第27章 分生活科学(3)

夜幕降临，各种灯陆续被点亮，照亮了房屋和街道。灯给我们带来了光明，是我们工作、学习和生活中不可缺少的东西。灯的原理说起来很简单，当电线里的电流流经很细很细的金属丝时，金属丝会产生高热，热到一定程度时便会发光。但同样是灯，在瓦数相同的情况下，荧光灯比白炽灯要亮得多，这是为什么呢？

因为荧光灯的发光原理和一般的白炽灯不同。荧光灯是在灯管里面装入一些特殊的气体，又在灯管内壁涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光的。荧光灯在发光过程中，产生的热量很少，它发出的光是一种冷光，这就使得荧光灯的发光效率大大提高。当消耗同样多的电能时，荧光灯要比白炽灯亮得多，因此荧光灯更省电。

为什么电灯泡用久了会发黑

新买来的灯泡光亮透明，可用了一段时间后，发现灯泡里面出现了一层黑影。灯泡为什么会发黑呢？

原来，灯泡的肚子里盘着一圈很细的钨丝。当通电后，钨丝发热，温度可高达2500℃以上，高热使钨丝因炽热而发白，就射出了耀眼的光芒。我们知道，虽然钨的熔点高达3380℃，但在白炽化程度的高温下，一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来，沉淀在灯泡内壁上，日子长了，电灯泡的“脸”就被“抹”黑了。灯泡一发黑，就预示它已经到了“风烛残年”，快该更换了。为了阻止钨丝挥发，人们在制作灯泡时，往往要充入少量惰性气体，把钨丝团团包围住，不让钨的蒸汽随便跑出来。所以，充了惰性气体的灯泡不容易发黑，也耐用些。

声控灯为什么有声音就会亮

拍拍手，跺跺脚，或轻轻地咳嗽一声，楼道里的灯就自动点亮了，再也不用摸索墙上的开关，这声控灯就是好用。这其中有什么奥妙吗？

声控灯是一种声控电子照明装置。它的电路里有一个声传感器，相当于一个小话筒。一旦听到声音，这个小话筒会将声波转换成电信号，再经过专用的芯片处理后，就可以控制电子开关，将灯点亮。说来有趣，白天光线充足时，即使有震耳欲聋的鞭炮声，声控灯也不会理睬；但在黑夜，轻轻咳一声它就发出了亮光，这是为什么呢？原来，声控灯里面还有一个光传感器，专门负责检测光线，让它在光线足够的时候不工作。只有在光线昏暗的时候听到声响，灯才会亮。所以说，声控灯的控制盒是声、光同时控制的。

保险丝为什么能够保证用电安全

保险丝是一种安全保护装置，它的真名叫“熔丝”，是由铅、锑或者铅、锡等低熔点的合金做成的。这些金属丝熔点比较低，天生怕热。当通过的电流超过保险丝的额定电流时，它会马上熔断，自动把电路和电源断开。这样，强电流就不能再进入用户的家里来了，从而防止接在电路中的仪表、电器或线缆因电流过强而烧坏，也能避免火灾。“熔断了自己，保护了别人。”所以，人们把这些金属丝称为“保险丝”。

如果保险丝断了，不能随便找根铜丝或铁丝代替。铜丝或铁丝的熔点很高，即使强电流通过时，也不会熔断，就不能达到自动切断电流的目的，起不到保险的作用，容易使电路或电器烧坏，因此不能使用铜、铁、铝丝代替保险丝。

为什么碱性电池比较耐用

在我们的日常生活中，离不开电池，因为相机、收音机、遥控器等都需要借助电池来工作。那么，为什么碱性电池比普通电池耐用呢？

碱性电池是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液。碱性电池不像普通电池那样填充的都是固态糊状物，所以它的内阻比较小。再加上碱性电池中的锌是以小粒子形状参与反应，与电解质的接触面积较大，因而产生的电流量要比同体积的普通电池大3—5倍。与以往的普通电池相比，碱性电池具有耐用、电流量大、储存寿命长、外壳不易腐蚀等优点。另外，碱性电池中不参与化学反应的填充物很少，所以它能做得更小些。这样，体积相同的碱性电池和普通电池相比，碱性电池就显得格外耐用。

废旧电池为什么不能乱扔

电池都有一定的寿命，当一节电池完成自己的使命后就成了废旧电池。这时该怎么处理，随便丢到垃圾箱里了事吗？其实，这样乱扔是不对的，不能将废旧电池作为生活垃圾对待，而应该对它进行回收。为什么呢？

绝大部分电池中都含有剧毒的汞，如果将废电池作为生活垃圾扔掉，其中的一些重金属，如铅、汞、镉、锰等会污染水源和土壤，并且会通过各种途径进入人体内，如果时间长了，会损害人体健康，甚至可以致癌。据统计，一节废电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。如果将废旧电池回收，提取其中的有用成分，就能变废为宝，再为人类造福。

为什么蓄电池可以蓄电

蓄电池是电池中的一种，由于能反复充电、放电，人们把这类电池又叫做二次电池。蓄电池可不是一个仓库，直接就能把电储藏在里面。要知道，电是电子的定向流动，因此，电是不能直接被储存的。蓄电池的工作原理，就是把化学能转化为电能。它之所以能蓄电，是把外界的电能用来促使电池内部发生化学反应，把电能转换成化学能储存起来；使用电池时，电池内部又进行逆向的化学反应，把储存的化学能转变为电能。这种可逆的变化能反复多次进行，蓄电池也就可以反复充电使用了。

蓄电池的种类很多，应用十分广泛。较常见的是铅蓄电池，它常常用在汽车上。目前，在通信、家电上用得较多的是镍镉电池、镍氢电池、锂电池等。

为什么太阳能电池板能够发电

在自家屋顶上放上几排太阳能电池板，日常的生活照明用电再也不用发愁了。为什么太阳能电池板能够发电？太阳能电池板是用硅制造的，硅是一种重要的半导体材料，目前在电子产品领域扮演着几乎不可替代的角色。太阳能电池板的表面由两个性质各异的部分组成。当太阳能电池板受到光的照射时，能够把光能转变为电能，使电流从一方流向另一方。太阳能电池板就是根据这种原理设计的。

另外，硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光。为此，人们在它的上面蒙上一层防止光反射的膜，这使得电池板的表面呈紫色，从而将反射损失减小到5％甚至更小。太阳能电池具有寿命长、清洁无污染和发电灵活等优点，是一种大有前途的新型电源。

空调里怎么会有冷风出来

炎热的夏天，非常闷热，就连电风扇吹出来的风也都是热的。这时，一打开空调，房间里立刻就凉快起来了。为什么空调里会有冷风吹出来呢？

空调里面有制冷剂，也就是氟利昂。氟利昂就像酒精一样，很容易变成气体，我们把它称之为“冷酶”。空调就是利用冷酶变成气体的同时带走热量，并向外释放冷空气的原理制成的。当空调中的氟利昂液体在蒸发器中蒸发时，就吸收空气中的热量，也就使热空气变冷了。这时候，房间里的空气被空调的离心风扇吸进，接着穿过蒸发器，由于蒸发器里面的冷酶慢慢地蒸发吸收热量，从而使室内进来的空气降低温度变为冷风，再从出风口吹出来。就这样反复循环，室内的温度就降低了，所以就使人感觉到凉快了。

电话为什么能传递声音

电话是传递信息的主要工具之一，给人们的生活提供了方便。今天，在不同地点生活的人要直接联系，既不用寄信，也不必亲自赶到对方所在的地方，他们只要通过电话这一工具即可办到。如果没有电话，很难想象生活会变成怎样。

电话是依靠电流来传递声音的。人在打电话时，声音传入话筒，话筒里有个小金属片，能随着声音产生振动，进而把声音变成电流。电流沿着电话线被送到电话局，电话局就把你的号码和你拨的号码的电话线路接在一起。所以，这边拨号，那边电话铃就响了。电流通过电话线传到对方的听筒里，对方听筒里的小金属片作相应的振动，再转换成声音传出来，这时接电话的人就听到你的声音了。

为什么无绳电话没有线也能通话

家中有一部无绳电话，人们就可以像用手机一样，在客厅、卧室、厨房之间从容潇洒地通话。但你知道它为什么可以不用电话线吗？无绳电话俗称“子母机”，一般都与固定电话配合使用，由一个固定机接入电话线路。无绳电话通过无线电收发讯号来接通电话，这就是它没有线也可以通话的原因了。

固定机担任中继转发的任务。当固定机收到电话线路传来的信号后，就由机内的发射器发射到移动机的接收部分，最后由移动机的扬声器传出；移动机的回话由移动机的话筒传入后，经机器的无线电发射，被固定机接收，再经电话线路传到对方。这样，移动机的电话便接通了。无绳电话轻便、灵活，可随时与其他电话相互通话，深受人们喜爱。

手机为什么能远距离通信

固定电话信号稳定，通话清晰，不过正因为固定，不便随身携带。而手机的出现，让人们可以随时随地随心所欲地与千里之外的亲人、朋友聊天沟通，方便极了。手机为什么能远距离通信呢？

当你用手机打电话时，所拨的号码经过一定的转换，变成一种信号，然后通过无线电波发射出去。附近的基站接收到信号后，又将信号还原，通过基站的其他通信设备，接通对方的电话。如果对方是固定电话，那么信号要通过市内长途电话程控交换机，与有线电话网相通；如果对方也是移动电话，那么基站将接到的信号转发到其他基站，所有的基站将你的信号转发一次。只要对方在某一基站无线电波覆盖范围内，双方就可以通电话了。

为什么照相机会有“咔嚓”的声音

小小照相机，它记录下生活的精彩瞬间，在我们的生活中扮演中不可或缺的角色。照相机的原理是这样的，在照相的时候，相机收到适量的光，并将其捕捉到的内容记录到胶卷上。

照相机的镜头与机箱之间，有一块小金属片，就像门帘一样，这就是快门。快门一般是关闭的，当打开时，光线就通过镜头，从而在机箱内的底片上成像，底片感光，产生化学反应固定住影像，于是照片就产生了。由于底片非常敏感，所以，快门开闭的时间很短，一次开闭的时间间隔就叫快门速度。快门在非常短的一瞬间开闭，自然会有声音产生，这就是清脆的“咔嚓”声。如果天气晴朗，光线充足，这时底片很容易感光，所以快门速度就快点，相反快门速度就慢点。

数码相机为什么不用胶卷

现在，数字产品已经成为一种潮流。在众多的数字产品中，和电脑相关，且最有代表性的非数码相机莫属。传统相机需要胶卷才能完成成像，然后冲印，要看到拍摄效果需要一段时间。而数码相机却不是这样，它不需胶卷也能照相，为什么呢？

数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它和普通相机一样，也是通过快门和镜头摄取景物的，但储存景物的物质不是涂满感光剂的胶卷，而是电子影像感应器。这个感应器能把景物反射光线转化为数码信号，再进一步处理和存储。所以，数码相机不用胶卷，而是用存储卡。数码相机可以随时拍，随时看，并可以随时删除存储卡上的信息，重新摄取。存储卡也可以与电脑连在一起配合使用。

自动门为什么能自动开关

自动门真是神奇，当人走近时，门就自动打开；等人进去后，它又自动关闭。这是怎么回事呢？

自动门由主控制器、感应器、马达、走轮等部分组成。当人走近时，感应器如同一双眼睛就能感应到，并给主控制器一个信号。主控制器是自动门的指挥中心，接到信号后，马上发出指令，指挥马达工作。马达得到一定运行电流后作正向运行，通过皮带将动力传给走轮使门扇开启。门扇开启后，由主控制器作出判断，如需关门，通知马达作反向运动，关闭大门。还有一种地毯式自动门，这种门的门前有一块地毯，当人往地毯上一站，由于重量增加，于是电源接通，把门打开；人进去后，重量减小，电源断掉，过了几秒钟后，门便自动关上。

触摸屏为啥能对人的触摸产生反应

我们在查询信息时，只要手指在触摸屏上面轻轻一点、碰一碰，相关内容就显示出来了。作为一种全新的电脑输入设备，触摸屏为什么能对人的触摸产生反应呢？

其实，触摸屏的工作原理并不复杂。屏上的每一个触摸点都对应着一个功能开关，当手指或其他物体触摸到这个开关时，就等于打开了开关，相应的功能程序立刻启动，执行预先设计好的一系列指令。我们只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字，就能实现操作，从而使人机交互更直截了当。完全不懂计算机的人，不经过专门训练，也可以操作自如。正因为如此，触摸屏不仅广泛应用在工业控制上，而且深入到人们的日常生活中，备受青睐。

遥控器为什么可以指挥电器

小小的遥控器，作用真不小。家里的许多电器，如电视机、音响、空调等，都可以用它来控制开关。为什么呢？

遥控器是利用红外线来传递、控制信号的。常用的红外线遥控器一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件是红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管，在其两端施加一定电压时，它便发出了红外线。当我们按动遥控器的按钮时，遥控器前面的二极管就会发出红外线，把信号传给电器里的感应器，从而让电器运转。红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于这种遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，在电子、工业、航空和国防等各个领域被广泛采用。

手电筒为什么能发光

手电筒，可谓无处不在……煤矿工人作业时需要它，晚上照明需要它，野外探险时更需要它，它与我们的生活息息相关。手电筒能发光的秘密在哪里呢？

把两节电池正负极相接放进手电筒，电池的正极正好顶住灯泡的底部，并通过灯座与外壳相连。电池的负极与底盖的弹簧相接，并通过弹簧也和外壳连着。筒的中部有一个开关，它通过一个金属片与灯座相连。向前推动开关，金属片接触到了灯座，电路接通，灯泡就亮了；开关向后，金属片与灯座分离，线路断开，灯泡不会发光。可见，手电筒能发光，不仅是因为它里面装有电池，还因为它的外壳和电池、灯泡之间组成了一个通路，让电流能通过，这样灯泡才能发光。

电视机可以卷曲吗

“买一卷电视机！”听到这句话，你一定很惊奇，电视机的量词不是“台”吗，什么时候开始说“卷”了？随着科技的发展，可卷曲的电视不再是天方夜谭，这个梦想很快就能变成现实了。