7.0級地震，“白色共和國”又變得亂七八糟了。福爾摩斯很泄氣，不過，好心腸的他當然不能袖手旁觀，只好留在那里繼續幫忙做分離工作。直到現在，他還沒有回來呢。