“春蚕到(dao)死(si)丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人(ren)李(li)商隐的(de)(de)名句,后人(ren)常用它(ta)来赞(zan)美忠(zhong)贞的(de)(de)爱情,歌颂无私奉献的(de)(de)精神。你可曾想到(dao),这诗句之中(zhong),也(ye)包含着十分有趣的(de)(de)力学现象。蚕丝究竟是怎样形成的(de)(de),是蚕“吐”出来的(de)(de)吗?
蚕(can)卵(luan)孵化(hua)成蚁蚕(can)后,经过(guo)(guo)30天左(zuo)右成为熟蚕(can)。这时蚕(can)腹内(nei)充满了黏液(ye)体——丝(si)(si)(si)液(ye),也就是蚕(can)丝(si)(si)(si)的原料(liao)。让我们观察蚕(can)作茧的过(guo)(guo)程:蚕(can)先(xian)把嘴里的丝(si)(si)(si)液(ye)粘到(dao)某个相(xiang)对稳固(gu)的物体上,通(tong)过(guo)(guo)嘴上的“调节口”调节丝(si)(si)(si)液(ye)的流量,头按照∞字(zi)形(xing)左(zuo)右摇摆,把丝(si)(si)(si)液(ye)拉成丝(si)(si)(si)线(xian),并(bing)靠(kao)丝(si)(si)(si)线(xian)表(biao)面上的丝(si)(si)(si)胶将其粘到(dao)茧的内(nei)侧(ce),慢(man)慢(man)地做成了茧。
有人做了(le)(le)这样的(de)(de)(de)实验:让粘(zhan)着(zhe)丝(si)(si)液的(de)(de)(de)这个物体也随着(zhe)蚕(can)的(de)(de)(de)脑袋(dai)一起(qi)摆动,结果蚕(can)就“吐”不(bu)(bu)出(chu)(chu)丝(si)(si)线来(lai)(lai)了(le)(le)。或者将(jiang)拉(la)(la)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)丝(si)(si)线剪断,蚕(can)也难(nan)以继续拉(la)(la)丝(si)(si),它(ta)的(de)(de)(de)头会在空中摇晃,想再找(zhao)一个拴(shuan)线的(de)(de)(de)地方。这说明(ming),蚕(can)丝(si)(si)不(bu)(bu)是“吐”出(chu)(chu)来(lai)(lai)的(de)(de)(de),而是“拉(la)(la)”出(chu)(chu)来(lai)(lai)的(de)(de)(de)。通过力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)把丝(si)(si)液拉(la)(la)成丝(si)(si)线,这种现(xian)象(xiang)叫“牵引凝固”。
研究者还发现,如(ru)果将作茧的(de)(de)蚕(can)捏住(zhu)头尾,猛地一下(xia)左右(you)拉开(kai)(kai),会(hui)拉出一条直(zhi)径约(yue)1毫米、长约(yue)30厘米透明(ming)结实的(de)(de)丝(si)(si)线(xian)。蚕(can)的(de)(de)丝(si)(si)液是黏性液体,主要成分是丝(si)(si)蛋(dan)白,丝(si)(si)蛋(dan)白的(de)(de)链(lian)状(zhuang)(zhuang)分子(zi)是线(xian)团(tuan)状(zhuang)(zhuang)态。这些线(xian)团(tuan)状(zhuang)(zhuang)分子(zi)呈圆球状(zhuang)(zhuang),没有拉力(li)或(huo)拉力(li)不(bu)够时,圆球分子(zi)之(zhi)间常常只滑(hua)动,没有其他变(bian)(bian)化。一定的(de)(de)牵引(yin)拉力(li),会(hui)使各个分子(zi)还来不(bu)及(ji)流动就(jiu)被抻开(kai)(kai)了(le)。被拉开(kai)(kai)的(de)(de)丝(si)(si)蛋(dan)白链(lian)状(zhuang)(zhuang)分子(zi)有了(le)新的(de)(de)排列,产(chan)生(sheng)了(le)变(bian)(bian)异,相(xiang)互靠近的(de)(de)分子(zi)之(zhi)间产(chan)生(sheng)了(le)很(hen)强的(de)(de)结合力(li),就(jiu)形成了(le)很(hen)结实的(de)(de)蚕(can)丝(si)(si)。
蚕(can)腹的(de)丝(si)液如果借助蚕(can)嘴拉(la)出,丝(si)线(xian)纤细而(er)漂(piao)亮(liang)(liang),直径可细到0.002毫米,长度可达1200米左右。在现代化学纤维工业中,人们模仿蚕(can),用“拉(la)伸”的(de)办法来制造尼龙和涤纶等合(he)成纤维,但现在还不能只(zhi)靠拉(la)牵就(jiu)能制出漂(piao)亮(liang)(liang)而(er)结(jie)实的(de)丝(si)线(xian)。
除了桑蚕(can),柞蚕(can)和天蚕(can)等也(ye)都是(shi)(shi)拉丝(si)的。蜘蛛(zhu)(zhu)结(jie)网也(ye)是(shi)(shi)这(zhei)样(yang),它(ta)肚子里有“蛛(zhu)(zhu)丝(si)液”,从腹(fu)部末端拉出丝(si)来(lai),织(zhi)成网。蜘蛛(zhu)(zhu)网很(hen)有弹(dan)性,布满黏液珠,用(yong)来(lai)粘住飞虫(chong)供蜘蛛(zhu)(zhu)饱餐(can)。宋代(dai)诗人范成大的诗句(ju)“静看檐(yan)蛛(zhu)(zhu)结(jie)网低(di),无端妨(fang)碍小虫(chong)飞”,正(zheng)是(shi)(shi)对(dui)这(zhei)一情景(jing)的描述(shu)。科学家(jia)发现(xian),蜘蛛(zhu)(zhu)丝(si)和钢丝(si)一样(yang)坚(jian)硬,却比钢丝(si)富有弹(dan)性;还(hai)特别耐(nai)寒(han),在-50℃到-60℃的低(di)温(wen)下才会变(bian)脆发生断裂,而一般(ban)聚合物在零下十几摄氏度就会变(bian)脆。这(zhei)些特性使蛛(zhu)(zhu)丝(si)在军(jun)事上有广阔的利(li)用(yong)前景(jing)。据《世界知识(shi)》报道,美(mei)军(jun)正(zheng)责成有关部门饲养能产坚(jian)韧的金黄色蛛(zhu)(zhu)丝(si)的巴拿(na)马蜘蛛(zhu)(zhu),以(yi)期提高某些军(jun)需用(yong)品的使用(yong)性能。
其实,生活中(zhong)有(you)不少(shao)液体(ti)也(ye)能(neng)拉(la)(la)丝(si),比如鸡蛋清被(bei)上挑时就能(neng)拉(la)(la)丝(si),而(er)且还能(neng)看到(dao)拉(la)(la)出的丝(si)断开的一瞬,像(xiang)橡皮(pi)条那样稍有(you)收(shou)缩。用筷(kuai)子挑山药汁,以及婴儿流(liu)的口水(shui),情况也(ye)都相似。
14.根据(ju)文意,下列说(shuo)法不能(neng)支持“蚕丝是拉出来的(de)”的(de)一项是(3分)
A. 蚕把丝液粘到稳(wen)固的(de)物体上,头(tou)按(an)∞字形左(zuo)右摇摆。
B. 蚕通过嘴上的“调节口(kou)”对丝液的流量进行(xing)调节。
C. 猛拉(la)作(zuo)茧的蚕体,会看到蚕腹中出(chu)现一(yi)条透明(ming)结(jie)实的丝线。
D. 人们模仿蚕,用(yong)拉伸的(de)办法制(zhi)造(zao)尼龙和涤(di)纶等合(he)成纤维。
15. 下列对(dui)文章内容的(de)理(li)解和(he)分(fen)析,不(bu)恰当的(de)两项是(4分(fen))
A. 蚕把丝(si)液都拉(la)成丝(si)线后,再用(yong)丝(si)胶把丝(si)线粘(zhan)在(zai)茧的内(nei)侧,就做成了茧。
B. 当鲜(xian)藕被(bei)掰开时(shi),藕中(zhong)的黏(nian)液被(bei)拉成了丝(si),这也属于“牵引凝固(gu)”现(xian)象。
C. 拉(la)力作用(yong)可(ke)以使丝蛋白(bai)链状(zhuang)分(fen)(fen)子产生变(bian)异(yi),从而使分(fen)(fen)子之间结合力增强(qiang)。
D. 以蜘蛛丝为原料(liao)制作的防(fang)弹(dan)服,即使(shi)在严寒天气中使(shi)用(yong)也(ye)能(neng)保持良好(hao)性能(neng)。
E. 从文中(zhong)所引的唐宋诗(shi)句可以看出(chu),古人(ren)早就明(ming)白了(le)蚕(can)与蜘蛛拉丝的道理。
16.通读全(quan)文(wen),概(gai)括产生“拉丝”现象(xiang)需要(yao)的条件。(5分(fen))
参考答案:
14、B (3分)
15、A E(4分)
16、必须是液体(ti)(或“具有可流动性(xing)”),具有黏性(xing),施加(jia)一定(ding)拉力。(共5分(fen)。答对(dui)(dui)一点(dian)(dian)得1分(fen),答对(dui)(dui)二点(dian)(dian)得3分(fen),答对(dui)(dui)三点(dian)(dian)得5分(fen)。)