高中物理鐵絲穿冰課外實驗觀察

        放在冰上的鐵絲能穿過冰塊嗎？時間再長也穿不過，可是當鐵絲下面掛上重物后壓在冰上，時間長些情況如何？

　　器材：厚冰，細鐵絲和重物。

　　在冬天取一塊厚些的冰，架空，用細鐵絲繞過冰塊下掛重物。過一段時間會看到細鐵絲穿過冰塊而不留下切口。請你實驗一下并作出解釋。

　　這是因為：物體在熔化時，若體積膨脹，加大壓強阻礙膨脹，則熔點升高；熔化時若體積縮小，加大壓強有助縮小，則熔點降低。冰熔化成水時，體積變小，所以加大壓強后熔點降低。實驗中冰與鐵絲的接觸面很小，加掛重物后可得到很大壓強，接觸處的冰因熔點降低而熔化。熔化的水跑到鐵絲上面，因壓強回復到1大氣壓，熔點升高到0℃，又結成冰。結冰放出的熱量又供給鐵絲繼續熔化下面的冰。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，時間長了，隨著積雪的增加，雪底部的壓強增大，冰的熔點降低，因此底部的雪熔化。熔化成的水由積雪中的縫隙上升，升到壓強稍小處，又凍結為冰。這樣反復若干次形成龐大的冰塊，冰塊底部同樣也是壓強大熔點低，冰又熔化為水，使冰塊沿山坡徐徐下滑，形成冰河。

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