运用鸡蛋验证物理现象

山东省微山县西平一中　董辉　张春梅

　　我们每个人都熟悉鸡蛋，它的质量约50克，体积不足50立方厘米；其密度略大于水。它不但营养丰富，而且与物理有很多联系。以熟悉的鸡蛋为例做一些演示实验解释物理现象，一定会大大提高学生学习物理的兴趣。

　　1．蒸发吸收热量实验

　　把刚煮熟的鸡蛋从锅内捞出，直接用手拿时，虽然较烫，但还可以忍受。过一会儿，当蛋壳上的水干了后，感到比刚捞上时更烫了。

　　分析：因为刚刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜，开始时，水膜蒸发吸热，使蛋壳的温度下降，所以并不觉得很烫。经过一段时间，水膜蒸发完毕。由鸡蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高，所以感到更烫手。

　　2．作用力与反作用力等大？

　　实验：熟鸡蛋一只，石膏制成的工艺品一只。用鸡蛋敲击石膏工艺品，鸡蛋破而石膏工艺品安然无恙。

　　分析：鸡蛋壳与石膏工艺品主要化学成分都是钙，他们的坚硬程度应当相当，用蛋壳刻画石膏表面还能留下痕迹呢。蛋壳破而石膏未破，说明石膏对蛋壳的大于蛋壳对石膏力吗？不对，蛋壳与石膏的力是作用力与反作用力，他们总是等大反向的，造成蛋壳破的原因是石膏工艺品比蛋壳的厚而显得坚固，假若鸡蛋是实心的，那应该是另外的一个结果了。

　　3．热胀冷缩的性质

　　实验：把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中，待完全冷却后，再捞起剥落。

　　分析：首先，鸡蛋刚浸入冷水中，蛋壳直接遇冷收缩，而蛋白温度下降不大，收缩也较小，这时主要表现为蛋壳在收缩。其次，由于不同物质热胀冷缩性质的差异性，当整个蛋都完全冷却时，组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大，收缩程度更明显，造成蛋白蛋壳相互脱离，剥蛋壳就更方便了。

　　4．验证大气压存在

　　实验：选一只口径略小于鸡蛋的瓶子，在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内，接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后，蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。

　　分析：酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀，部分气体被排出。当蛋堵住瓶口，火焰熄灭后，瓶内气体由于温度下降，压强变小，低于瓶外的大气压。在大气压作用下，有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。

　　5．浮沉现象

　　实验：把一只去壳鸡蛋，浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后，发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋往清水中加入食盐，调制成浓度较高的盐溶液。再把鸡蛋浸没在盐溶液中，松开手后，鸡蛋却缓缓上浮。

　　分析：物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系。浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积，根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系。因为鸡蛋的密度略微比清水的密度大，当鸡蛋浸入清水中时，所受重力大于浮力，所以鸡蛋将下沉。当浸没在盐水中时，由于盐水密度比鸡蛋的密度大，所受的重力小于浮力，所以鸡蛋将上浮。

　　6．惯性、摩擦阻力现象

　　实验：选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只，放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋，缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。

　　分析：生鸡蛋的壳内是液状的蛋清，外力作用在蛋壳上旋转时，蛋清由于惯性，继续保持静止状态，则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用，使整个鸡蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白，外力作用时旋转时，整个蛋就能迅速转动。

　　7．物体的稳定平衡

　　实验：选用一只生鸡蛋，在小头一端开个孔并清除干净壳内的蛋清蛋黄。沿小孔滑入一块重物。以蛋壳的大头端为底部，扶好蛋壳。点燃一只蜡烛，滴入烛油，把重物封存在蛋壳底部。烛油大约封存至整个蛋壳高度的四分之一即可。把制好的蛋壳推倒后，蛋壳能自动立起。制成一个“不倒翁”。

　　分析：在空蛋壳的底端封存的重物和烛油，使整个蛋体的重心移近蛋壳的底部，重心起低，稳定性越好。当蛋壳倾斜，偏离平衡位置时，使蛋体的重心升高。因为蛋壳底端是球形的，在蛋体的自身重力作用下，蛋体又恢复到原来的平衡位置上。

　　8．分子运动现象

　　实验：外壳完好的蛋，埋入食盐中腌制一段时间，可以制成一只咸蛋。虽然蛋壳仍然完好，但连内部的蛋黄都变咸了。

　　分析：因为物质的分子间存在间隙，而且分子不停地做无规则运动，所以食盐分子扩散到蛋黄中，使蛋黄也变咸。

　　9．验证动量定理

　　实验：两个生鸡蛋从同一高度分别自由落下掉在水泥地上的破损而掉在海绵上的完好无损。

　　分析：当鸡蛋从同一高度下落时，末速度相同，动量相等。但落在水泥地面上的作用时间短，故冲击力大，鸡蛋破损。落在海绵上的作用时间较长。故冲击力较小，鸡蛋完好无损。

　　10．超重现象

　　杯子里放一个坚硬的带棱角的物体，上面再放一个鸡蛋，缓慢拿起杯子时鸡蛋完好，若迅速拿起杯子鸡蛋破裂。