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生活中有趣的物理现象在生活中和很多有趣的物理现象,老师在教学中列举一下有趣的现象,让学生利用所学的物理学知识去解释现象,满足学生的好奇心,增强学习物理的兴趣。普通谚语,例如:“开水不响,响水不开”,请用物理知识加以解释。 猪八戒照镜子-里外不是人,请用物理知识加以解释。第一个问题原因如下:原因之一:气泡的产生过程对响声大小的影响水中溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气,这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少。当水被加热时,气泡首先在容器壁上生成。气泡生成之后,气泡内部的容器壁部分实际上是处于“干烧”状态,而气泡边缘与干烧部分之间处于激烈的汽化过程。由于水继续被加热,这个过程中不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大到一定程度时,便离开器壁开始上浮,整个过程的声音就象往烧红的铁上倒水一样,试想一下:无数个这样的剧烈汽化响声汇合在一起会产生什么样的声音?响声是由于气泡的产生而出现的,更重要的是:沸腾后,气泡会迅速上浮,这种剧烈汽化过程的时间要比沸腾前要短,响声自然就小了。 原因之二:气泡上浮过程中的变化对响声大小的影响在沸腾前,容器里各水层的温度不同,容器壁附近水层的温度较高,水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强也在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。在继续加热的过程中,气泡产生和膨胀就越来越多,越来越大,但当气泡上升到温度较低的地方时,气泡中的水蒸气又要凝结成水,体积又逐渐地减小。那么在这样的过程中,随着温度的升高,气泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小,又不断的上浮,在水的中、上部会产生一种振动,当水温接近沸点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振荡,产生较大的响声。 在水的温度达到沸腾的温度时,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致。水的内部急剧汽化,气泡内水蒸气达到饱和,密度大气压高,在上升过程中其体积不仅不会缩小,而且还继续增大。这时气泡所受的浮力也在它上升过程中增大,气泡就由底部一直上升到表面而破裂,放出水蒸气和空气。由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,响声自然也就小了。第二个问题就有趣多了,可以这样解释:镜子成虚像,因此镜子里不是人(实物)。外面的当然也不是人(猪)。呵呵!也可以变一些魔术、戏法,例如:1;针浮水面。一张纸放在水面上,上面放一枚完全干燥的针。另外用一枚针或大头针把薄纸慢慢压到水里去,从纸边开始一步一步压到纸的中心,等到全张纸都湿透了,它就会自己沉没下去,而针却依然留在水面上。在练习以后,你竟可以不用薄纸就把针放在水面上:只要用两只手指抓着针的中部,在离水面不远的地方水平地放下就可以了。等你会做而且熟练之后,就完全可以使硬币浮在水面了。这是因为液体和气体接触的表面存在着一个薄层表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,因此分子力表现为引力。 2;可乐变雪碧。可口可乐和雪碧都是夏令时节的理想饮料。可口可乐淡褐色的液体,而雪碧汽水则是清澈透明的液体。下面介绍一则将“可口可乐”变成“雪碧”的小实验。 取可口可乐空瓶一只,倒入四分之三体积的蒸馏水。取烧杯一只加入50亳升酒精,并加入适量碘片,制得深褐色酒精碘溶液。将配好的溶液倒入可乐瓶中,边加边振荡碘直到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶“可乐”制好了。在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠(大苏打)粉末,然后取一张糯米纸盖在内粉末上,再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上,小心盖紧,注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。将可口可乐瓶用力一摇,很快一瓶“可口”变成了无色透明的“雪碧”。 原来,硫化硫酸钠和碘能发生氧化还原反应,褪去碘溶液的颜色: I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 自然,这种“可口可乐”不会可口,“雪碧”也不会令人清爽,它们绝对不能饮用。 3;这只气球会爆炸吗?把一只气球吹足气,系紧口子。再用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破。 在一般情况下,用针扎破气球,气球肯定会爆炸;现在的情况不同,你会看到气从针孔处徐徐冒出来,气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。是什么道理呢? 原来气球扎破时,溢出的空气造成一股压力,橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。当压缩空气从气球扎破的地方冲出时,橡胶脆而薄,气球皮一下就被撑破了,同时发出很大的破裂声。透明胶带比较坚固,它可以抵住压缩空气冲出造成的压力,所以气球不会“啪”的一声爆炸。 4;瓶吞蛋的实验。找一个瓶口比鸡蛋略小的玻璃瓶,把点燃的酒精棉投入瓶中,把剥了壳的鸡蛋放到瓶口,火熄灭鸡蛋就会进去。倒置,并对瓶加热,鸡蛋就会出来。5;神奇的分身术 实验器材:一张扑克牌,一根针。 实验过程:在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。然后把针放在扑克牌的背后约25cm的地方,用单眼透过双孔观察,你看到的不是一根针,而是两根。若在两孔的附近再扎第三个孔,当你透过这些孔观察时,就能看到三根针。扎的孔越多,看到的针越多。观察时,适当调整扑克牌(转动或改变扑克牌距人眼的距离),这种现象更清晰。 解释:由于光的直线传播,针上的光在透过不同的小孔时,在人的视网膜上形成了各不相同的物像,因而出现了神奇的分身术现象。解释一些生活现象,例如:(1)坐在快速行驶的车上,在转弯的时候,会感觉向外甩,这是离心现象。 (2)指甲剪、剪刀、镊子的工作原理,是杠杆。 (3)人们使用的镊子、筷子、剪刀等 (4)汽车刹车后不能马上停下火车上的乘客向前倾倒 (5)施工时用一重物,看其是否与墙平行 (6)挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。 (7)有时自来水管在邻近的水龙头放水时,偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故. (8)电炉“燃烧”是电能转化为内能,不需要氧气,氧气只能使电炉丝氧化而缩短其使用寿命(9)早晨太阳斜射入大气层,太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的蓝、紫、靛等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蔚蓝色。实际上发生散射的蓝光只是一小部分,大部分没有遇到微粒的蓝光、紫光还是直接射到了地球上,所以射到地球上的白光中仍然是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 中午太阳光能够直接照在地面上,不像早晚要受地面上的东西(如高山、林木、楼房,以及混浊空气)的阻挡,所以,它仍然是原来的白色光,刺激得人不敢睁眼睛。 傍晚太阳光要照到我们身上需穿过比中午几乎厚三倍的大气层,而且清晨的空气中含有大量水分子。阳光穿过它时,其他色光许多被吸收、折射或反射了,只有红光以巨大的穿透力,顽强地穿过大气层、水蒸气来到地面,在此其间,大部分蓝紫色光都被折射在大气层及水蒸气里,而到达地面上的太阳光大部分是红橙色,所以太阳看上去是红的。另外,生活中还有一些例子,都能够用物理学知识解释。力学 1.切菜磨刀后切得快,即相同压力受力面积越小压强越大。 2.烧水气泡上升越来越大,即随深度减少水的压强减小。 3.饺子煮熟了会浮到水面,密度变小,体积变大,浮力变大。 4.揉面会疲劳,力的作用是相互的。 5.剪子把越长件东西越轻松,杠杆原理。 热学 1.磨刀刀变热,即摩擦生热。 2.相同火力,压力锅可以将水加热到一百摄氏度以上普通锅却不能,即,水的沸点随压强增大而增大。(通常我们所说的水的沸点是指一标准大气压下的沸点)。 3.用蜡烛不能加热水,用煤气却可以,即加热功率大于散热功率时方可加热。 4.冬季煮汤窗户会出现白色的雾气,即热空气遇冷玻璃液化为小水滴。 5.煮汤时水不断变少油却留了下来,即油的沸点高于水。 6.微波炉加热鸡蛋蛋黄先熟,即微波使内部分子碰撞。 电学 1.电磁炉可以加热食物,动磁场产生电场。 2.电饭锅可以设定各种程序,即功率不同单位时间产生热量不同。 3.老式电磁炉多必须采用铝锅,即电磁的良导体。 4.煤气泄漏后不要点灯,防止开关闭合产生电火花引起火灾。 5.不要用湿手拔插插销,水(纯水除外)是电的良导体。 生活中的 1.晾衣服保持通风,加速蒸发。 2.吹肥皂泡五颜六色,光的折射。 3.湖水倒映着美丽的白帆,光的反射。 4.夏天吃雪糕周围有白烟,液化。 5.热的汤不能喝水却能喝,沸点不同。 6.油炸食品水分含量低,密度不同。 7.氢气球飞上天,浮力大于重力。 8.放二踢脚大地振动,声音靠波传播。 9.夏天管子出汗,液化。 10.电线采用铜芯,铜是仅次于银的电的良导体。 11.电池不会电伤人,电压每节1.5v远小于安全电压36v。 12.针管可以刺入皮肤,木棒却很难,压强不同。 13.自行车换带,增大摩擦力。 14.自行车车灯,摩擦生电。 15.风力发电,机械能转化为电能。 16.磁悬浮列车高速运行,低摩擦力。 17.跷跷板,杠杆原理。 18.筷子,杠杆原理。 19.滑冰,减少接触面积,减小摩擦力。 20.擦汗,毛细现象。 21.鱼缸抽水,虹吸现象。 22.指甲刀,钳子,瓶起子,撬棒,杠杆原理。 23.星星闪烁,筷子“折了”,哈哈镜,放大镜,老花镜,近视镜,光的折射。 24.镜面反射,黑板反光,月亮“发光”,雪后天亮,夏雨过后夜间亮者为水暗者为陆,光的反射。 25.急刹车后滑行,急刹车后乘客摔倒,急刹车后人向前冲氢气球后冲,急刹车后车重滑行远,惯性。 26.黑夜车灯形成光柱,光沿直线传播。车灯不形成光柱,光的折射。夜间车内不开灯车外开灯,司机能看见路人路人看不见司机,光的反射。 27.冰面汽车打滑,好的轮胎抓地性强,滚动摩擦代替滑动摩擦,自行车前后轮转向相同摩擦力反向,刹车皮需若干年更换,摩擦力。生活中有趣的现象还有很多,只要注意观察,加以理解,运用所学知识解释,就能巩固所学的知识,增强学习的兴趣,达到事半功倍的效果。10
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