她与时代共腾飞 作者:佚名
    第78章 沉下心，稳住手
    李雪梅怔怔地望著城墙下川流不息的人和车，望著这座古老与现代奇异交融的城市。
    考试带来的尖锐痛感和自我怀疑，似乎真的被这宏大而古朴的景观所稀释抚平了。
    她想起了母亲在煤油灯下缝补的身影，想起了孙老倔佝僂的脊背，还有赵婶子、广福叔……
    一路走来，何其不易。
    能站在这里本身已然是一种胜利。
    那些题目不会做，固然遗憾，但正如这坚固的城墙並非一日建成，自己的知识大厦，也需要更多砖石的垒砌。
    李雪梅轻轻握紧了拳，指甲嵌进掌心，带来一丝清晰的痛感，也带来一股重新凝聚的力量。
    “我记住了，张老师。”
    她声音不大，却清晰坚定。
    返回学校，走向实验考场所在的物理实验楼时，李雪梅的步伐已经恢復了往日的平稳。
    下午三点，第十一届全国中学生物理竞赛实验考试正式开始。
    实验楼里气氛与上午截然不同，李雪梅被分配到第三实验室第七组。
    长长的实验桌上，器材已经按组摆放好。
    每张桌子都被隔板相对独立地分隔开，確保互不干扰。
    李雪梅找到自己的位置，目光迅速扫过桌面的器材，心跳不由自主地加快了几分，但那不是因为恐惧，而是一种临战前的专注与兴奋。
    实验题目单就放在桌角。
    第十一届全国中学生物理竞赛决赛实验试题，共两道题。
    第一题：弹性挠曲的测量。
    第二题：测量充气白炽灯电功率与充气温度变化的关係。
    监考老师宣布考试开始。
    李雪梅深吸一口气，摒弃所有杂念，首先仔细阅读第一题的详细要求。
    题目要求测量一根截面为矩形、长度约一米的黄铜在端点加载情况下的弯曲挠度，並利用材料力学公式计算其弹性模量，並分析误差来源。
    李雪梅没有著急动手，而是先仔细检视器材。
    一根光洁的金属梁，被稳稳地架在两个刀口支撑座上，构成一个“简支梁”。
    梁的一端下方，连接著一个可以逐级添加砝码的轻质掛鉤。
    桌上还放著一台读数显微镜，它有一个长长的镜筒，通过目镜可以观察並精確测量微小位移，旁边配有精细的螺旋测微鼓轮，用於读数。
    “不慌，不乱，一步一步来。”张老师的话在耳边响起。
    李雪梅拿起提供的千分尺，多次测量了金属梁的宽度和厚度，记录下平均值。
    数据是基础，必须可靠。
    准备工作就绪，她俯身到读数显微镜前。
    调节目镜，视野逐渐清晰。
    金属梁的下表面被灯光照亮，上面有一道作为基准的竖线。
    她需要测量的是，在梁的自由端悬掛不同重量砝码时，梁中段某个特定点（通常是最大挠度点）的竖直方向位移。
    她屏住呼吸，开始调整显微镜的横向位置，使视野中心对准那条基准线。
    然后极其小心地旋转测微鼓轮，让显微镜內部分划板上的十字叉丝，与金属樑上的刻线精確重合。
    这个过程要求手极稳，心极静。
    任何微小的抖动，都会导致成像模糊，对准失败。
    她全神贯注，仿佛整个世界都收缩到了那个明亮的目镜视野之中，只剩下那条细线和十字丝。
    当两者严丝合缝重合的瞬间，她立刻在实验记录表上记下鼓轮上的第一个读数。
    接下来是加载。
    她用镊子夹起最小的一个砝码，轻轻掛在掛鉤上。
    金属梁发生极其微小的弹性弯曲，视野中那条基准线向下移动了一点点。
    她再次调整显微镜，让十字丝追上並重新对准刻线，记下新读数。
    两者差值就是第一次加载產生的挠度。
    如此重复，她依次增加砝码，记录了四到五组加载数据，再按照相反顺序，依次取下砝码，进行卸载测量，以检查材料的弹性回復和实验的可重复性，这也是考察细心程度的重要环节。
    整个加载、读数、卸载、再读数的过程，枯燥、繁琐，却容不得半点马虎。
    李雪梅完全沉浸在与仪器、与物理规律本身直接对话的状態里。
    那种在理论考试中感到的无力和隔阂，在此刻被一种掌控和触摸的真实感所取代。
    她不是在解一道抽象的难题，而是在亲手揭示一个具体材料的力学性质。
    数据记录工整清晰。接下来是利用梁的弯曲公式计算弹性模量。
    她拿出计算器，代入测量得到的数据。
    计算过程本身並不复杂，但涉及的参数多，需要耐心和严谨。
    她算了一遍，又用不同的数据组合验算了一遍，確保没有按错一个键。
    最终得出的弹性模量数值，与她记忆中常见金属的模量数量级是吻合的。
    这个结果像一颗定心丸，让她对第一部分的完成质量有了初步的信心。
    她在记录纸上简要分析了可能的主要误差来源：读数显微镜的对准误差、梁的尺寸测量误差、支撑点並非理想刚性等。
    字跡工整，条理清楚。
    第一题用时约一个半小时。
    李雪梅稍作活动了一下酸胀的脖子和手腕，立刻开始审阅第二题。
    第二题的物理思想让她觉得非常巧妙，也更具综合性。实验桌上摆放著一只普通的充气白炽灯泡、一个输出电压可调的直流稳压电源、电压表、电流表、用於分压调节的滑线变阻器，以及一支连接著数字显示仪的热电偶温度计。
    题目要求：测量灯泡在不同工作电压下，其玻璃泡壁温度的变化，並研究二者之间的关係。
    这不仅仅是一个简单的电学测量，更涉及能量转换与热传递的物理过程。
    电流通过钨丝，电能转化为热能和光能，热量通过热传导、对流和辐射，使玻璃泡温度升高。
    测量这两者之间的关係，是对学生综合理解电学、热学以及实验设计能力的考察。
    连接电路对她而言是强项。
    她熟练地將电源、滑线变阻器、灯泡、电流表串联，电压表並联在灯泡两端。
    接好线后，她没有立刻通电，而是按照张建国反覆强调的安全检查流程，重新检查了一遍所有接线是否牢固，电錶量程是否合適，变阻器滑片是否位於安全位置。
    確认无误后，她才接通电源。
    缓缓旋转稳压电源的旋钮，电压表指针开始爬升。
    灯泡先是毫无反应，当电压达到一定閾值时，灯丝中心出现了一个暗红色的点，在透明的玻璃泡和惰性气体中，如同一颗被唤醒的星辰。
    隨著电压继续增加，亮点逐渐扩大、变亮，顏色从暗红变为橙红，再变为明黄，最终当电压接近其额定电压时，整个灯丝髮出稳定而刺眼的白炽光芒。
    这个过程本身就充满了物理之美，让李雪梅短暂地忘记了这是考场，而是沉浸在对能量转换的直观观察中。
    她按照要求，选择若干个电压值进行测量。每设定一个电压，她同时读取电流表的值，计算出此刻的瞬时电功率。
    接著，她移动探头，让它轻轻接触在玻璃泡壁上一个预先选定的標记位置，並保持压力稳定。
    等待约一至两分钟，待温度读数仪的显示值基本稳定后，记录下此时的泡壁温度。
    电压从很低一直加到接近甚至略超额定电压。
    她採集了八到十组数据，电压、电流、功率、温度，一一对应，整齐地列在表格里。
    当灯泡在较高电压下工作时，玻璃泡壁温度已经升到相当高，数字温度计的示数变化清晰地反映了输入能量与最终热平衡之间的关係。
    所有操作完成，距离考试结束还有一段时间。
    李雪梅没有浪费，她开始在坐標纸上，以电功率为横坐標，泡壁温度为纵坐標，仔细地將一个个数据点描绘上去。
    她发现，这些点並非分布在一条简单的直线上，而是一条隨著功率增加，温度上升趋势逐渐变缓的曲线。
    这符合物理直觉：初始阶段，功率主要用於加热灯丝和少量玻璃，温度上升较快，隨著功率增大，灯泡发光效率，也就是將电能转化为可见光的效率虽然仍然很低，但比例可能有所变化，同时以热辐射和空气对流形式散失的热量也与温度呈非线性关係。
    她在实验报告的分析部分，尝试用定性的语言解释了这种非线性关係的可能原因，並討论了实验中主要的误差来源，如探头与玻璃泡接触的热阻、环境空气流动的影响、电压电流表的读数误差等。
    最后，她再次检查自己的所有个人信息。