趣味科学——典故里的科学 [复制链接]

司马光砸缸
典故：当同伴跌入盛满水的大缸中，其他孩子惊慌失措时，年仅七岁的司马光果断用石头砸破水缸，水流尽后同伴得救。
科学原理：
1.流体力学：水位差与压力释放
帕斯卡原理的应用：缸内水体对缸壁产生静水压力。当缸体被砸破时，破口处形成低压区，外部大气压与缸内静水压形成巨大压差，驱动水体高速涌出。
虹吸效应简化版：破口位置低于水面时，重力作用下水会持续流出，直至液面降至破口高度（托里拆利定律），无需外力抽水即可排空。
2.材料力学：脆性容器的失效机制

陶缸的脆性特性：古代陶缸属于脆性材料（抗压强度高但抗拉强度低）。石头冲击的局部应力集中导致裂纹瞬间扩展，引发结构性破坏（类似钢化玻璃的爆裂原理）。

破口位置的科学性：司马光选择砸缸的侧壁下半部（而非底部或口沿），既保证破口低于水面以排尽水，又避开最厚的缸底和最易飞溅伤人的口沿。

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2025/7/6 8:52:56

成语里的科学知识

凿壁偷光
典故：西汉学者匡衡因家贫无烛，在墙上凿洞借邻舍烛光读书的故事。
科学原理：
光传播直线传播定律：烛光通过小孔直线传播，形成定向光束（类似简易版“光导管”）。
照度平方反比律：光源亮度随距离增加而衰减。匡衡凿壁位置紧邻邻家烛台，使书简接收光强最大化。
孔径调控实验：小孔尺寸需平衡两矛盾：
大孔：进光量多，但光线散射导致书页亮度不均
小孔：光束集中亮度高，但进光总量不足

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2025/7/6 8:57:22

每天普及了解一个故事，科学知识小百科。

曹冲称象
典故：东吴孙权献巨象，曹操欲知其重而群臣无策，七岁的曹冲提出“置象大船之上而刻其水痕，称物以载之则校可知”。
科学原理：
等量替换法：曹冲通过将大象放在船上，并在船舷上标记水位线，然后用石头替换大象，使船达到相同的水位线，从而通过称量石头的重量来得知大象的重量。即用一个已知重量的物体（石头）来替换未知重量的物体（大象），通过保持系统状态不变（船的水位线不变）来实现重量的测量。
浮力原理：物体在液体中所受的浮力等于它排开的液体的重力。当大象站在船上时，船会下沉，直到浮力等于大象的重力。同样，当用石头替换大象时，石头的重力也会使船下沉，直到浮力等于石头的重力。通过称量石头的重量，就可以得知大象的重量

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2025/7/6 9:04:49

怀丙捞牛
典故：山西蒲州黄河浮桥的八只万斤铁牛被洪水冲入河底，和尚怀丙用两艘大船装满泥土，绳索绑紧铁牛后卸掉泥土，船体上浮将铁牛拉起。
科学原理：

浮力：先请熟悉水性的人潜到水底，摸清了八只铁牛沉在哪儿。然后让人准备了两只很大的木船，船舱里装满泥沙，划到铁牛沉没的地方。船停稳了，再叫人把两只船并排拴得紧紧的，用结实的木料搭个架子，跨在两只船上。又请熟悉水性的人带了很粗的绳子潜到水底，把绳子的一头牢牢地拴住铁牛，绳子的另一头绑在两只大船之间的架子上。准备工作做好了，再叫水手们一起动手，把船上的泥沙都铲到黄河里去。船里的泥沙慢慢地减少，船身慢慢地向上浮，拴住铁牛的绳子越绷越紧。船靠着水的浮力，把铁牛从淤泥里一点儿一点儿地向上拔。船上的泥沙铲光了，铁牛也离开了河底

泥土卸载→船排水体积减小→浮力下降→绳索张力拉动铁牛

跨学科应用，也足以看出我们古人的智慧，源于生活的智慧

海市蜃楼
典故：蓬莱现空中楼阁。
科学原理：

光路解析：

上现蜃景（沙漠）：暖空气在下，光向上弯折

下现蜃景（海洋）：冷空气在下，光向下弯折

这样的学习很有趣

成语的科学知识，很有趣

扬汤止沸vs釜底抽薪
科学原理：
扬汤止沸：液体蒸发带走热量，但热源持续供热，温度仅短暂下降。
釜底抽薪：切断能量输入，系统向环境散热至平衡。

水滴石穿
科学原理：
物理变化：水滴从高处滴落，其冲击力比较大，冲击力给石头带来磨损，水滴日复一日、年复一年，一滴一磨，石头就被磨穿了。这一过程是物理变化，只是石头的形状发生了变化，没有产生新的物质。
化学变化：由于空气中含有的二氧化碳与水的共同作用。二氧化碳溶于水而生成碳酸，所以水滴实际上是具有弱酸性的碳酸溶液。溶洞现象就是水滴石穿的一个典型例子。
酸雨的腐蚀：化石燃料（煤炭、石油、天然气等）燃烧时会产生许多硫氧化合物（二氧化硫、三氧化硫）和氮氧化合物（一氧化氮、二氧化氮等），它们在大气中飘逸，成为水蒸汽凝聚的中心，在适宜的气候条件下形成酸雨降落下来。酸雨的酸性很强，PH值小于5.6，所以有很强的腐蚀性，别说石块，就是钢铁也要被它“咬”得千疮百孔。

哇，真是有心了，感觉可以和语文交叉起来

感叹古人的智慧，这样的跨学科教学很有意思

学习到了，我们刚好有科学➕成语的活动。

典故中处处存在科学

挺有趣的，适合孩子们。

收藏了  谢谢分享

典故中的科学  好有趣

语文和科学很好跨学科开展的一个载体

学科融合

故事中的科学原理

成语中的科学，有趣，

将“闻鸡起舞”典故，从人文故事延伸到科学原理，关联公鸡生物钟、人类皮质醇节律，打破学科壁垒，让古老典故有新科学解读 。

借经典故事引入，比单纯讲科学知识有趣，适合科普传播，也能启发读者（尤其学生）用科学视角重新看传统文化内容 。

这是很成功的趣味科普，用新颖视角连接人文与科学，既传播知识又能点燃读者探索欲。

这都是我小时候学过的故事啊

老马识途的科学解释
"老马识途"这个典故讲述了齐桓公伐孤竹返程迷路，管仲建议放老马前行而找到归路的故事‌1。现代科学研究发现，马匹确实具有惊人的空间记忆能力：
马的大脑海马体发达，能形成"认知地图"
通过气味、地磁感应和视觉标志物构建三维导航系统
年长马匹积累了更丰富的环境经验，形成更稳定的空间记忆

科学无处不在啊