日常生活中的科學(xué)知識(shí)集錦.ppt

作者：錢一濱 聲在日常生活中的利用 w聲音是人類獲取信息的主要途徑之 一，聲音傳遞給我們的不僅僅是語 言信息，下面所介紹的是聲在其它 方面的一些應(yīng)用及其原理。 1 辯析熟悉的來人 w現(xiàn)象：和您朝夕相處的人在室外說話時(shí)， 我們通過聽聲音就知道是哪位在說話。 w原理： 不同的人發(fā)出的聲音音調(diào)、響度都有 可能相同，但音色絕不會(huì)相同，因?yàn)?不同的發(fā)聲體發(fā)出的聲音的音色一般 不相同，由于非常熟悉，我們通過辯 別音色就能分辯出哪位在說話。 2 聽長短 w現(xiàn)象：向暖水瓶中倒水時(shí)，聽聲音就能了 解水是不是滿了。 w原理： 不同長度的空氣柱，振動(dòng)發(fā)聲時(shí)發(fā)聲頻率不 同，空氣柱越長，發(fā)出的音調(diào)越低；暖水瓶 中水越多，空氣柱就越短，發(fā)出的聲音頻率 越高，音調(diào)也就越高，特別是水剛好倒?jié)M瞬 間，音調(diào)會(huì)陡然升高，通過聽聲音的高低， 我們就能判斷出水已經(jīng)倒?jié)M了。 3 挑選商品 w現(xiàn)象：我們?nèi)ド痰曩I碗、瓷器時(shí)，我們用 手或其它物品輕敲瓷器，通過聲音就能判 斷瓷器的好環(huán)。 w原理： 有裂縫的碗、盆發(fā)出的聲音的音色遠(yuǎn)比正 常的瓷器差，通過音色這一點(diǎn)就能把壞的 碗、盆挑選出來，當(dāng)然實(shí)際還用辯別音調(diào) ，觀察形態(tài)等方法，但主要還是通過音色 來辨別的。 4 測(cè)量距離 w現(xiàn)象：前面如果有一建筑物或高山，對(duì)著 高山大喊一聲，用表測(cè)量發(fā)出聲音到聽到 聲音的時(shí)間，利用聲速就可以測(cè)出我們與 高山或高大建筑物理的距離。 w原理： 聲音在傳播過程中遇到障礙物被 反射回來就產(chǎn)生了回聲。 5 看病 w現(xiàn)象一：聽診器 w原理： w現(xiàn)象二：B超檢查原理 w原理： 頻率高于20000赫茲的聲音稱為超聲波，超聲波有一定 的穿透性，醫(yī)生用某些信號(hào)器產(chǎn)生超聲波，向病人體內(nèi) 發(fā)射，同時(shí)接受內(nèi)臟器官的反射波，通過儀器把反射波 的頻率、強(qiáng)度檢測(cè)出來，并在電視屏幕上形成圖像，為 了判斷病情提供了重要的依據(jù)，B超利用的是回聲原理 。 人的體內(nèi)有些器官發(fā)出的聲音，如：心肺、氣管、胃等發(fā)生病變 時(shí)，器官發(fā)出的聲音在某些特征上有所變化，醫(yī)生通過聽診器能 聽出來，依此來診斷病情。 6 治?。▊鬟f能量） w現(xiàn)象：體外碎石 w原理： 人體的有些器官發(fā)生結(jié)石，如腎、膽等，最好的 治療措施就是用體外碎石機(jī)把體內(nèi)結(jié)石擊碎，變 成粉未排出體外。體外碎石機(jī)利用的就是超聲波 ，用超聲波穿透人體引起的結(jié)石英鐘激烈震蕩， 使之碎化。這主要利用了聲波能傳遞能量的性質(zhì) 。 7 傳遞信息（監(jiān)測(cè)災(zāi)情） w現(xiàn)象：通過監(jiān)測(cè)次聲波就可知道地震、臺(tái) 風(fēng)的信息。 w原理： 次聲波是頻率低于20赫茲的聲音，人類無法聽 到。一些自然災(zāi)害如地震、火山噴發(fā)、臺(tái)風(fēng)等 都伴有次聲波的產(chǎn)生；次聲波在傳播過程中減 速很小，所以能傳播的很遠(yuǎn)，通過監(jiān)測(cè)傳來的 次聲波就能獲取某些自然災(zāi)害的信息。 日出的題目 w你在早晨5點(diǎn)正看到日出。但是大家都知道，光的傳播不 是瞬息就可以到達(dá)的：太陽光從光源太陽射到地 球上人的眼里，要有一段時(shí)間。因此，我們可以提出這樣 一個(gè)問題：假如光是瞬時(shí)就可以到達(dá)的話，那么我們?cè)谑?么時(shí)候就可以看到日出了呢？ w我們知道，光從太陽到地球要跑8分鐘。那么，如果光瞬 息就可以到達(dá)的話，我們好像應(yīng)該在8分鐘以前，就是在4 點(diǎn)52分就看到日出了。 w我知道許多人聽了會(huì)覺得意外：其實(shí)這個(gè)想法是不正確的 。所謂日出只是我們地球表面上某一點(diǎn)從沒有太陽光照到 的地方轉(zhuǎn)到了有太陽光照到的地方罷了。因此，即使光的 傳播是瞬時(shí)的，我們看見日出的時(shí)間，仍舊跟光的傳播要 花時(shí)間的情形完全相同，也就是說，仍舊是早上5點(diǎn)正。 w但是如果你是在觀察（用望遠(yuǎn)鏡）太陽邊緣上什么凸起的 部分（日解），那又是另外一回事了。如果光的傳播是瞬 時(shí)的，你的確會(huì)比現(xiàn)在早8分鐘就見到它。 人是怎樣看見物體的？ w古人很早就思考過這個(gè)問題，提出過一些猜測(cè)。有人認(rèn)為 是眼睛發(fā)出光線，這些光線碰上物體，人才看見那些物體 。還有人認(rèn)為眼睛發(fā)出觸須那樣的東西，通過觸摸而看到 物體。這些看法都是錯(cuò)誤的，但它說明人的認(rèn)識(shí)是不斷進(jìn) 步的。 w公元11世紀(jì)，阿拉伯科學(xué)家伊本？海塞本糾正了上述看法 。他認(rèn)為光線是從火焰或太陽發(fā)出，射到物體上，被物體 反射后進(jìn)入人眼，人因此而看到物體。 w現(xiàn)在我們知道，人眼就好像一架照相機(jī)。當(dāng)發(fā)光物體發(fā)出 的光或不發(fā)光物體反射的光進(jìn)入眼睛，通過眼睛的折光部 分在眼的視網(wǎng)膜上形成物體倒立的像，然后通過神經(jīng)系統(tǒng) 傳到大腦，產(chǎn)生視覺，人就看到了物體。 生活中的物理 w1、摩托車做飛躍障礙物的表演時(shí)為了減少向前翻車的危 險(xiǎn)，應(yīng)該后輪先著地，請(qǐng)分析其中的道理。 w分析： 若前輪先著地，摩托車由于慣性繼續(xù)向前 運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生以前輪為轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)使摩托車 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，造成翻車事故；若后 輪先著地，就會(huì)產(chǎn)生以后輪為轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)使摩 托車順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，這樣前輪也很快 著地，從而避免了翻車事故的發(fā)生。 2、如何運(yùn)用簡易的物理方法區(qū)分生、熟雞蛋，請(qǐng)具體 說說看。 w分析： 把兩個(gè)雞蛋放在相對(duì)平滑的桌面上后，用大致相同 的力同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)雞蛋，先停下的是生蛋、后者是熟蛋。生 熟雞蛋的區(qū)別在于蛋的內(nèi)容物分別是液態(tài)和固態(tài)物。 當(dāng)用力轉(zhuǎn)動(dòng)蛋殼時(shí)，蛋殼受力開始轉(zhuǎn)動(dòng)而液態(tài)的內(nèi) 容物由于慣性仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，二者間存在一定的摩擦 阻力，同時(shí)蛋殼與桌面間也存在摩擦阻力，所以很快停 止轉(zhuǎn)動(dòng)。熟蛋內(nèi)容物成固態(tài)物與蛋殼自成一體，當(dāng)用力 轉(zhuǎn)動(dòng)蛋殼時(shí)，蛋殼與內(nèi)容物一并轉(zhuǎn)動(dòng)，二者間不發(fā)生相 對(duì)運(yùn)動(dòng)，只需克服較小的桌面摩擦力，所以能長時(shí)間轉(zhuǎn) 動(dòng)。 3、揚(yáng)場機(jī)能把谷粒、谷糠和小石塊分開。請(qǐng) 分析其中的道理。 w分析： 道理一：同樣大小的谷粒和小石塊，雖然飛出時(shí) 的速度相同，但是由于質(zhì)量不同，所以慣性的大 小不同，小石塊的質(zhì)量較大，慣性也比較大，所 以能夠克服空氣的阻力飛到更遠(yuǎn)的地方。 道理二：同樣大小的谷粒和小石塊，雖然飛出時(shí) 的速度相同，但是由于質(zhì)量不同，所以動(dòng)能不同 ，小石塊的質(zhì)量較大，動(dòng)能也比較大，所以能夠 克服空氣的阻力飛到更遠(yuǎn)的地方。 4、廚房水池的下水管被堵塞了，人們常用“吸子”來處理。這 個(gè)工具由木柄和半球形橡皮碗構(gòu)成。將橡皮碗蓋在下水管口 上，向下壓木柄，使皮碗變扁，打開水籠頭使池中放滿水， 迅速向上拔皮碗，堵塞物就會(huì)松動(dòng)隨流水淌走，試說明道理 。 w分析： 向下壓木柄使皮碗變扁時(shí)，可以擠出皮碗內(nèi)的 一部分空氣，同時(shí)也使堵塞物與皮碗之間的空 間相對(duì)較小。水池中放滿水后，當(dāng)迅速向上拔 皮碗時(shí)，堵塞物與皮碗之間的空間突然變大， 使這之間的氣體壓強(qiáng)變小，小于堵塞物下方所 受的大氣壓強(qiáng)，大氣壓力向上推堵塞物，使之 松動(dòng)，而此時(shí)正好有大量的水往下沖，把堵塞 物沖走，從而使管道輸通。 自來水管涉及的物理知識(shí) w物理知識(shí)與我們的生活密切相關(guān)，留心觀 察日常生活中隨時(shí)發(fā)生的物理現(xiàn)象，分析 探究其形成的原因，找出其中的規(guī)律，是 十分重要的。下面談一談關(guān)于自來水管所 涉及到的一些物理知識(shí)。 一、為什么水龍頭一打開水就會(huì)流出？ w原來，日常生活中來自水管的水大多數(shù)來 自水塔，而水塔中的水是用高壓泵把水壓 上去的。因此，水塔中的水面肯定比水龍 頭中的水面高出許多，水龍頭與水塔構(gòu)成 了一個(gè)連通器，根據(jù)連通器原理，液面應(yīng) 相平，所以，一打開水龍頭水便流出來了 。 二、敲擊水管，為何有時(shí)聽到2次聲 音，有時(shí)聽到3次聲音？ w大家都知道，聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同。 一般情況下，在固體中傳播最快，如在鋼鐵中每 秒傳播5200米；其次，在液體中，如在水中每秒 傳播1500米；在空氣中傳播最慢，每秒僅能傳播 340米。 w可見，如果水管中無水，敲擊水管另一端，傳聲 介質(zhì)是空氣、水管，我們就可能聽到2次聲音。如 果水管中有水，傳聲介質(zhì)為空氣、水、水管，我 們就可能聽到3次聲音。我們也可以通過這種方法 來判斷水管中是否有水。 三、寒冷的冬天，有時(shí)打開水龍頭，會(huì)發(fā)現(xiàn)一滴水 也不能流出，有時(shí)水管還會(huì)被“凍裂”，為什么？ w原來，水管的水受冷凝固形成冰，就一滴 也不能流出了。由于水結(jié)冰質(zhì)量不變，密 度變小，體積變大，所以水管有時(shí)會(huì)被“凍 裂”。我們可以在水管外部包上一層防凍塑 料紙，不過最穩(wěn)妥的辦法是將水龍頭打開 一點(diǎn)點(diǎn)，讓水慢慢地下滴，這樣就不易結(jié) 冰了。 四、寒冷的天氣，用手觸摸自來水金屬管時(shí) ，好像對(duì)手有一種“粘力”，這是何因？ w原來，自來水的金屬管是熱的良導(dǎo)體，當(dāng) 用手接觸它時(shí)，手上的熱量被金屬迅速吸 收并傳走，手表面皮膚層的水分會(huì)立即遇 冷凝固，將手和自來水管“粘”在一起。 五、如何判斷浴室中冷、熱水管？ w天冷了，我們?nèi)ピ∈蚁丛钑r(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有一 冷一熱兩個(gè)進(jìn)水管。我們很想知道哪個(gè)是 冷水管，哪個(gè)是熱水管，用手直接觸摸又 怕被燙傷，該怎么辦？事實(shí)上，細(xì)心的人 會(huì)發(fā)現(xiàn)兩支水管表面是不同的，其中一支 表面上有一層水珠，另一支卻沒有，這又 是什么原因呢？原來浴室中充滿了大量溫 度較高的水蒸氣，遇到冷水管便會(huì)液化成 一層小水珠附在水管表面上，所以，“出汗” 的水管便是冷水管了。 為什么月亮上沒有聲音 w聲音是空氣中每秒20至2萬次的振動(dòng)。地球上有聲音，是因?yàn)檎駝?dòng)著 的物體把振動(dòng)傳給空氣，空氣再把振動(dòng)傳播開來，形成聲音。所以， 存在聲音的必要條件有兩個(gè)：一個(gè)是要有聲源，一個(gè)是要有傳播聲音 的媒質(zhì)，二者缺一不可。月亮上可以產(chǎn)生振動(dòng)，但月亮上沒有空氣， 振源的振動(dòng)傳不出去，當(dāng)然月亮上就聽不到聲音了，那兒是一個(gè)十分 寂靜的世界。 w要證明月亮上沒有聲音并不難，我們可以做這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將一只鬧 鐘放在有抽氣設(shè)備的玻璃罩里，當(dāng)罩內(nèi)的空氣沒有被抽出時(shí)，我們能 聽見鬧鐘的滴答聲，當(dāng)空氣逐漸被抽出時(shí)，滴答聲逐漸減弱；當(dāng)空氣 十分稀薄時(shí)，滴答聲就聽不見了。如果沒有空氣把聲音傳出來，即使 鬧鐘滴答聲一直在響，我們也聽不見。 w對(duì)于傳播聲音來說，月亮上的條件與抽出空氣的玻璃罩內(nèi)的情況相似 。所以月亮上就是有振動(dòng)，也沒有聲音。 w1969年7月21日，人類首次登上月球。在月球上，兩名宇航員雖然近 在咫尺，也只能靠無線電來通話。 廚房中的物理知識(shí) w我們認(rèn)真觀察廚房里燃料、炊具，做飯、 做菜等全部過程，回憶廚房中發(fā)生的一系 列變化，會(huì)看到有關(guān)的物理現(xiàn)象。利用物 理知識(shí)解釋這些現(xiàn)象如下。 一、與電學(xué)知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象 w1. 電飯煲煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺?zé)_水是利用電能轉(zhuǎn) 化為內(nèi)能，是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。 w2. 排氣扇（抽油煙機(jī)）利用電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用空氣 對(duì)流進(jìn)行空氣變換。 w3. 電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭，插入三孔插座， 防止用電器漏電和觸電事故的發(fā)生。 w4. 微波爐加熱均勻，熱效率高，衛(wèi)生無污染。加熱原理是 利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能，再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 w5. 廚房中的電燈，利用電流的熱效應(yīng)工作，將電能轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能和光能。 w6. 廚房的爐灶（蜂窩煤灶，液化氣灶，煤灶，柴灶）是將 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即燃料燃燒放出熱量。 二、與力學(xué)知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象 w1. 電水壺的壺嘴與壺肚構(gòu)成連通器，水面總是相平的。 w2. 菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積，增大壓強(qiáng)。 w3. 菜刀的刀刃有油，為的是在切菜時(shí)，使接觸面光滑，減 小摩擦。 w4. 菜刀柄、鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋，使接觸面粗 糙，增大摩擦。 w5. 火鏟送煤時(shí)，是利用煤的慣性將煤送入火爐。 w6. 往保溫瓶里倒開水，根據(jù)聲音知水量高低。由于水量增 多，空氣柱的長度減小，振動(dòng)頻率增大，音調(diào)升高，反之 亦然。 w7. 磨菜刀時(shí)要不斷澆水，是因?yàn)椴说杜c石頭摩擦做功產(chǎn)生 熱使刀的內(nèi)能增加，溫度升高，刀口硬度變小，刀口不利 ；澆水是利用熱傳遞使菜刀內(nèi)能減小，溫度降低，不會(huì)升 至過高。 三、與熱學(xué)知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象 w（一）與熱學(xué)中的熱膨脹和熱傳遞有關(guān)的現(xiàn)象 w1. 使用爐灶燒水或炒菜，要使鍋底放在火苗的外焰，不要 讓鍋底壓住火頭，可使鍋的溫度升高快，是因?yàn)榛鹈绲耐?焰溫度高。 w2. 鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料制成，是因 為木料是熱的不良導(dǎo)體，以便在烹任過程中不燙手。 w3. 爐灶上方安裝排風(fēng)扇，是為了加快空氣對(duì)流，使廚房油 煙及時(shí)排出去，避免污染空間。 w4. 滾燙的砂鍋放在濕地上易破裂。這是因?yàn)樯板伿菬岬牟?良導(dǎo)體，燙砂鍋放在濕地上時(shí)，砂鍋外壁迅速放熱收縮而 內(nèi)壁溫度降低慢，砂鍋內(nèi)外收縮不均勻，故易破裂。 w5. 往保溫瓶灌開水時(shí)，不灌滿能更好地保溫。因?yàn)槲垂酀M時(shí)，瓶口有 一層空氣，是熱的不良導(dǎo)體，能更好地防止熱量散失。 w6. 炒菜主要是利用熱傳導(dǎo)方式傳熱，煮飯、燒水等主要是利用對(duì)流方 式傳熱的。 w7. 冬季從保溫瓶里倒出一些開水，蓋緊瓶塞時(shí)，常會(huì)看到瓶塞馬上跳 一下。這是因?yàn)殡S著開水倒出，進(jìn)入一些冷空氣，瓶塞塞緊后，進(jìn)入 的冷空氣受熱很快膨脹，壓強(qiáng)增大，從而推開瓶塞。 w8. 冬季剛出鍋的熱湯，看到湯面沒有熱氣，好像湯不燙，但喝起來卻 很燙，是因?yàn)闇嫔嫌幸粚佑妥璧K了湯內(nèi)熱量散失（水分蒸發(fā)）。 w9. 冬天或氣溫很低時(shí)，往玻璃杯中倒入沸水，應(yīng)當(dāng)先用少量的沸水預(yù) 熱一下杯子，以防止玻璃杯內(nèi)外溫差過大，內(nèi)壁熱膨脹受到外壁阻礙 產(chǎn)生力，致使杯破裂。 w10. 煮熟后滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會(huì)兒，容易剝殼。因?yàn)闈L燙的 雞蛋殼與蛋白遇冷會(huì)收縮，但它們收縮的程度不一樣，從而使兩者脫 離。 w（二）與物體狀態(tài)變化有關(guān)的現(xiàn)象 w1. 液化氣是在常溫下用壓縮體積的方法使氣體液化再裝入鋼罐中的； 使用時(shí)，通過減壓閥，液化氣的壓強(qiáng)降低，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)入灶 中燃燒。 w2. 用焊錫的鐵壺?zé)瑝責(zé)粔?，若不裝水，把它放在火上一會(huì)兒就 燒壞了。這是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下是100，而錫的熔點(diǎn)是 232，裝水燒時(shí)，只要水不干，壺的溫度不會(huì)明顯超過100，既然 達(dá)不到錫的熔點(diǎn)，更達(dá)不到鐵的熔點(diǎn)，故壺?zé)粔?。若不裝水在火上 燒，不一會(huì)兒壺的溫度就會(huì)達(dá)到錫的熔點(diǎn)，焊錫熔化，壺就燒壞了。 w3. 燒水或煮食物時(shí)，噴出的水蒸氣比熱水、熱湯燙傷更嚴(yán)重。因?yàn)樗?蒸氣變成同溫度的熱水、熱湯時(shí)要放出大量的熱量（液化熱）。 w4. 用砂鍋煮食物，食物煮好后，讓砂鍋離開火爐，食物將在鍋內(nèi)繼續(xù) 沸騰一會(huì)兒。這是因?yàn)樯板侂x開火爐時(shí)，砂鍋底的溫度高于100， 而鍋內(nèi)食物為100，離開火爐后，鍋內(nèi)食物能從鍋底吸收熱量，繼 續(xù)沸騰，直到鍋底的溫度降為100為止。 w5. 用高壓鍋煮食物熟得快些。主要是增大了鍋內(nèi)氣壓，提高了水的沸 點(diǎn)，即提高了煮食物的溫度。 w6. 夏天自來水管壁大量“出汗“，常是下雨的征兆。自來水管“出汗“并 不是管內(nèi)的水滲漏，而是自來水管大都埋在地下，水的溫度較低，空 氣中的水蒸氣接觸水管，就會(huì)放出熱量液化成小水滴附在外壁上。如 果管壁大量“出汗“，說明空氣中水蒸氣含量較高，濕度較大，這正是 下雨的前兆。 w7. 煮食物并不是火越旺越快。因?yàn)樗序v后溫度不變，即使再加大火 力，也不能提高水溫，結(jié)果只能加快水的汽化，使鍋內(nèi)水蒸發(fā)變干， 浪費(fèi)燃料。正確方法是用大火把鍋內(nèi)水燒開后，用小火保持水沸騰就 行了。 w8. 冬天水壺里的水燒開后，在離壺嘴一定距離才能看見“白氣“，而緊 靠壺嘴的地方看不見“白氣“.這是因?yàn)榫o靠壺嘴的地方溫度高，壺嘴出 來的水蒸氣不能液化，而距壺嘴一定距離的地方溫度低；壺嘴出來的 水蒸氣放熱液化成小水滴，即“白氣“. w9. 油炸食物時(shí)，濺入水滴會(huì)聽到“叭、叭“的響聲，并濺出油來。這是 因?yàn)樗姆悬c(diǎn)比油低，水的密度比油大，濺到油中的水滴沉到油底迅 速升溫沸騰，產(chǎn)生的氣泡上升到油面破裂而發(fā)出響聲。 w10. 當(dāng)鍋燒得溫度較高時(shí)，灑點(diǎn)水在鍋內(nèi)，就發(fā)出“吱、吱 “的聲音，并冒出大量的“白氣“.這是因?yàn)樗妊杆倨?又液化，并發(fā)出“吱、吱“的響聲。 w11. 當(dāng)湯煮沸要溢出鍋時(shí)，迅速向鍋內(nèi)加冷水或揚(yáng)（舀） 起湯，可使湯的溫度降至沸點(diǎn)以下。加冷水，冷水溫度低 于沸騰的湯的溫度，混合后，冷水吸熱，湯放熱。把湯揚(yáng) 起的過程中，由于空氣比湯溫度低，湯放出熱，溫度降低 ，倒入鍋內(nèi)后，它又從沸湯中吸熱，使鍋中湯溫度降低。 w（三）與熱學(xué)中的分子熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 w1. 腌菜往往要半月才會(huì)變咸，而炒菜時(shí)加鹽幾分鐘就變咸 了，這是因?yàn)闇囟仍礁?，鹽的離子運(yùn)動(dòng)越快的緣故。 w2. 長期堆煤的墻角處，若用小刀從墻上刮去一薄層，可看 見里面呈黑色，這是因?yàn)榉肿佑啦煌Ｏ⒌刈鰺o規(guī)則的運(yùn)動(dòng) ，在長期堆煤的墻角處，由于煤分子擴(kuò)散到墻內(nèi)，所以刮 去一層，仍可看到里面呈黑色。 w我們?cè)谌粘Ｉ?、生產(chǎn)中只要細(xì)心觀察身邊的物理現(xiàn)象， 聯(lián)系到我們學(xué)過的物理知識(shí)，去分析和解釋這些現(xiàn)象，就 能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力。 怎樣旋開玻璃瓶上太緊的鐵蓋？ w利用玻璃與鐵的膨脹率不相等，受熱的先 后也不同，就可以容易地旋開玻璃瓶上的 鐵蓋。 w鐵的膨脹率比玻璃大。當(dāng)鐵蓋和玻璃瓶口 升高相等的溫度時(shí)，鐵蓋的直徑增加比瓶 口較大。如果把玻璃瓶倒置，以開水泡鐵 蓋一會(huì)，趁瓶口的玻璃仍未趕得及膨脹時(shí) ，就容易把鐵蓋旋開。 怎樣把開水更快的冷卻？ w設(shè)有六個(gè)完全相同的一套杯子，其中一個(gè)盛滿開 水。如果利用杯子的吸熱作用把開水的溫度降低 ，可以把開水注入其余五個(gè)冷杯子中，讓杯子吸 收開水的熱量。怎樣注入開水可以獲得較佳的冷 卻效果呢？ w方法一把開水平均注入五個(gè)杯子中，每個(gè)杯子 分配到1/5杯開水。 w方法二先把開水整杯注入第二個(gè)杯子，等到杯 子不再吸熱（玻璃的溫度升至等于水溫）時(shí)，再 注入第三個(gè)杯子，如此類推，最后注入第六個(gè)杯 子。 w不論采用哪一種方法，當(dāng)杯子注入開水后，杯子 的溫度升高而開水的溫度降低。等杯子的溫度和 水的溫度相等時(shí)，就停止吸熱了。 w當(dāng)采用第二種方法，整杯開水注入第二個(gè)杯中， 杯子所升高的溫度一定比第一種方法高。 w杯子升高的溫度較高，就表示杯子吸收開水的熱 量較多。同理，把開水（現(xiàn)在變?yōu)榕牡诙?個(gè)杯子再注入第三個(gè)杯子中，則第三個(gè)杯子所升 高的溫度，一定比平均注入第三至第六個(gè)杯子所 升高的溫度較多，如此類推。 w可知采用第二種方法，可以使開水失去較多的熱 量，也就是降低較大的溫度。 w依上述推論，如果以質(zhì)量相同的玻璃，制成較薄 而數(shù)目更多的玻璃杯，采用上述第二種方法，則 冷卻的效果將更大。 我們喝汽水是吸上來的嗎？ w 我們用吸管吸汽水，總以為是嘴把汽水吸上來的。其實(shí)不是，用嘴吸，只 吸走了吸管中的空氣，至于汽水嘛，那是大氣把它壓到嘴里去的。 w原來，吸管中的空氣被吸走后，管里面的汽水受到空氣的壓強(qiáng)變小，而瓶子 里（吸管外）的汽水受到的壓強(qiáng)是大氣壓強(qiáng)，這兩個(gè)壓強(qiáng)是不相等的，大氣 壓強(qiáng)較大，就會(huì)把汽水壓到嘴里去了。 w如果汽水瓶口蓋一個(gè)塞緊了的軟木塞，木塞中插著一根玻璃管，那末，你從 玻璃管里吸汽水，至多能吸上一兩口，就再也吸不到瓶里的汽水了。這個(gè)道 理也簡單，因?yàn)槠客獾拇髿鉄o法進(jìn)入汽水瓶，大氣也就無法把汽水壓到嘴里 去了。 w不拔掉瓶塞，還能喝到汽水嗎？雖然吸不上來，但能不能吹上來？ w對(duì)著玻璃管向瓶子里吹氣是個(gè)辦法。 w吹氣，增加瓶內(nèi)的氣體，增加了瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變大以后 ，就會(huì)把汽水從玻璃管里壓出來，這時(shí)，只要嘴不離開玻璃管，就能喝到汽 水。 w往瓶里吹氣越多，壓強(qiáng)增加得越多，就可以順利地喝到汽水。喝掉一些汽水 以后，瓶內(nèi)的氣體體積變大、壓強(qiáng)降低，就喝不到汽水了。再吹氣，又能繼 續(xù)喝到汽水。 太陽鏡保護(hù)眼睛的原理 w不反光玻璃的發(fā)明者是美國科學(xué)家凱瑟琳布洛杰特（18981979）。這種玻 璃在任何光照下都是完全透明的。這位美國女科學(xué)家是紐約州通用電器公司 聲望極高的實(shí)驗(yàn)室區(qū)接受的第一位女性。 w當(dāng)時(shí)她年方19，成為物理化學(xué)家，諾貝爾獎(jiǎng)得主歐文朗謬爾（18811957） 的助手。歐文正從事分子膜的研究。分子膜是很薄的物質(zhì)膜層，就如單個(gè)分 子鋪成的“墊”那樣。布洛杰特在30年代末發(fā)現(xiàn)，將一種鋇的薄膜放在透鏡上 ，可減少透鏡的全反射光。于是不反光的眼鏡誕生了。 w太陽鏡能陰擋令人不舒服的強(qiáng)光，同時(shí)可以保護(hù)眼睛免受紫外線的傷害。所 有這一切都?xì)w功于金屬粉末過濾裝置，它們能在光線射入時(shí)對(duì)其進(jìn)行“選擇” 。有色眼鏡能有選擇地吸收組成太陽光線的部分波段，就是因?yàn)樗柚撕?細(xì)的金屬粉末（鐵、銅、鎳等）。 w事實(shí)上，當(dāng)光線照到鏡片上時(shí)，基于所謂“相消干涉”過程，光線就被消減了 。也就是說，當(dāng)某些波長的光線（這里指的是紫外線a，紫外線b，有時(shí)還有 紅外線）穿過鏡片時(shí)，在鏡片內(nèi)側(cè)即朝向眼睛的方向，它們就會(huì)相互抵消。 w形成光波的相互重疊并非偶然現(xiàn)象：一個(gè)波的波峰同其靠近的波的波谷合在 一起，就導(dǎo)致相互抵消。相消干涉現(xiàn)象取決于鏡片的折射系數(shù)（即光線從空 氣中穿過不同物質(zhì)時(shí)發(fā)生偏離的程度），還取決于鏡片的厚度。一般來講， 鏡片的厚度變化不大，而鏡片的折射系數(shù)則根據(jù)化學(xué)成分的差異而不同。 w偏振眼鏡則提供了另外一種保護(hù)眼睛的機(jī)理。柏油路的反射光是比較 特殊的偏振光。這種反射光與直接來自太陽的光或者任何人工光源的 光的不同之自就在于秩序問題。偏振光是由全朝一個(gè)方向震動(dòng)的波形 成的，而一般的光則是由不定向震動(dòng)的波開成的。這就像一群無秩序 隨意走動(dòng)的人與一批邁著整齊步伐行進(jìn)的士兵那樣，形成了鮮明的對(duì) 經(jīng)。 w一般地講，反射光是一種有秩序的光。偏振鏡片在阻擋這種光時(shí)特別 有效，因?yàn)樗倪^濾性在發(fā)揮作用。這種鏡片只讓朝一定方向震動(dòng)的 偏振波通過，就像將光“梳理”了一樣。對(duì)于道路反光問題，使用偏振 眼鏡能減少光的透射，因?yàn)樗蛔屌c道路平行震動(dòng)的光波通過。事實(shí) 上，過濾層的長分子被導(dǎo)向水平方向，可以吸收水平偏振光線。這樣 ，大部分的反射光就被消除掉了，而周圍環(huán)境的整個(gè)照明度并未減少 。 w最后，變色眼鏡的鏡片能在太陽光線射來之后變暗。當(dāng)照明減弱之后 ，它又重新變得明亮了。之所以能夠如此，是因?yàn)辂u化銀的結(jié)晶體在 起作用。在正常情況下，它能使鏡片保持完美的透明度。 w在太陽光的照射不，晶體中的銀便分離出來，處于游離狀的銀便在鏡 片內(nèi)部形成小的聚集體。這些小的銀聚集體呈犬牙交錯(cuò)的不規(guī)則塊狀 ，它們無法透射光線，而只能吸收光線，其結(jié)果就使鏡片變暗。在光 暗的情況不，結(jié)晶體又重形成，鏡片隨之恢復(fù)到明亮狀態(tài)。 手機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 w 手機(jī)的應(yīng)用已非常普遍，它除了具有通 訊、娛樂等作用外，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也 有著廣泛的作用。例舉如下： 一、聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的 w先將手機(jī)設(shè)置成“來電振動(dòng)”提示狀態(tài)，并放 在工作臺(tái)面上，手機(jī)不振動(dòng)，沒有發(fā)出聲 音；接著用另一手機(jī)撥打該手機(jī)，手機(jī)振 動(dòng)，可以聽到手機(jī)與桌面間因振動(dòng)發(fā)出的 聲音，說明聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。 二、聲音的傳播需要介質(zhì) w教科書上演示實(shí)驗(yàn)中的聲源是一只接通電 源的小電鈴，操作稍顯復(fù)雜，改用手機(jī)來 做能使實(shí)驗(yàn)更簡單方便。其操作是：將手 機(jī)設(shè)置為“來電鈴聲”提示并懸掛在玻璃罩內(nèi) （如圖1），用另一手機(jī)去撥打它，可以清 楚地聽到鈴聲。用抽氣機(jī)逐漸抽去玻璃罩 內(nèi)的空氣，鈴聲越來越小，直至聽不到了 ，表明聲音不能在真空中傳播。 三、電磁波能在真空中傳播裝置 w如圖1，將手機(jī)放在玻璃罩內(nèi)，用另一手機(jī) 撥打，能接通；將玻璃罩內(nèi)空氣抽去，依 然可以接通；這說明電磁波可以在真空中 傳播。 四、靜電屏蔽 w取一封閉金屬網(wǎng)罩（網(wǎng)格要小些，如鐵紗 網(wǎng)），將手機(jī)懸掛其內(nèi)，然后用另一手機(jī) 去撥打，聽到的聲音是“對(duì)不起，您撥的電 話暫時(shí)無法接通，請(qǐng)稍后再撥”，說明金屬 網(wǎng)罩內(nèi)沒有電磁信號(hào)，該手機(jī)已經(jīng)被屏蔽 。 燒開水時(shí)為什么有聲音 w用壺?zé)_水時(shí)，水要發(fā)出響聲。水的響聲 ，有大小不同的兩種：一種是快要沸騰時(shí) ，水發(fā)出非常連續(xù)的響聲，音調(diào)很高；另 一種是沸騰時(shí)，水發(fā)出“噗嚕、噗?！笨杀娴?斷續(xù)響聲，音調(diào)遠(yuǎn)沒有前者的高。 為什么水燒開時(shí)響聲（音調(diào)）不高，而未燒開時(shí)的響聲卻高呢？ w原來，水壺盛水前，壺壁上吸附著一層空氣，添水后，這層空氣就變 成了無數(shù)微小的氣泡。因吸附力大于氣泡受到的浮力，故水并不能使 它們脫離壺壁。當(dāng)水溫升高時(shí)，氣泡周圍的水在氣泡內(nèi)蒸發(fā)，使汽泡 體積增大，當(dāng)溫度達(dá)到七八十?dāng)z氏度時(shí)，變大的氣泡受到的浮力超過 了吸附力，它們就要離開壺壁紛紛上升，同時(shí)在壺壁上仍遺留下一部 分空氣，這部分空氣會(huì)以更快的速度增加體積而上升。上升的氣泡遇 到周圍的涼水，氣泡里的水蒸氣就要液化，使氣泡迅速變小或破裂。 由于無數(shù)氣泡在壺底急劇膨脹，又在上升中迅速變小，壺里的水就處 于激烈的振動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而又引起了空氣的振動(dòng)，形成了水聲。由于氣 泡體積大小交替變化非?？欤顾恼駝?dòng)頻率高，水聲的音調(diào)也就高 。后來，由于壺里各處的水溫相差越來越小，氣泡體積大小交替變化 也越來越慢，進(jìn)而引起的水聲的音調(diào)就要逐漸變低。沸騰時(shí)，氣泡在 水面上破裂，引起了水面大幅度的翻騰，由此而引起的空氣振動(dòng)頻率 遠(yuǎn)不如前者的高，水聲的音調(diào)也就低了。 w這就是俗話常說的“開水不響，響水不開”的道理。