公民科学素质学习第55期

蒙山县科协

人类历史上不少人想制造永动机，为什么都失败了？

人们把不消耗任何能量而持续不断对外做功的机器叫做永动机。这种机器违反了能量守恒定律，因为能量无法凭空产生也不会凭空消失，要持续对外做功就必须不断补充能量。还有一种永动机，是在没有温差的情况下从自然界中不断吸取热量转变为机械能。它虽然不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律——机械能可以100%转化为内能，但内能却不可能完全转化为机械能而不引起周围其他任何变化。因此，永动机是不可能被制造出来的。

测试题·单选题

①对于永动机，正确说法是（    ）

A. 永动机不可能制造出来，因为这是违背自然规律的

B. 只要资金能保证，永动机是可以制造出来的

C. 聪明的人是能够设计制造出永动机的

D. 只要不懈努力，制造永动机的梦想一定会实现

测试题·判断题

②研究制造永动机是解决人类面临能源短缺的最佳选择。（    ）

③制造出永动机是不可能的，因为这是违反自然规律的。（    ）

参考答案：①A  ②×  ③√

什么是纳米技术，纳米材料有什么用处？

纳米（nm）是一种长度单位，1nm等于一米的十亿分之一。一根头发丝的直径大约就是6万nm～8万nm。纳米技术就是在1nm～100nm长度范围内，把原子、分子和粒子组装成新材料的技术。通过纳米技术获得的材料称为纳米材料。纳米材料与普通材料相比，有一些独特的性质，在日常生活、医学、工农业生产、信息技术等领域发挥着重要的作用。例如，碳纳米管直径仅为头发丝的五万分之一，密度只有钢的六分之一，而强度却是钢的100倍，可用来制作防弹衣；人体血液中红血球的大小为6000nm～9000nm，而纳米粒子只有几个纳米大小，可以在血液中自由活动；如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位，便可以检查病变和进行治疗，比传统的打针、吃药效果更好；在毛衣里加入金属纳米颗粒，既可防静电又可防水；采用纳米涂层的冰箱和洗衣机具有更好的除菌性能；陶瓷脆弱易碎，而纳米级的陶瓷却具有很好的韧性和延展性；采用碳纳米管和石墨烯制成的晶体管，具有高效率低能耗的特点等等。

测试题·单选题

①纳米是一个（    ）单位。

A. 时间

B. 长度

C. 体积

D. 面积

测试题·判断题

②1纳米等于十万分之一米。（    ）

③纳米技术就是在1～100nm范围内，把原子、分子和粒子组装成新材料的技术。（  ）

④纳米级的陶瓷具有很好的韧性和延展性。（    ）

参考答案：①B  ②×  ③√  ④√

牛顿力学是因为苹果砸中牛顿而发现的吗？

有一个故事，说的是牛顿被落下的苹果砸中后，灵感突现，结果发现了万有引力定律。其实问题并非如此简单。早在牛顿之前，就有不少科学家对物体的运动进行了研究，并取得了丰富的成果。例如，伽利略通过理想实验得出“物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持”，开普勒则根据大量观测数据，推算出行星运动的开普勒定律。牛顿在前人大量实验数据、研究成果和研究方法的基础上，归纳、推理，应用理论指导实验，再用实验检验理论，最后发现了万有引力定律和牛顿第一、第二、第三定律。因此，发现牛顿力学定律是几代科学家致力于力学研究的结果，跟苹果是否砸中脑袋没有必然的因果关系。

测试题·单选题

①发现万有引力定律的科学家是（    ）

A. 爱因斯坦

B. 阿基米德

C. 伽利略

D. 牛顿

测试题·判断题

②如果掉落的苹果没能砸中牛顿，牛顿就不可能发现万有引力定律。（    ）

③牛顿发现力学定律是几代科学家致力于力学研究的必然结果，跟苹果是否砸中脑袋没有因果关系。（    ）

参考答案：①D  ②×  ③√

隐身人能从传说走向现实吗？

我们之所以能看见物体，是因为照射到物体上的光波被反射回我们眼睛里。如果在物体表面覆盖一层既不能反射又能让光波绕过物体沿原方向传播的超材料——隐形材料，就无法看见该物体了。据报道，英国科学家研制出一种隐形“智能布料”，用其制作的服装就能实现隐身。因此，隐身人已不再是科幻和梦想。其实，隐身技术早已应用于军事领域。例如，我国制造的歼20隐形战机，通过隐形材料和特殊外形设计，可避开敌方雷达的探测，提高突防作战能力。隐形飞机的隐形并不是肉眼看不到，而是让雷达无法侦测到飞机的存在。当然，如何在民用领域应用隐身技术，还需要深入研究。如果任何人都可以隐身，也会带来许多社会问题。

测试题·单选题

①隐形飞机（    ）

A. 是一个传说

B. 难以被雷达发现

C. 肉眼是看不到

D. 还没被制造出来

测试题·判断题

②隐形飞机能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号。（    ）

③《哈利·波特》中的隐身斗篷可以“隐身”，只不过是幻想，不可能在现实中实现。（    ）

参考答案：①B  ②√  ③×

看3D电影为什么要戴3D 眼镜？

3D电影即三维立体电影。

人看物体之所以有立体效果，是因为人有左右两只眼睛，除了看正前方的物体外，还会产生上下、左右、前后、远近等角度的差别而形成立体感。在制作3D电影时，同一景物采用左、右两台摄影机模拟人眼拍摄，放映时用装有互成90°角偏振镜的左右两台放映机将拍摄的画面投影到同一银幕上。由于左、右摄像机位置略有不同，拍出的画面就有一些差别，如果用裸眼观看，就会模糊不清。如果能控制光线，让左放映机的画面只进入左眼，右放映机的画面只进入右眼，就能在大脑中复原拍摄时的立体效果。实现这个功能的道具就是3D眼镜，它能让不同偏振模式的光通过左右两只镜片，达到“左眼看左画面、右眼看右画面”的目的。所以，看3D电影时需要戴3D眼镜。

如果不想戴3D眼镜，又能否享受立体电影效果呢？这正是目前处于研究、发展状态中的裸眼3D技术，我们期待裸眼3D早日走进我们的生活。

测试题·单选题

①在观看3D电影时，通过3D眼镜的偏振镜片实现了（    ）的目的，从而复原拍摄时的立体效果，使人亲临其景。

A. 左眼看左放映机画面，右眼看右放映机画面

B. 左眼看右放映机画面，右眼看左放映机画面

C. 左眼看银幕左边，右眼看银幕右边

测试题·判断题

②现在的3D电影不是裸眼3D，不戴3D眼镜观看就会模糊不清。（    ）

③目前广泛使用的3D电视，跟3D电影的原理完全不同。

参考答案：①A  ②√  ③×

银行卡、身份证和交通卡是怎样储存信息的？

从储存信息的原理看，银行卡可分为磁条卡和非接触式芯片卡（IC卡）。磁条卡是利用压贴在卡片上的磁条来储存信息的。磁条是由一层微粒磁性材料组成，当需要记录信息时，将卡片从磁头处移过，磁头线圈产生的磁场将磁条磁化，相关数据就写到磁条上了。读取数据时，将卡片从磁头处划过，磁头线圈切割磁条产生感应电动势，就可将上次记录的数据输出。

磁条卡的缺点是容易被消磁，如果将卡片放置在磁铁或是强磁场附近，储存的信息就会丢失。为了克服消磁带来的困扰，现在逐渐用非接触式的IC卡来替代磁条卡，身份证、交通卡均属于非接触式IC卡。非接触式IC卡主要由卡基、专用芯片和天线组成。读写器将信息编码后加载到固定频率的载波上，这些加载的数据信息由卡内的射频接口模块解码、处理，最后对可编程存储器内的数据进行读或写，这样就实现了对信息的储存和修改。

测试题·单选题

①身份证属于（    ）

A. 磁条卡

B. 非接触式IC卡

C. 接触式IC卡

D. 既有磁条又有芯片的复合卡

测试题·判断题

②磁条式银行卡应避免放置在磁铁、音箱、电脑等附近，以免储存的信息出现丢失。（    ）

③用非接触式IC卡逐渐取代磁条卡是银行卡发展的趋势。（    ）

参考答案：①B  ②√  ③√