为什么火箭底部像喇叭
        ①当重几十吨、上百吨的火箭如巨龙一般腾飞九天时，你一定会为火箭具有如此神力而惊叹不已；而如果你是一个细心观察的人，也许会提出这样的疑问：火箭发动机的喷管为什么要做成喇叭形状的呢？这要从火箭发动机的特殊构造谈起。
        ②火箭发动机之所以能够产生强大的推动力，是因为火箭发动机有着特殊的构造。
        ③推力室是火箭发动机的核心部分，一般由头部、燃烧室和喷管组成。其中头部和燃烧室的作用是使燃烧剂流经燃烧室和喷管的内套，冷却燃烧室和喷管，再将燃烧剂由喷管和燃烧室外套流经喷嘴喷入燃烧室，并在同时由另一些喷嘴喷入氧化剂的作用下充分燃烧，将推进剂的化学能全部转化为热能，在燃烧室内产生2200℃～3500℃的高温高压燃气；喷管的作用是将燃烧室的高温高压燃气进行加速，由几十米/秒增加至几公里/秒，从而将燃气的热能转化为燃气的动能，获得直接的反作用力，推动火箭飞行。燃气喷射的速度愈高，火箭获得的推力也就越大。
        ④那么，火箭发动机是怎样获得这样高喷速的燃气流呢？这是设计上的科学，就是把推力室的喷管部分在其结构上做成先收敛后扩散的喇叭形状，收敛段的上端同燃烧室的下端是平滑相连的。这一结构可使燃气流的速度因喷管横截面积的变化而变化，使气流从亚音速度到音速，直到加速至超音速。所以，人们把这种喇叭形喷管叫超音速喷管。由于它是瑞典人拉瓦尔发明的，因此也称为“拉瓦尔喷管”。
        ⑤让我们来分析一下拉瓦尔喷管的原理。火箭发动机中的燃气流在燃烧室压力作用下，经过喷管向后运动，进入喷管的收缩段。此时，燃气运动遵循“流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，因而，燃气流的速度不断加速。当到达喷喉时，流速已经超过了音速。而超音速的流体在运动中却不再遵循“截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，而是恰恰相反，截面积越大，流速越快。在扩张段，燃气流的速度被进一步加速，为2～3公里/秒，相当于音速的7～8倍 ， 这样就产生了巨大的推力。
        ⑥现在你该明白了吧，拉瓦尔喷管实际上起到了一个“流速增大器”的作用。其实，不仅仅是火箭发动机，导弹的喷管也是这样像喇叭形状的，因此说拉瓦尔喷管在武器上有着非常广泛的应用。

仿生建筑

吴旭阳

    ①当你穿行于城市的钢筋混凝土森林时，当你远途旅行却发现“千城一面”时，越来越多的建筑正在以其优雅的造型、丰富的空间感受和人性化的使用方式努力改变着我们的生活，其中仿照生物的功能、组织、形象构成来修建的建筑物，就是“仿生建筑”。

    ②仿生建筑的类型十分丰富，有些仿生建筑不仅拥有与生物相仿的优美外形，而且还像自然界的生物一样“呼吸”着，拥有无与伦比的生命力和创造力，大大缩短了人与自然的距离。它们中有的能够像向日葵花盘一样旋转，有的能够像仙人掌一样开花，有的能够像盛开的马蹄莲一样迎风招展。

    ③众所周知，向日葵从发芽到花盘盛开这一段时间，其叶子和花盘会一直追随着太阳的位置以获得最充足的阳光。向日葵式的仿生建筑也能够随时跟踪太阳的方向进行旋转，太阳落山以后，控制程序会让房屋自动恢复初始位置。其旋转的动力全都来自于自身的“光合作用”，即由屋顶的太阳能光电板和小型的太阳能电动机提供动力，十分节能。加上其外表面安装了大量的太阳能光电板，它每天生产的电能远远大于旋转所消耗的，于是住户便将多余的电能存入社区电网，冬天或者阴天时再拿出取用，剩余的还能卖钱。“向日葵建筑”中还拥有众多“葵花子”，比如客厅电灯、浴室加热器等，它们的能量都来自于屋顶的太阳能光电板。阳光下，“向日葵”就像璀璨的宝石一样闪闪发光，周围植物的影子由玻璃透到室内去，光影纵横，仿佛置身于树荫之下；黑夜里，“葵花子”们熠熠生辉，五彩斑斓，十分动人。

    ④仙人掌一般生长在干旱的沙漠里，每次降雨，仙人掌都会竭尽全力吸收、储存水分。城市“仙人掌建筑”也是如此，住户们将各种植物种植在自己大面积的户外阳台上，整个建筑就像一座小型的光合作用工厂，能够吸收城市中的有害气体，并且释放新鲜的氧气，缓解城市的热岛效应，为住户提供清新、优雅的居住环境。每当花朵盛开的时候，红、黄、蓝、绿等色彩交相辉映，在白色建筑表面的映衬下，犹如一幅美丽的百花图，加上天光云影的点缀和追逐嬉戏的飞鸟，其中的住户宛如身处自然森林之中，十分惬意。

    ⑤花梗是马蹄莲的中轴部分，除了作为结构主体，还作为整株植物的主要能量传送带，可以将水分、养分及时地在根、花、果实之间运输。“马蹄莲建筑”的塔楼作为整支“马蹄莲”的花梗，在其底部设有集热棚，利用温室效应加热空气，将热量通过中心烟囱的内部气流，源源不断输送给整座建筑。此外，塔楼主体的外表面并不平整，像折过的纸张一样，这样能够保证经过气流的最大化，从而最大限度地利用风能。而且，为了提高顶部风力发电机组的效率，“花”被设计成双弧形截面，将风速提高到环境风速的4倍之多。风儿吹过，“马蹄莲建筑”迎风招展，散发着蓬勃的生机。

    ⑥其实大自然还有很多神秘之处，蕴藏着无限可能，启发着建筑师的设计灵感。

（选自《知识就是力量》，有删改）

古代的私塾教育

    ①前不久，美国总统特朗普访华，他用平板电脑向习近平夫妇展示了他的外孙女阿拉贝拉演唱中文歌曲、背《三字经》和中国古诗的视频。看到这个金发碧眼的小姑娘用美式中文有板有眼地背诵“人之初，性本善。性相近，习相远……”，不由得感慨中华文化影响深远。在中国古代，《三宇经》《百家姓》《千字文》等是学龄儿童的重要启蒙读物，他们在私塾通过吟诵这些经典文本掌握了最基本的读写能力，为之后通过科举考试、晋升仕途奠定了基础。

    ②私塾是我国古代社会一种开设于家庭、宗族或乡村内部的民间幼儿教育机构。与私塾相对应的“官学”是上层社会的教育组织，而私塾则相应承担了下层社会的教育功能。私塾教育所崇尚的德育之治、小众化授课模式，都在我国教育发展史上做出了独特的贡献。

    ③在私塾里，学龄儿童们学习识字、写字、习经史、学六艺。据《宋会要·崇儒》记载，宋代小学的要求是：“小学生八岁能诵一大经，日书字二百”；“十岁加一大经、字一百”；“十二岁以上，又加一大经、字二百”。当然，古代检查学生的学业，也靠考试。如宋代，老师会逐日测试学生的学习，这可“日考”；另外还有“月考”“季考”等。名目繁多，花样翻新，看来就算穿越回古代，也别想乐得清闲。到了明代，理学家沈鲤记载：“朔望日考试，分等第，行赏罚。”每月的初一、十五都要考试，还要排名次挨鞭子，想想也真是怕怕的。

    ④现代的中小学经常分“特优班”“重点班”“普通班”，其实这种区分古已有之。如宋徽宗政和四年十二月，颁小学条制，实行“三舍升补法”，班级分为“外舍”“内舍”“上舍”三种。新生皆分在外舍，成绩好的升入内舍；内舍生考得好的，升入上舍。看来从古至今，学校都是一个竞争激烈的地方。

    ⑤古代私塾盛行体罚。东汉王充在《论街·自纪篇》中称：“书馆小僮百人以上，皆以过失袒谪，或以书丑得鞭。”到明代，学生逃学，连家长都要跟着受罚。明代《泰泉乡礼·乡校》中规定：“无故而逃学一次，罚诵书二百遍；二次，加扑挞，罚纸十张；三次，挞罚如前，仍罚其父兄。”古人还会直接请家长或长者坐进教室参与班级管理，类似于现在的家长委员会。明代官员叶春及在息安办学时即如此，其《石洞集·惠安政书》中这样记载：“轮笃实老成者二人，平旦坐左右塾，以序出入。”

    ⑥古代私塾还很注重德育，对学生日常行为的考查较为严格。如明代有的小学设立“扬善簿”“改过薄”“记过格”，好事坏事均记录在案，作为学生升学录取时的参考。这种“功过薄”并非由老师填写，如明代儒学家刘宗周，其家塾修业课程中，要求学生早上起来第一事就是填“记过格”，上列数百种日常行为，有“微过”“隐过”“显过”“大过”“丛过”“成过”等六项评语，让学生自己评价昨日表现，敦促学生“三省吾身”。

    ⑦看来在古代私塾当一名合格的小学生也没那么简单。要背经史子集，还要懂得仁义礼智信。“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”，的确是豆古不变的道理。

（选自《青年文携》，有删改）

为什么恐龙会灭绝

一亿五千万年前，一些大的爬行动物是地球上最有生命力的生物。这些生物一般被称为“恐龙”。这类最大的陆地爬行动物的体重可达八十五吨。大鱼龙和蛇环龙统治着海洋，翼龙在天空中飞行，巨型皮翼的翼展达六米。

其后，大约在七千万年前，所有这些大的生物都走向了灭绝。

这不是一夜间发生的事，但的确是在一个非常短的时间内（比如说一百万年内）发生的事。其他动物，如鱼类和原始哺乳动物以及鸟类等，并没有受到影响。植物也没有受到影响。

关于发生这种情况的原因，曾经有这一些猜想，但猜想只不过是猜想，没有人知道是不是确实。

有人认为是气候变化造成的。曾经是气候温暖、有沼泽和浅海的地方，形成了高山。土地干了，海洋加深了，季节冷热悬殊。然而，很难相信某些地区没有保持着适宜的气候。并且，海洋应该是不受到影响的。

另外有人认为，早期的哺乳动物吃恐龙蛋，这就使恐龙绝种了（但海洋里的爬行动物是会生小爬行动物的）。也许是草蔓延了，覆盖着地球，代替了较早时那些较软而又较多汁的植物。素食的恐龙也许缺乏可用于磨碎硬草的牙齿。后来，在素食的恐龙逐渐走向灭绝时，食肉的恐龙越来越难找到食物，便也灭绝了。

还有人认为，也许恐龙突然开始经历非常大量的变异。由于大多数变异是往坏的方面变，因此形成了许多有缺陷的恐龙，以致整个恐龙族都灭绝了。

这最后一个解释引起了广泛的兴趣，（1）____

变异的原因之一是硬性辐射。地球不断地受到宇宙射线的轰击，这种宇宙射线的轰击可能引起了那时经常在生物中出现的变异。今天这种变异率并不是很高，但可以设想，有时会有强烈的辐射爆发袭击地球。

堪萨斯大学的特里和莱斯大学的塔克指出，如果一颗超新星在离太阳系很近的地方爆炸，那么，地球也许会充满宇宙射线。他们估算了恒星可能爆炸为超新星的频率，和这些超新星与我们的距离，而且还计算出每一千万年左右（平均来说），地球得到的宇宙射线的剂量约为现今的七千倍。也许约在七千万年前，地球曾经受大量的宇宙射线。

但就算是这样，（2）____（3）____也许会有影响，但可能由于恐龙非常特化，以致跟其他特化程度较低的动物比较，无规则的变异对于恐龙更具有致命的影响。

那么，（4）____西德波恩大学的厄尔本最近提出了一个看法。他指出，在恐龙生存的最后阶段，它们下的蛋具有非常厚的壳，这可能是一种由于变异造成的出生异常。幼恐龙要脱壳而出是困难的，出生的恐龙便越来越少了。在这种变异和其他变异的交迫中，使得这巨型动物的整个种族都灭绝了。

（选自艾萨克·阿西莫夫《你知道吗——现代科学中的100个问题》）

大自然的语言（节选）

①物候现象的来临决定于哪些因素呢？

②首先是纬度。越往北桃花开得越迟，候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。我国大陆性气候显著，冬冷夏热。冬季南北温度悬殊，夏季却相差不大。在春天，早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间，南京桃花要比北京早开20天，但是到晚春五月初，南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促，冬天结束，夏天就到了。

③经度的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方，比同纬度的内陆，冬天温和，春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°，但是在大连，连翘和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节，烟台要到立夏。两地纬度相差无几，但烟台靠海，春天使来得迟了。

④影响物候的第三个因素是高下的差异。植物的抽青、开花等物候现象在春夏两季越往高处越迟，而到秋天乔木的落叶则越往高处越早。不过研究这个因素要考虑到特殊的情况。例如秋冬之交，天气晴朗的空中，在一定高度上气温反比低处高。这叫逆温层。由于冷空气比较重，在无风的夜晚，冷空气便向低处流。这种现象在山地秋冬两季，特别是这两季的早晨，极为显著，常会发现山脚有霜而山腰反无霜。在华南丘陵区把热带作物引种在山腰很成功，在山脚反不适宜，就是这个道理。

⑤此外，物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录，拿1741年到1750年十年平均的春初七种乔木抽青和开花日期同1921年到1930年十年的平均值相比较，可以看出后者比前者早九天。就是说，春天提前九天。

一年一度，遇见幸福。在“2023 中国幸福城市论坛”中，长沙获评“2023中国最具幸福感城市”。

材料一

这是一座文脉绵延的人文之城。天上独此一颗长沙星，地上独此一座长沙城。长沙是一座3000年未改其名、城址未变的历史文化名城，“心忧天下”“民为邦本”的情怀从历史深处浸润着这块红色热土。多年来，长沙坚持以文化人，让文化在传承发展中滋养人民、光照人心，幸福由文化滋养。

长沙实施历史文脉保护传承工程，持续打造湘江轴线、遗址公园、古城风貌、名镇名村、湖湘名人五大历史文化景观群，建设“博物馆之城”，铜官窑遗址、岳麓书院博物馆获批“国”字号，五家博物馆（纪念馆）跻身国家一级博物馆。全市博物馆（纪念馆）年均受众达2000万人次以上，刘少奇同志纪念馆、长沙市博物馆等文化遗产成为重要文旅标识。

材料二

“不夜之城”长沙，夜经济蓬勃发展，新消费模式成为流量密码。长沙夜经济潜力巨大，涵盖购物、餐饮、旅游、文体、展览等多领域资源，并连续3年入选中国城市夜经济十大影响力城市。有网友评价：“凌晨四点全国最牛的不夜城就是长沙。”长沙夜经济的火爆由此可见一斑。坡子街、渔人码头等夜市人头攒动，“一江两岸”灯光秀璀璨了星城夜空，梅溪湖大剧院、长沙音乐厅的高品质演出令人陶醉，4个商圈入选国家夜间文旅消费集聚区。夜经济更为长沙带来品牌效应的提升，长沙新消费模式发展迅速，孵化文和友、茶颜悦色等全国著名消费品牌80多个。

材料三：

资料获源：各省市统计局。 

材料四

近年来，长沙全面推行河湖长制，国控、省控地表水考核断面平均水质优良率100%。“河长治、水长清”成为常态，近年来江豚多次现身湘江长沙段。全市森林覆盖率约55%，空气质量优良天数累计236天，优良率86.4%，“长沙蓝”霸屏朋友圈。长沙全力打造“千园之城”“绿带绕城”“15分钟绿色生活圈”，长沙在联合国人居署发布的“2023中国城市宜居指数排名”中位列第一。