高中物理鐵絲穿冰課外實(shí)驗(yàn)觀察

        放在冰上的鐵絲能穿過冰塊嗎？時(shí)間再長(zhǎng)也穿不過，可是當(dāng)鐵絲下面掛上重物后壓在冰上，時(shí)間長(zhǎng)些情況如何？

　　器材：厚冰，細(xì)鐵絲和重物。

　　在冬天取一塊厚些的冰，架空，用細(xì)鐵絲繞過冰塊下掛重物。過一段時(shí)間會(huì)看到細(xì)鐵絲穿過冰塊而不留下切口。請(qǐng)你實(shí)驗(yàn)一下并作出解釋。

　　這是因?yàn)椋何矬w在熔化時(shí)，若體積膨脹，加大壓強(qiáng)阻礙膨脹，則熔點(diǎn)升高；熔化時(shí)若體積縮小，加大壓強(qiáng)有助縮小，則熔點(diǎn)降低。冰熔化成水時(shí)，體積變小，所以加大壓強(qiáng)后熔點(diǎn)降低。實(shí)驗(yàn)中冰與鐵絲的接觸面很小，加掛重物后可得到很大壓強(qiáng)，接觸處的冰因熔點(diǎn)降低而熔化。熔化的水跑到鐵絲上面，因壓強(qiáng)回復(fù)到1大氣壓，熔點(diǎn)升高到0℃，又結(jié)成冰。結(jié)冰放出的熱量又供給鐵絲繼續(xù)熔化下面的冰。如此下去鐵絲穿過冰塊下落，而冰塊依然完整。

　　自然界中冰河的形成也是這樣。高山上積雪較厚，時(shí)間長(zhǎng)了，隨著積雪的增加，雪底部的壓強(qiáng)增大，冰的熔點(diǎn)降低，因此底部的雪熔化。熔化成的水由積雪中的縫隙上升，升到壓強(qiáng)稍小處，又凍結(jié)為冰。這樣反復(fù)若干次形成龐大的冰塊，冰塊底部同樣也是壓強(qiáng)大熔點(diǎn)低，冰又熔化為水，使冰塊沿山坡徐徐下滑，形成冰河。

　　北方的同學(xué)都愛滑冰，腳踏冰鞋在冰上時(shí)，由于冰鞋刀刃很薄，與冰的接觸面積一共只有幾平方毫米，整個(gè)體重壓在這樣小的面積上，對(duì)冰的壓強(qiáng)是極大的，因此刀刃下的冰熔點(diǎn)降低，冰熔化成一薄層的水，分布在冰鞋刀刃與冰面之間，起了潤(rùn)滑作用，因而可使人自由滑冰，作出各種優(yōu)美動(dòng)作。冰刀滑過之后，壓強(qiáng)減小，熔點(diǎn)升高，水又立即凍成冰。