学生探索百科
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作者： 徐先玲主编
出 版 社： 延边人民出版社
出版时间： 2004-8-1字数：版次： 1页数： 306印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787806982570包装： 平装编辑推荐
《学生探索百科》包含了军事航天、科技发明、动物植物、自然探索、交通博览等有趣有益的多方面内容，既科学严谨，又深入浅出，利于培养中小学生热爱科学、探索未来的精神，全面提高孩子们的综合素质。
本书图文并茂，内容丰富，是青少年朋友最佳的课外知识读物。
内容简介
对于涉世不深甚或处于懵懂时期的孩子来说，对世界有太多的疑惑和不解，他们需要家长和老师的指导，需要靠图书和其他媒介来释“疑”解“惑”。科普图书，作为科技知识的载体，是孩子们了解科技知识不可或缺的。神秘莫测的宇宙天象，妙趣天成的地球奇观，情趣各异的动物植物，奇妙的物理现象，复杂的化学变化，睿智的发明创造，纵横交织的交通网络，威力强大的军事武器，日新月异的航天技术，是孩子们最想知道的知识，这些知识能满足孩子的好奇心，激发他们的求知欲、探索欲。鉴于此，我们精心编写了这本《学生探索百科》，以期帮助孩子走近科学，揭开宇宙星空、自然现象和科学技术的神秘面纱，使他们不断认识了解世间万物，从而增长知识、开阔视野。
《学生探索百科》注重使用通俗易懂的语言来阐述深刻难懂的科学知识，它涵盖了自然探索、科学探秘、军事航天、科技发明等方方面面的内容，在注重知识性、科学性、实用性的同时，还增添了精美的插图以及浅显易懂的图解文字。这本书不仅能满足孩子了解一般科普知识的需求，适合孩子的阅读情趣，更能充分调动孩子的思维，增强学习效果。同时，它还可以作为教师和家长辅导孩子的学习用书。
《学生探索百科》是我们倾力推出的一本百科类书籍，是我们奉献给广大少年儿童和教师、家长的礼物。我们衷心地希望《学生探索百科》能成为少年儿童成长的阶梯，成为教师教学、家长教育子女的得力助手。
目录
科技发明
改变人类生活的多媒体技术
Internet能做什么
电脑是怎样工作的
小小芯片的威力
什么是集成电路
宇航服
机器人会思维吗
纳米是什么
“善解人意”的记忆合金
艾滋病——“超级癌症”
时钟是怎样制造出来的
钥匙是怎样发明的
轮子是怎样发明的
眼镜是如何发明的
你知道温度计的发明史吗
蒸汽机的发明
纺纱机为什么叫“珍妮机”
富兰克林与避雷针
自行车是谁发明的
导体的发现
震撼世界的发明——发电机
电梯是如何运送乘客的
爱迪生的伟大发明
爱迪生为什么欣喜若狂
爱迪生的终生遗憾
谁发明了电话
摄影术是谁发明的
谁发明了安全剃刀
圆珠笔是谁发明的
凯库勒是怎样发现苯环结构的
电视是怎么发明的
口香糖是怎么发明的
啤酒是怎样发明的
空调机是怎样发明的
洗衣机是怎样发明的
冰箱是怎样发明的
打字机是怎样发明的
钢笔是怎样发明的
牛仔服是牛仔最先发明的吗
潜水衣是怎样发明的
降落伞是谁发明的
计算机是怎样发明的
谁发明了晶体管
什么是光盘
谁发现了血液循环
谁发明了输血术
谁揭开了血型的秘密
谁发明了听诊器
谁发现了细菌
谁发现了天花疫苗
孟德尔的遗传学
谁发现了酶
谁发现了白细胞
谁发现了伤寒病菌
谁发现了维生素
维生素的作用
谁发明了安全疫苗
谁发明了脊髓灰质炎疫苗
谁发现了青霉素
谁发现了基因结构
谁发明了8超
谁发明了CT
锯子是谁发明的
中国丝绸为什么享誉世界
水力鼓风机是谁造的
创造世界上第一架自动天文仪器的人
造纸术的发明
谁发明了印刷术
祖冲之最卓越的成就是什么
为什么针灸有神奇的疗效
谁是近代枪炮的老祖宗
什么时候我国就有了“飞弹”
我国古代纺织革新家黄道婆
杰出的医学家——李时珍
基础科学
算术和数学
“+”“一”“×”“÷”的产生
远古人的计数
有效数字
“准确数”和“近似数”
60进位制
“代数学”一词的产生
“数位”与“位数”的区别
常见的数字
字母表示数
“改写”与“省略”的不同
“0”不能做除数
集合
“数的分级”与“数的分节”的区别
名数与不名数
“几何学”一词的产生
最小的一位数是0还是1
不能随便移动小数点
最早使用小数的国家
长度单位“米”的确定
一个数乘以11的速算方法
逆运算
高斯的头脑特别灵
华罗庚猜帽子问题
七桥问题
霍尔尼特考女婿
阿德诺发财
汉字中的大写数字的由来
实用的数学记忆方法
为什么我们离不开空气
为什么火车上的玻璃是双层的
如何保持温暖
飞机为什么能在空中飞行
为什么人和动物在一般情况下感觉
不到大气的压力
气球为什么能吊起重东西
电风扇为什么会使人感到凉快
呵手指为什么暖和．吹手指为
什么凉快
火焰为什么总是向上
把瓶口放在耳边为什么会听到“嗡嗡”的响声
为什么用扇子扇，温度计的温度仍不下降
为什么气球用针一扎就爆了
水烧开后为什么会起泡
为什么热水瓶能保温
显微镜是怎样发明的
什么是折射
什么是反射
为什么会出现海市蜃楼
水盆放在太阳下，映在墙上的
光斑为什么会摇动
为什么肥皂泡发白时会破裂
为何日光灯照明对眼睛不利
为什么在所有动物中人的视觉最优秀
光线和视觉的关系
人的眼睛可靠吗
你能准确判断物体的大小和距离吗
池塘里的人影为什么是倒立的
为什么不能镜中摘花
阳光透过三棱镜后会变成什么
为什么夏季要避免阳光曝晒
为什么登山运动员都要戴一副黑眼镜
歌舞厅里的彩灯为何会闪烁
为什么望远镜能望远
形象的复制者——照相机
近景和远景为何不能同时拍
为什么能用冰取火
为什么镭射光有惊人的能量
X射线为什么能透过人体
玛丽•居里的科学成就
光导纤维——信息社会的神经
为什么干冰能使人冻伤
一切物质都有三态变化吗
冰为什么会浮在水面上
为什么不能碰坏保温瓶的
“小尾巴”
物体受热后为什么会膨胀
冰块加食盐为什么温度下降
蒸发了的水能变成什么
体温表的最佳放置位置
为什么说电无处不在
摩擦起电
谁发明了电池
电流是怎样产生的
插头的正负极插反，电扇为
什么不倒转
为什么复印的东西和原件相差无几
神奇的高压电
水力为什么能发电
磁铁有什么特性
录音磁带为什么只能单面录音
奇妙的条形码
指南针为什么能指南
为什么很重的大轮船能浮在水面上
轮船没有轮子，为什么叫轮船
鸡蛋在盐水中能浮起来吗
蘸在笔尖上的墨水为什么
不会滴落
动物航速之谜
为什么物体会落到地上
为什么运动的物体都有惯性
掷铁饼时为什么运动员要旋转身体
摩擦力有哪些应用
为什么拖拉机的前轮小、后轮大
生活处处有摩擦
橡胶轮胎上为什么要有凹凸
不平的花纹
杠杆原理的应用
杂技演员为什么可以头顶飞坛
为什么楼房大多是平顶的
钟表的工作原理
为什么弹簧能伸缩
取之不竭的太阳能
为什么说风能是一种
“无形的煤”
远程电力输电为什么要采用
超高电压传输
为什么说人们生活在声波的世界里
用噪音能消除噪音吗
噪声有哪些危害
……
自然探索
动物植物
军事航天
交通博览
书摘插图
科技发明
改变人类生活的多媒体技术
近十几年，随着计算机技术的飞速发展，出现了多媒体计算机。从此，它开始变得声像并茂、丰富多彩。
一般的计算机只能处理数字、文字和简单的图形信息，无法处理声音和复杂的图像信息。这是因为计算机处理的信息都必须先进行数字化，而声音和图像数字化后，它们所占的空间就会十分庞大，使得计算机中的硬件支撑不了。多媒体技术采用把声像信息进行压缩、还原的手段，使有一定硬件水平的计算机能成功地同时处理文字、声音和图像。
一般一个多媒体系统应该具有：处理声音和图像信号的能力，高品质的图像显示能力，声音和图像信号的输入输出能力，以及采用高级交互式操作方式。因此，多媒体计算机除具有一般计算机的功能外，还能播放光盘电影、当高级音响、作图像传真机、玩电子游戏、创作图画、虚拟现实世界来学习驾驶等等，多媒体计算机将会成为家庭的信息和娱乐中心。
多媒体计算机与现代网络通信技术相结合，将会出现可视电话、电视学校、电视医疗和电视会议等新的电信服务形式。它如果与数据库、图书馆联网，你就可以轻而易举地把它们都“搬回家”。多媒体技术的出现是计算机领域的一场划时代的革命，它的应用前景将覆盖人类活动的所有领域，对人类社会生活的影响也将十分深远、巨大。
Internet能做什么
1995年4月，我国北京大学的两名学生为挽救病危的同学，通过Internet向世界发出了求援的信息。这一信息迅速传到与Internet联网的无数台计算机上，并立即有许多关于诊断和治疗病情的电子邮件反馈回来。参照其中的建议，医生们迅速确诊了病因，采取相应措施挽救了年轻大学生的生命。Internet一般意译为“互联网”，但越来越多的人直接叫它Internet。
自从20世纪70年代末个人电脑开始普及以来，应用计算机写作、处理数据资料、玩电子游戏等都已为人们所熟悉。但这些应用只开发了计算机的一些简单功能，用现代通信技术把单个计算机联成网络，协同工作，它们的功能将会有很大的提高。Internet就是诞生于美国、如今已遍布世界大部分地区的一个计算机网络。它的发展极为迅速，目前全球已有几千个系统，几千万台计算机联到了这个网上。人们普遍认为Internet是一条“信息中速公路”，是未来信息高速公路的雏形。
Internet现已成为许多行业和个人不可缺少的工具。人们通过电子信箱、文件传送、远程登录、信息服务和网络新闻等Internet提供的服务发送和接收电子邮件，查阅远在异国的大型图书馆里的资料，点播自己喜欢的电视节目……
中国现已成为Internet大家庭中的一员。许多大学科研机构以及一些家庭已经入网。相信在不久的将来，Internet将会走进千家万户。
电脑是怎样工作的
电脑是一种按照一系列指令处理信息的机器。电脑用人们能理解的形式给出结果。电脑是一种电子设备，它能比人脑的运算速度快百万倍。首先，电脑接收由使用者输入的数据或信息：然后按照程序把这些信息处理成简单的电子信号，并得出结果。所有的电脑都使用二进制语言。二进数字全由0和1两个数组成。人们在键盘上敲入字母，或移动鼠标或操纵杆，微小的电流就送入电脑。这些电流以二进数字的形式被电脑储存下来。
世界上第一部电脑占据了整整一个房间。从20世纪60年代开始，电子元件越来越小，电脑也开始缩小尺寸。由于微型集成电路的发明。家用电脑的出现成为可能。微型集成电路能在一块指甲盖大小的空间里包含成千上万个电子元件。一台个人电脑（PC）可做许多工作，从文字处理到三维（3-D）设计和动画制作。个人电脑还可用来录制编排音乐，并在电脑上播放。桌面出版系统使书籍和杂志都能在电脑上设计。
个人电脑中的数据（信息）通常储存在随机存取存储器（RAM）中。当人们需要使用数据时。中央处理器（CPU）按指令顺序（程序）将数据调出。程序当然也储存在内存里。数据沿着名叫总线的电子通道进出中央处理器。数据经过处理后，再次储存于RAM中。
20世纪40年代，第一台电子计算机诞生时，每秒钟可运算5000次。当时有人曾做过一个实验：在发射一颗炮弹的同时，让它计算这颗炮弹的飞行轨迹和落地点。出人意料的是，在炮弹还未落地时，它已算出了全部的数据。这一结果，使人们感到电子计算机的威力。但当时的电子计算机非常笨重，体积有几间房子那么大。如今，一台家用电脑的运算速度，比起40年代的电子计算机要快几十万倍，威力更大，可体积只有普通电视机那样大。
如果我们打开家用电脑的机箱，可以进一步看到电脑的核心部位——中央处理器，英文缩写为CPU，人们称它为电脑的“脑”。它是一块小芯片，面积还不到一个平方厘米。小小芯片怎么会有这么大的威力？
其实，芯片虽小，里面的结构却异常复杂。将芯片放在电子显微镜前，放大几万倍。可以发现：小小芯片上有无数个小区域，小区域与小区域间由密密麻麻的细线相连；这些区域包含几十万个晶体管和电阻、电容，它们组成了数万个逻辑电路。整个芯片看上去像一张错综复杂的“城市平面图”。
由于小芯片上集合了数万个逻辑电路，所以人们称它为大规模集成电路。小芯片由半导体材料做成，它是当代高科技的产品。现在一块指甲大小的芯片上，已可以集成几十万个逻辑电路，其本领更大，功能更全，真是威力无比。
什么是集成电路
随着科学研究工作的不断发展，电子器件（晶体管、电阻、电容等电路基础器件）的研究也取得了长足的进展。目前，集成电路和大规模集成电路已广泛地应用于工业和科研领域。
集成电路是一种微型电子器件或部件。把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容感等，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，成为具有所需电路功能的微型结构，整个电路的体积就大大缩小了。现在，我们可以把1000个以上的晶体管集成在一块晶片上，并互连成具有一个系统或一个分系统功能的电路。我们称这种电路为“大规模集成电路”。我们把每块集成电路集成10万以上元件或10000以上的电路称为“超大规模集成电路”。
宇航服
宇航员要能够走出宇宙飞船来到宇宙空间，安全地工作，就必须穿戴一种特殊的密闭服装和密闭头盔。这就是我们所说的宇航服。穿上它不仅可以抵御强烈的阳光辐射，而且还能适应高温、极低温以及真空等宇宙空间极为恶劣的自然环境。
宇航服不仅能使宇航员身体的各个关节部位活动自如，而且为了不使宇航服在真空条件下像气球一样膨胀起来，里面还加进了一些非常结实的纤维。宇航服由几层具有特殊作用的材料制成，它具有隔离高热高冷、防止宇宙辐射、通风调温、给人体表面充气加压等作用。除此之外，它还有提供充分的氧气装置和能与外界自由通话的无线电通讯系统。总之，宇航服是一种能在宇宙空间工作的较理想的服装。
宇航服的样式多种多样，有在宇宙飞船内穿用的，也有在宇宙飞船外穿用的。
机器人会思维吗
机器人是一种模仿人类行动的机器，它可以完成许多对人来说太危险和太单调的工作。
“机器人”这个词来自捷克语robata，意思是必须为地主工作的农民。机器人把人类从沉重烦闷的工作中解脱出来。它们从事固定而有规律的工作，如工业上的喷漆和焊接。它们也用在危险的环境中，例如有毒环境和火山周围地区。装有电眼的机器人也可以用来检查货物或给货物分类。机器人广泛应用于工厂，机器手把元件焊接到电子线路板上。
1961年，美国新泽西州的通用汽车公司发明了第一个机器人。虽然机器人是美国发明的，但日本是当今世界工业机器人的主要制造商和使用于汽车业和电子工业。
现在正在发展机器人在工业以外的用途。1990年，美军采用了机器间谍，它是一种装备有摄像机的遥控全地形车，可在敌方土地上漫游，把有关火力和武器装备的情况发送回来。1991年，澳大利亚采用了剪羊毛机器人，它比人工剪羊毛几乎要快2倍。1993年，荷兰的一个奶牛场第一个安装了挤奶机器人，它是由电脑控制的。
纳米是什么
你能想象一台机器，小如一粒尘埃，里面却装有上千个部件。如今，科学家已经研制成功了这样的机器，他们找到了几种方法来制造只有几个原子大小，可运动的机器部件。这些微小的装置有着巨大的能力。有些可以组装成微型工厂，有些可以用来作为机器人，在人体的血管里游泳，清扫血管。它就是纳米机器。
你无法想象纳米机器究竟是多小，它们只有1米的10亿分之一——即100万台这样的机器，一个挨着一个排起来，才刚好填满一个句子的句号。用肉眼我们无法看到这些纳米机器。必须用电子显微镜才能看到它的外形，它是由许多单个原子组成的隆起物。工程师想出办法把百万个这样的纳米机器塞进一片比邮票还小的硅片上，他们还把这样微型的部件组装成计算机的芯片。
“善解人意”的记忆合金
一位从事美国海军军械研究的科学家在研制新的舰艇材料时，发现了一个有趣的现象。把一根在常温下硬如钢铁的镍钛合金丝放入冷水中，它奇迹般地变成可以随意弯曲成任何形状的柔软合金了。但若将它放回热水中，弯曲的镍钛合金丝会突然伸直，回复到原先的形状。由此，科学家们把具有记忆形状能力的合金称为“形状记忆合金”。
这种合金材料在某一温度下变化时，它的化学成分并没有改变。原子也没有扩散，只是它的晶格结构发生了变化，但这种晶格结构仍与原来的形状维系着一定的关系，所以当温度回复，合金就恢复到原先的形状。根据这一原理在加工时首先把合金材料加工成一定的形状，然后把它放入300～1000％的高温中进行热处理，这样合金就能记住加工后的形状了。当然，不同的合金材料进行热处理的具体工艺各不相同。
形状记忆合金有它特殊的用途：在工业生产中利用记忆合金制作输送管道的接头，能够非常有效地防止漏油、破损、脱落等事故：在航天领域用来制作大型抛物面天线，当航天器受到热照射时天线会自动展开，而在发射时它可以是很小的形状；医学领域中，它可以用来固定断骨和制作人工心脏的收缩用元件；记忆合金还将大大方便人们的日常生活。目前，已进入实用的记忆合金主要是镍51％、钛49％的合金。可以预计，记忆合金在各行各业中大显身手的日子为期不远了。
艾滋病——“超级癌症”
1981年，在美国洛杉矶有几名同性恋男子患了一种非常罕见的疾病——卡波氏肺囊虫和卡波氏肉瘤，均伴有严重的免疫缺陷症状，称为“获得性免疫缺陷综合征”，简称AIDS，中文译为“艾滋病”。两年以后，在著名的法国巴斯德研究所，由吕克•蒙塔尼耶领导的研究小组找到了导致艾滋病的病原体——一种逆转录病毒。这种病毒后来被命名为“人类免疫缺陷病毒（HIV）”。自艾滋病被发现以后，世界卫生组织以及世界各地的医学科学家就对它开展了深入的研究，并制定了控制艾滋病的策略。但20多年来，艾滋病仍然以可怕的速度在全世界蔓延，感染的人群不仅限于同性恋和吸毒者，也可传及配偶，并通过母婴传播而危害到下一代。
艾滋病的加速增长和高死亡率引起了世界性的恐慌，人们对艾滋病的担心已超过了癌症，以致有人形容艾滋病为“超级癌症”。
艾滋病主要是通过同性或异性问的性接触，静脉注射毒品，输血或血制品，以及母婴途径而传染的。人被HIV感染后初期并无症状，往往要经过相当长的一段潜伏期，才发展成为艾滋病。这个潜伏期被认为是人体免疫系统控制着病毒的复制。此时需要实验室血清学的检查，才能发现HIV的感染。HIV在人体内的潜伏期可为1年或长达10年以上，平均5～10年，感染者在10年内约有50％将发展成为艾滋病。艾滋病的症状表现多样，如持续性的全身淋巴肿大、持续性的不规则发热或低热、盗汗、体重明显下降、反复腹泻、肝脾肿大等。
艾滋病作为一种新的疾病对人类的危害之大，超出了以前人们的想象。目前，人们已能治愈某些癌症，但对艾滋病尚无有效的防治方法。人们可以通过各种预防措施来避免这种疾病的感染。如利用避孕套进行“安全性生活”，不共用注射器等。捐献的血液必须经过处理，以确保没有艾滋病毒的存在。
时钟是怎样制造出来的
现代社会是一个高效率的社会，时间常精确到以1／10秒、1／100秒来计算。然而，当各式各样的电子钟、石英钟、音叉钟、宇宙钟展现在我们面前的时候，我们却不应该忘记为此作出了巨大贡献的伽利略以及他在比萨教堂开始的创造性思维和创造性劳动。
1582年，意大利比萨教堂内，一群群善男信女正在顶膜礼拜，而一位年轻的大学生却在走廊里。盯住挂在教堂中央的大吊灯流连忘返。这位大学生，就是意大利伟大的物理学家、力学家伽利略。
风把这盏灯吹得摇摆不停，这种经常发生的现象从未引起任何人的注意，然而却引起了这位大学生的好奇和思索，因为他注意到：吊灯一来一回摆动所需要的时间是一样的。他将灯的摆动与自己的脉搏的跳动作了比较，发现摆动的周期同振幅并没有关系，用现代语言来说就是具有等时性。发现了这一规律之后，伽利略很快就决定应用它。在此后无数次的实验中，他都利用摆的等时性来测量时间和运动，并试图利用这一特性来设计短时间速度不变的齿轮驱动装置。然而，直到晚年的时候，他仍然仅仅是做了设计图，并没有制造出钟表。直到伽利略逝世以后，荷兰物理学家惠更斯才根据伽利略的理论，制造出了带钟摆的时钟。
钥匙是怎样发明的
在今天的伊拉克底格里斯河畔的尼尼微城附近，科撒巴的亚述故宫废墟，发现了目前所知最古老的钥匙。那是4000年前中东亚述人所用的锁和钥匙。这把锁是木制的，锁簧用几根活动木针制成。用一根带有数根针的长形钥匙插入，就可以使锁中的活动木针抬起。拔出锁鞘，锁便开了。埃及人也用这样的锁，在日本、丹麦的法罗群岛及挪威等地也有发现。
……
