风筝中的科学

窦光宇

①古老的风筝，已经不仅仅是娱乐玩具，在科学技术高度发达的今天，风筝同样在为人类作贡献！

②风筝又名纸鸢（yuān一种凶猛的鸟）、纸鹞（yào雀鹰），最早发源于中国，至今已有2000多年历史。据说巧匠鲁班就曾“削竹为鹊，成而飞之”，应当说这是风筝的前身。五代时期的李邺，曾在宫中以线放纸鸢为游戏，又别出心裁地在鸢的头部安装竹笛，风入竹哨，发出像古筝一样的响声，因此得名“风筝”。英国著名学者李约瑟把风筝列为中华民族的重大科学发明之一。美国华盛顿国家航空和空间博物馆中有一块说明牌上也醒目地写着：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭。”

③风筝的发明，对科学技术的发展产生了深刻的启示：1749年，美国一位名叫威尔逊的天文学家，研制成世界上第一台空中试验仪。他用6只风筝将天文仪器吊到700多米的高空中进行科学试验，第一次测到了大气的温度，并取得了一些重要的理论数据，推动了天文学的发展。1752年，美国科学家富兰克林曾用风筝挂上一只铁钥匙，在雷电交加时，把风筝送上天，引来雷电，从而证明了雷电也是一种放电现象，避雷针也由此发明。1804年，英国的乔治格雷爵士用两只风筝作机翼，研制出了一架5英尺的滑翔机。1894年，英国科学家设计了一只供战场观察的军用风筝，其作用犹如当今的卫星电视转播……

④最近，科学家提出了利用风筝发电的新方法。据估计，风筝风力发电机获得每千度电的成本仅有1.5欧元。而欧洲国家每千度电的发电成本平均为43欧元，风筝风力发电机的成本仅是后者的三十分之一。

⑤据报道，俄罗斯物理学家在这方面作过探索。他们将50个巨大的风筝，放到空中从上至下排成一串，看上去就像一架通天的梯子。每个风筝伸展开来足有足球场那么大。而牵扯这些风筝的绳索约有6000米长，路灯杆那么粗。假如风筝所在高度的风力不足的话，人们还可以放松绳索使风筝升高。意大利科研人员计划建造发电能力在几兆千瓦范围的大型设备，并在计算机上成功地进行了模拟计算。设想的风筝发电装置，在风力作用下能够带动固定在地面的旋转木马式的转盘，转盘在磁场中旋转而产生电能。这种风筝重量轻，抵抗力超强，可升至2000米的高空。一个直径1000米的巨轮便可以提供250兆瓦的发电能力。这将是第一台发电能力和常规电站不相上下的可再生能源发电设备。

⑥此外，科学家还设计建造家用式的高空风力发电设备。房主可以把这样的设备安装在自家房顶上，或许还可以替代太阳能电池。这些小型风筝梯子只需100米或者200米高，就可以足够为一户人家提供几千瓦的电力。

⑦当今，风筝在科学试验和工农业生产上的应用更为广泛。利用风筝作海洋救生工具；利用风筝牵引船只；利用风筝传递信件；在风筝上安装无线控制照相机，进行空中摄影；在风筝上安装喷水器，喷洒悬崖上的植物……这些应用极大地方便了人类的生活。（12分）

（选自《百科知识》2007年第1期，有删改）

12．概括。本文第④～⑥段说明的主要内容是 。（2分）

13．理解。细读本文，说说风筝发电与常规电站发电相比有哪两大优势？（2分）

14．品读。第⑤段除了使用列数字的方法外，还使用了哪几种说明方法？并就其中的一种说明方法试举一例分析其使用效果。（4分）

15．拓展。风筝最早发源于中国，风筝的发明成为中国人的一大骄傲。请发挥你的想像，进行一次创新之举，设想出将风筝运用于生产、生活、科研等实践活动中的一种方法（本文中提到的除外，文字要简洁）。（4分）

答案：12．介绍如何利用风筝来发电（或：介绍利用风筝发电的一些新方法）。（2分。意近即可。）

13．①发电成本低；②能源可再生。（2分。意近即可。）

14．使用了打比方、作比较、举例子的说明方法。（2分。少答一种扣1分，扣完2分为止。） 打比方如“他们将50个巨大的风筝，放到空中从上至下排成一串，看上去就像一架通天的梯子。”形象而准确地说明了风筝在空中排列的情形，增强了语言的生动性。 作比较如“每个风筝伸展开来足有足球场那么大。”具体地说明了风筝伸展后的大小。（或答“牵扯这些风筝的绳索约有6000米长，路灯杆那么粗。”具体地说明了牵扯风筝的绳索之粗。） 举例子如以俄罗斯和意大利的研究为例，具体说明了科学家最近提出的利用风筝发电的新方法是怎样的。（2分。任选其中一种方法举一例来分析即可。举出例子1分，答出效果1分。）

15．答案示例：利用风筝架设深谷、大河之间的电线；利用风筝进行商业广告宣传或商业炒作等。（4分。从是否具有科学性、可行性方面来酌情评分。）