实用物理知识集锦.doc

声音是人类获取信息的主要途径之一，声音传递给我们的不仅仅是语言信息，下面所介绍的是声在其它方面的一些应用及其原理。1 辨析熟悉的来人现象：和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。原理：不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辩别音色就能分辩出哪位在说话。2 听长短现象：向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。原理：不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，我们就能判断出水已经倒满了。3 挑选商品现象：我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其它物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好环。原理：有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辩别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。4 测量距离现象：前面如果有一建筑物或高山，对着高山大喊一声，用表测量发出声音到听到声音的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物理的距离。原理：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。5 看病现象一：听诊器原理：人的体内有些器官发出的声音，如：心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。现象二：B超检查原理原理：频率高于20000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接受内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在电视屏幕上形成图像，为了判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。6治病（传递能量）现象：体外碎石原理：人体的有些器官发生结石，如肾、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉未排出体外。体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起的结石激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。7传递信息（监测灾情）现象：通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。原理：次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生；次声波在传播过程中减速很小，所以能传播的很远，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。频率超过20000赫兹的波叫超声波，超声波人耳感受不到，但蚊子、蝙蝠、猫、狗和家畜能听到。西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬。犬笛吹出的是超声波，周围的行人茫然无所知，而小狗已经按照犬笛中传出的口令行动了。.声纳的应用价值现代科学技术的发展使人们掌握了许多尖端、先进的探测技术。如雷达，可以发现数百公里外的敌机；红外线望远镜可以在夜幕中发现隐蔽的敌人；卫星遥感技术可以在数小时内把地球表面整个地扫描一遍；射电天文望远镜可以观察到遥远的宇宙空间。但是为什么在水中却不采用这些先进技术而仍用落后的声纳呢？原来，海水能吸引电磁波，雷达用不上了。海水吸热能力太强，红外线技术无用武之地；水的透光能力差，而吸收光的能力却很浓，光学观察设备如望远镜也使不上了。特别是深海中一片漆黑，什么也看不见。探照灯又会暴露自己。而海水的传声能力却比在空气中强得多。声纳技术就应运而生了。声纳机发出一束束不同频率的声音信号，再用特殊设备接受反射信号加以分析，这样就如同安上了蝙蝠的耳朵，周围的情况也就一“目”了然了。超声雷达还可以探测云层。地面设备向云层发射一束束超声波，根据反射时间可以计算出云层高度。再分析回声的频率变化，根据多普勒效应的原理，可以测出云层在空中漂移的速度。因此，声纳技术在它的特殊领域仍占着不可取代的地位。1.重力的应用我们生活在地球上，重力无处不在。如工人师傅在砌墙时，常常利用重锤线来检验墙身是否竖直，这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理；羽毛球的下端做得重一些，这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛；汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行，这是利用重力的作用而节省能源；在农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下。假如没有重力，世界不可想象，水不能倒进嘴里，人们起跳后无法落回地面，飞舞的尘土会永远漂浮在空中，整个自然界将是一片混浊。重力与我们的生产生活实际密切相关。2摩擦力的应用摩擦力是一个重要的力，它在社会生产生活实际中应用非常广泛。如人们行走时，在光滑的地面上行走十分困难，这是因为接触面摩擦力太小的缘故；汽车上坡打滑时，在路面上撒些粗石子或垫上稻草，汽车就能顺利前进，这是靠增大粗糙程度而增大摩擦力；鞋底做成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而增大摩擦；滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦，从而减少摩擦而增大滑行速度；各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦，保证机器的良好运行。可见，人类的生产生活实际都与摩擦力有关，有益的摩擦要充分利用，有害的摩擦要尽量减少。3弹力的应用利用弹力可进行一系列社会生产生活活动，力有大小、方向、作用点。如高大的建筑需要打牢基础，桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小；拔河需要用粗大一些绳子，防止拉力过大导致断裂；高压线的中心要加一根较粗的钢丝，才能支撑较大的架设跨度；运动员在瞬间产生的爆发力等等。可见，物理力学知识生产和生活实际中是很有用的，从宇宙天体到微观的分子、原子处处存在着各种各样的力，我们只要将课本知识与生产生活实际有机地结合起来，就能极大地激发我们的学习兴趣，从而树立崇尚科学、研究科学、应用科学精神。【学科新知】将气球吹大后，用手捏住吹口，然后突然放手，气球内气流喷出，气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因：一是吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，使气球放气时各处收缩不均匀而摆动，从而运动方向不断变化；二是气球在收缩过程中形状不断变化，因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化，根据流体力学原理，流速大，压强小，所以气球表面处受空气的压力也在不断变化，气球因此而摆动，从而运动方向就不断变化简单机械机械最简单最基本的单位就是简单机械。简单机械是人运用力的基本机械元件。在人类最早期的伟大发明发现中，对工具、火与语言的掌握，使得人类最终从一般动物中脱离出来。而简单机械，则是人在改造自然中运用机械工具的智慧结晶，是牛顿力学（向量力学）研究的重要对象一、六种简单机械1杠杆一类：支点在施力点和抗力点的中间。称为第一类杠杆。既可能省力的，也可能费力的，主要由支点的位置决定，或者说由臂的长度决定。例：跷跷板，剪刀，船桨，（运煤气罐等重物的）手推车，鞋拔子，塔吊，撬钉扳手等二类：阻力点在动力点和支点中间。称为第二类杠杆。由于施力臂总是大抗力臂，所以它是省力杠杆。例：坚果夹子，门，钉书机，跳水板，扳手，开（啤酒）瓶器，（运水泥、砖的）手推车。三类：施力点在支点和抗力点之间。称为第三类杠杆。特点是施力臂比抗力臂短，所以这类杠杆是费力杠杆，然而能够节省距离。例：镊子，手臂，鱼竿，皮划艇的桨，下颚，锹、扫帚、球棍等以一手为支点，一手为动力的器械。2轮轴轮轴这类的工具也属于一种变形杠杆。 就拿最简单、相似于第一类杠杆的定滑轮来介绍，滑轮轴心好比支点，两端物体的拉力好比杠杆的两端施力， 而如果滑轮是一个完美的圆，施力臂和抗力臂皆将是圆的半径。3.滑轮滑轮是一种简单机械，用途很广。由若干个绕有线绳的圆轮组成，是杠杆的变形。滑轮的中心称为轴，拉动线绳时，滑轮沿轴转动。按滑轮工作时轴的位置是否移动，可将滑轮分为定滑轮和动滑轮，多个滑轮组成的机械称为滑轮组。定滑轮定滑轮的功能是改变力的方向。要移动重物时，可利用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。使用定滑轮时，手拉动的距离等于物体上升的距离，不能省力也不费力。动滑轮不会改变施力方向，但可以用的力气提起物体。要把物体提起高度h,必须在绳子的自由端拉动2h的距离4. 斜面斜面是一种简单机械，其结构是一个斜放的板，可以通过物体在板上的移动，升高物体。它是一种省力但费距离的机械。螺旋是一种变形的斜面。斜面越斜，斜面夹角越小，要用的力就会越大，越省时，反之亦然。生活中很多地方用到斜面。道路的上坡可以说是最常见的斜面；楼梯两旁推行自行车平面也是斜面；卡车装载大型货物时，常在车尾斜搭一块木板，将货物从木板上往上推，用的也是斜面的道理。5.楔子楔子楔音些（xi），是一种简单机械工具，由两个斜面组成，用来将物件分开。原理主要是将楔子向下的力量转化成对物件水平的力量。短小而阔角度的楔子能较快分开物件，但比较长而窄角度的楔子将要更大的力量。常见使用楔子的工具包括斧头及钉子等。在制作框架木器时，若要两根木头垂直接合，则一根接合处凿透方孔，另一根的接合端，则削成M形状，插入接合后，强行钉入三角木片在M的凹处，以撑涨木头，使接合更为紧密。这三角型的小木片，就是楔子。6.螺旋螺旋是一种像螺线及螺丝的扭纹曲线，为一种在生物学上常见的形状，例如在DNA及多种蛋白质均可发现这种结构。螺旋分为左旋和右旋。如果螺旋由下至上为逆时针方向，便是左旋，相反则是右旋。大部份螺丝的螺旋是右旋，但在生物结构上左旋和右旋均常见。两个螺旋重复在一起称为双螺旋。二、六种简单机械的关系与支点相关的简单机械 杠杆和它的变体轮轴与滑轮 与摩擦力相关的简单机械 斜面和它的变体楔与螺旋 组合变化的一些例子 杠杆+轮轴=滑轮 斜面+斜面=楔 轮轴+楔=齿轮 螺旋+轮轴=螺丝 复杂组合 在一个简单的工具中往往包含数种简单机械的运用。如：扳手拧螺丝是螺旋+轮轴+杠杆；螺丝起子拧螺丝钉则是螺旋+楔+轮轴。三、生活中的简单机械运用1压水井的压水手柄：利用杠杆原理制成，支点距水井较近，而手柄较长，这样力臂较长，可以省力。但是由杠杆原理可知，杠杆都是省力但不省功的。2自行车：自行车上有很多小的机械装置，是生活中最典型的机械装置比如车闸，是利用杠杆原理制成的。车蹬实际是一个曲柄机构。前链轮和后链轮之间由铰链连接，从机械原理学上讲，是一个简单的链传动机构。3钳子，剪刀也都是利用杠杆原理制成。实际上就是两个小杠杆结合到一起，就是一个钳子或剪刀了4扳手仍然是杠杆原理5液压小千斤顶（街边上很多司机车坏了，从后备厢里拿出来，把车顶起来修车的千斤顶，是司机常备的物品）内部结构是一个简单的液压装置。从原理上说也有应用杠杆原理。别看一个液压千斤顶个头很小，但支起一台小轿车很容易的6，电动筛这东西在农村用的比较多，粮食放在上面，打开电源，电动筛就自动摇摆，把不用的东西筛下来，其原理就是一个双摇杆机构，在大的分类上属于四连杆。大地相当于一个杆，两个摇摆支架是第二、第三个杆，筛子是第四个杆，你要学过机械原理就会知道，四连杆机构根据四个杆之间的长短关系，可以形成曲柄摇杆机构，双摇杆机构，双曲柄机构，电动筛就是人为制作形成的一个双摇杆机构。7小轿车的车门具体结构那当然是很复杂了，但从原理上讲，轿车车门其实就是一个简单的四连杆机构8柱塞泵不知道你见过没有，就是和自行车的打气筒差不多的，靠里面的柱塞一进一出来抽水或抽油的，其原理实际上是一个曲柄滑块机构，柱塞相当于滑块。曲柄滑块机构实际上是属于曲柄摇杆机构的变种，而前面也说了，曲柄摇杆机构在大的分类上又属于四连杆机构【学科新知】你能折断一根火柴吗？ 取一根火柴棍放在中指第一个关节的背上，用食指和无名指向下压的力和中指向上抬的力，你能把火柴折断吗？折不断？再换个姿势试试看：用中指往下压，食指和无名指往上抬，还是折不断吗？（注意：这个游戏一般适用于少年朋友玩，玩的时候不能让拇指和小指来帮忙，也不能把手放在桌子上使劲，否则就算犯规。）这样做，为什么连一根小小的火柴棍也折不断呢？这是因为，从力学的角度来说，你的手指并未处于有利地位。我们知道，杠杆是一种有用的简单机械，用得适当，可以省力。手指头也可以当作杠杆来用。杠杆是一个能绕固定点转动的杆。杆转动时，固定点叫支点，加力的一点叫力点，克服阻力的一点叫重点。支点到力点间的距离叫力臂（也叫动力臂），支点到重点间的距离叫重臂（也叫阻力臂）。改变三点的两段距离的比率，可以改变力的大小。支点在中间的杠杆如天平、剪刀，重点在中间的杠杆如铡刀，力点在中间的杠杆如镊子。重臂比力臂短的时候，我们觉得比较省力，这就是为什么我们可以用撬杠轻而易举地拔起钉进木头的钉子的缘故。当阻力臂比较长的时候，我们就觉得拔起钉子很费力。 压强压强是生活中常见的应用实例。大头针尖的一头更容易插入。（压力相等时，受力面积越小，压强越大。）菜刀要磨锋利。（同上）坦克的履带很宽。（压力相等时，受力面积越大，压强越小。）书包带做得宽。（同上）骆驼的脚掌比牛、马等大。（同上）装满水的瓶子在侧壁扎一小孔水会射出。（液体对容器侧壁有压强）以塑料膜为底部的瓶子装水后塑料膜会突起。（液体对容器底部有压强）挂东西的吸盘能贴在墙上。（大气压） 还有吸管，注射器，拔火罐，吸尘器，液化石油等。下面介绍几种与压强有关的生活知识：1 气压计 根据托里拆利的实验原理而制成，用以测量大气压强的仪器。气压计的种类有水银气压计及无液气压计。其用途是：可预测天气的变化，气压高时天气晴朗；气压降低时，将有风雨天气出现。可测高度。大约每升高12米，水银柱约降低1毫米，因此可测山的高度及飞机在空中飞行时的高度。 2 抽水机 抽水机又名。水泵。是利用大气压的作用将水从低处提升至高处的水力机械。它由水泵、动力机械与传动装置组成。为适应不同需要，而有多种类型。常用的有。活塞式抽水机。和。离心式水泵。活塞式抽水机的结构简单，操作方便，但出水量小，在有能量损失的实际情况下，提水的高度只能达到八米左右，效率也较低。离心式水泵是一种利用水的离心运动的抽水机械，它的出水量大，提水高度高，价格贵，广泛应用于农田灌溉、排水以及工矿企业与城镇的给水、排水。 3 抽气机 空气抽气机之一种，是用来抽出密闭容器内气体的机器。一般有手摇和电动两种，主要构造与抽水机相似。其工作原理与抽水机相似，只不过被抽出的物质为空气。 4 打气筒 是利用气体压强跟体积的关系制成的生活常用工具。打气筒内有一个活塞，其上有一个凹形橡皮盘，向上拉活塞时，活塞下方的空气体积增大，压强减小，活塞上方的空气就从橡皮盘四周挤到下方；向下压活塞时，活塞下方空气体积缩小，压强增大，使橡皮盘紧抵着筒壁不让空气漏到活塞上方；继续向下压活塞，当空气压强足以顶开轮胎气门(气门是一个单向阀门)上的橡皮套管时，压缩空气就进入轮胎。 5 高压锅 高压锅是利用增大锅内气压，提高水的沸点的道理制成的。使用高压锅烧饭时，高压锅盖子内就是一个密封容器。加热时锅内水的温度不断升高，水的蒸发也不断加快，由于锅是密封的，因此水面上方的水蒸气就越来越多，锅内的气压就越来越大，直到将气压阀顶起发生跑气为止，锅内气压才不再增大。此时锅内气压一般接近1.2个大气压。在这样的气压下，水的沸点接近120，而食品由生变熟是个升温的过程，温度越高熟得就越快，所以高压锅烧饭自然容易熟了。 菜刀上的力学知识一提起刀这个字，真是无人不知，无人不晓。刀，家家户户都有，而且是必不可少的，几乎每天都用它来切、割、砍、削食物，而我们现在所要研究的就是刀与物理学中的力学之间的关系。 菜刀的结构：菜刀主要由刀刃（1）、刀身（2）和刀把（3）三部分组成。 一、刀刃菜刀的刀刃是用来切削食物的，刀刃的截面是一个三角形，且刀尖非常锐利，即三角形顶角很小，当我们使用菜刀切削食物，给刀刃施加力F时，首先，这个力作用在食物上，对食物产生很大的压强，从而把食物切开，同时，这个力会产生两个效果，这就使刀刃的两侧面的推压作用力F1、F2为F的两个分力，若刀刃的截面是等腰三角形，根据力的平行四边形定则可知F1=F2=F/2Cos 。因此，越小，刀刃越锋利，菜刀越容易切削食物，但刀刃的强度和钢度要相对减弱，我们磨刀的目的就是减小刀刃的顶角。二、刀身 不同的菜刀，刀身的形状有很大的不同，常用的菜刀，刀身呈长方形，厚度一般为1mm左右，剁肉用的肉刀（肉斧），刀身呈圆弧形，且非常厚实，如图所示，水果刀，整体较小，刀身长而窄，质地较轻。这些刀的形状是由他们的用途决定的，对于肉刀，因为要切肉，同时，还要跺肉骨头，所以需要质量较大的刀，当菜刀以一定速度去切肉或跺肉骨头时，质量大的菜刀就会对食物产生较大的作用力，从而达到切削食物的目的，而对于水果刀，切割的是水果，相对较脆，所以切削时，不需要很大的作用力，所以质地较轻的水果刀，惯性小，容易操作。 三、刀把 如果用刀跺骨头时，当刀的前端接触骨头时，手会感到刀把向下震，反之则向上震，有那么一个位置，刀上的这一点剁到物体上时，手感十分轻松，这是因为绕轴转动的任何物体都有一个打击中心，当力的作用线通过打击中心时，转动轴所受的打击作用力为零，屠夫经常用来剁肉的肉斧的刀身是圆形的，这是为了在跺肉骨头，不管力的哪一个部位与肉骨头接触，都能保证肉骨头对刀的作用力基本上通过以刀柄为转动轴?打击中心，这样就可以减小剁肉时刀对手的作用。 在我们日常生活中，力学现象随处可见，从而对力的了解就显得尤为重要，通过这次研究，是对我们以前所学的力学知识一定实践的过程，使我们对力学知识有了更深刻的了解，对今后的物理学习中起到了重要的作用。【学科新知】鸡蛋的魔术观看魔术表演时，经常能见到魔术师手持一个完整的带壳的鸡蛋，一转眼功夫就放进一个瓶口比鸡蛋略细的瓶子里，鸡蛋在瓶中完好无损。这是怎么回事呢？难道鸡蛋能变小吗？ 其实，是魔术师利用物理方法，迅速、巧妙地让鸡蛋进入瓶子中的。使鸡蛋进入瓶口略细的瓶子有两种方法： 其一：把一小团棉纱蘸上点酒精，点燃后放进准备好的空瓶中，等棉纱快要燃烧完时，将鸡蛋扣压在空瓶的口颈上，让它的四周均匀接触瓶口，不留任何缝隙。这时，由于瓶内热空气变冷，压强降低，瓶子外部的大气压强大于瓶内气体的压强，于是形成一个向瓶内的压力，正好把直径略大于瓶口的鸡蛋压进瓶口内。不过，要想从瓶内再把鸡蛋完好无损地倒出来，可就没这么容易了。 其二：事先把鸡蛋泡在醋内，使蛋壳的石灰质变软，但颜色、形状仍然没有变化。这时，可以把鸡蛋拉成椭圆形放进玻璃瓶内。等放进去后，鸡蛋又恢复了原来的形状。你能把混在生鸡蛋里的熟鸡蛋挑出来吗？ 一枚煮熟的鸡蛋和一篮生鸡蛋混在一起了，不打破蛋壳，你能把这枚熟鸡蛋挑出来吗？ 只要把鸡蛋转一下就能分出生熟了。煮熟的蛋是固体，转起来容易些。生蛋里面是液体，把生蛋转动时，蛋壳中的液体转得不如蛋壳快，在蛋壳内壁和蛋清表面之间形成一个阻力，这个阻力使生蛋旋转速度很快变慢而停下来。冷天汽车玻璃上起雾的原因及处理天气转冷了，放在室外的汽车外面总是有一层的小水滴，这就是露。这是因为空气中的水蒸气在夜晚遇到温度低的汽车时液化而成的。到了冬天更冷的时候，车外还会结一层薄霜可能性呢。秋冬交接或者阴雨天时，关闭汽车的所有玻璃后，人多会出现许多水雾，这是因为车外的温度低车内温度高造成的。物理原理就是车内有大量的水蒸气，这些水蒸气遇到冷的车玻璃时液化成小水滴。去除的办法是，天不太冷时用空调的冷风最快，一两秒就可以除去，如果是特冷的天可以开空调的暖风，过10秒以上才会去掉。下面是开车的朋友提供的一种去雾方法，听说很有用。赶上雨雪天气时，不必借助冷风或内循环风除雾，只要在此之前配制好除雾水涂抹于风挡玻璃上即可。除雾水的配制方法极其简单，现在几乎家家都有洗涤灵一类的东西，这是厨房必备的洗涤用品，你只要找个小器皿，挤进少许洗涤灵，按1:10左右的比例兑上水，然后用脱脂棉或软布蘸着它涂抹于前后风挡玻璃内侧(包括后视镜处的车窗玻璃)，待晾干后再用麂皮或柔软的干布擦净涂抹时遗留在风挡玻璃上的残留纤维等就OK了，你就踏踏实实上路吧，甭管外面下多大雨，即便关严车窗，就是十几个人在里面大喘气都不带起雾的，涂抹一次，能保证连续几天下雨都管用，玻璃亮堂极了。如果赶上湿度太大的天气，车内外温差较大时，稍微加大洗涤灵的配比即可。除此之外，跟家庭洗涤相关的许多东西也都可以作为代用品，而且都可以达到非常不错的除雾效果，比如瓜果清洗液、洗手液、肥皂水、洗衣粉(当然得溶解后)、浴液、洗头液等等 .还可以一次多配点罐在小喷壶里，随用随喷，只是喷的时候不要一次喷的太多使它流的哪儿都是就行，这样连擦玻璃都免了。爱斯基摩人的冰屋冰是冷的象征，一提到它，人们就会不寒而栗。但是，在冰雪凛冽的冬天，生活在北极圈里的爱斯基摩人，却凭着用冰垒成的房屋，熬过严寒的冬天。在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材，先把冰加工成一块快规则的长方体，这就是“砖”；用水作为“泥”。材料准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰快，再泼一些水，再垒一些冰快；前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。其次，冰是热的不良导体，能很好地隔热，屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。再次，冻结成一体的冰屋，没有窗子，门口挂着兽皮门帘，这样可以大大减少屋内外空气的对流。正因为如此，冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度，这相对于零下多度的屋外，要暖和多了。爱斯基摩人穿上皮衣，在这样的冰屋里完全可以安全过冬了。当然，冰屋里的温度比起我们冬天的室内温度要低得多，而且冰屋里也不允许生火取暖，因为冰在以上就会融解成水。拔火罐的秘密找一个水杯或玻璃罐头瓶，一块旧棉布。把棉布湿水后，迭成几层，平放在桌面上，然后给瓶里放上一团棉花，用火燃着，不等火熄灭，就赶快把瓶子扣在湿布上，瓶子就把布吸住了。这是因为瓶里的空气，有一部分受热膨胀后跑掉了，瓶子扣在湿布上以后，里边空气很快凉下来，瓶里空气的压强小于外面空气的压强，在里外压力差的作用下，湿布就好象被一只无形的手按住一样，掉不下来了。拔火罐就利用了这个道理。拔过火罐的人都会感觉到，在罐口处有一股向上拔的劲，就是这股劲促进机体的新陈代谢，达到一定的治疗目的。拔火罐的医疗方法在我国已有很悠久的历史，大约在公元四世纪就开始使用了。这说明在一千五百多年前，我们的祖先就已知道气体热胀冷缩的现象，并且利用了它。可是，为了证明大气有压力存在，以及测定大气压强到底有多大，科学家们却花费了大量的精力。著名的科学家伽利略，虽然发现了抽水唧筒不能把水吸到高于9.8米的高度，但是无法解释它的原因。直到他去世后的一年（1643年），才由他的学生托里拆利用大气的压强进行了解释。当时托里拆利测得大气的压强是76厘米水银柱高，即1.01105牛顿米2。不久，托里拆利的解释被实验所证实，其中最有名的实验，就是德国科学家冯葛利克于1654年进行的。他用铜做了两个中空的半圆球，直径是1.2英尺（约合37厘米），两个半球的边缘都镶了涂有油脂的皮圈，使它们合在一起的时候不会漏气。起先，把这两个半球合在一起，轻轻地一拉，它们就分开了。接着，又把这两个球粘在一起，抽去球内的空气。这次人再也拉不开了，改用16匹马，一边8匹，向相反的方向拉，才把铜球拉开。这是因为抽气前，球内外所受的气压相同，轻轻用力就可以把两个半球分开；抽气以后，球内的气压很低，几乎没有，铜球受到外部气压的作用，被紧紧地压在一起，据计算这种压力大约有2100多公斤呢，难怪很难把它拉开。以后科学家们还发现，一定气体的压强还随着温度的升高而增大。明白了这个道理，我们就可以解释日常生活中的许多现象，如用高压锅做好饭后，为什么不能马上打开锅盖；为什么爆米花机能把结实7的米粒爆成松脆的米花等等。被子和暖壶保暖的原理被子暖和不暖和最重要的指标就是看它们的空气保有量。因为空气是热的不良导体，越蓬松的衣服或被子填充物，能够最大限度的在填充物的空间里保存空气，使空气流动相对减缓，保温效果就越好，这样保证外边的冷空气和里边的热空气没有交换，从而达到保暖的作用。我们经常使用保暖瓶来保暖开水，可是为什么保暖瓶就能保暖，别的东西无论多么的厚也不保暖，即使在一定的时间里它是保暖的，但还是没有保暖瓶的保温效果好。这主要是因为保暖瓶的构造不同，它是双层的，如果那个保暖瓶是单层的他就和一般的容器没什么两样了。最外层涂了水银，这样就不至于热量外散，里层就没什么特别的了，特别之处就在于这两层玻璃中间是真空，这样一来，热烈就更不容易外散了，更何况经过双层的保护，这就是保暖瓶为什么保暖的原因了。刚出锅的鸡蛋为什么不烫手? 刚从开水里取出的熟鸡蛋，你用手去拿，为什么不觉得烫手?这是因为，刚从开水里拿出来的鸡蛋表面还沾着水，水分的蒸发使蛋壳温度降低，因此手并不感到很烫。不过，这只是很短的一会儿，鸡蛋表面的水分完全蒸发以后，鸡蛋就会烫手了。蒸发是降低温度的好办法。当室温比人体的温度高的时侯，人体向外散热主要足依靠蒸发的办法。人体每小时可以分泌l升以上的汗液，带走的热量大约是580千卡。也就是说可以使58公斤的水温度下降10摄氏度。所以一个人即使在面包炉里，只要不被直接烫伤也是能待一个短时间的。人体对周围温度的感受和空气的涅度关系很大。冬天虽然屋子里的温度在25摄氏度，脱了衣服仍然感到很冷，这是由子冬天屋子里的空气十分干燥，身上的汗水蒸发的快。而夏天空气潮湿，蒸发过程缓慢，所以不觉得冷。露霜雾云雨和雪是怎样形成的在夜间，地面上的草、木、石块等物体由于向外辐射热量，它们的温度要降低，当温度降至露点时，地面物体附近空气中的水蒸气便达到饱和。若露点高于摄氏度，水蒸气可在地面物体的表面上凝结成小水滴，这就是露。若露点低于摄氏度，水蒸气则要在地面物体的表面上直接凝结成水冰粒，这即是霜。如果在夜间不仅地面上物体的温度降到了露点以下，而且地面以上稍远处的空气温度也降到了露点，那么空气中的水蒸气将以尘埃为核心凝结成细小的水滴，这便是雾。当高空中空气的温度降到露点以下，若露点高于度，空气中的水蒸气在尘埃上凝结成细小的水滴便是云，而凝结成较大的水滴即是雨。若露点低于度，则空气中的水蒸气将在尘埃上直接凝结成雪。由此可知，露、霜和雾都不是从天而降的，而是地面附近空气中的水蒸气达到饱和时直接凝结而成的。只有雪和雨才是从天而降的，即是高空中空气里的水蒸气达到饱和时凝结而成。灭火中的物理知识1以水灭火水之所以能灭火，是因为水接触到炽热的物体就会变成水蒸气，这时候它从炽热物体上吸收了大量的热。从沸水变为水蒸气所需要的热，相当于同量的冷水加热到100所需热量的五倍多。这时候形成的水蒸气所占的体积，要比水的体积大好几百倍，这么多的水蒸气包围在燃烧的物体外面，使物体不容易和空气接触，缺少了空气，燃烧就很困难了。2以火灭火有一种跟森林火灾作斗争的方法是迎着火的方向放火。森林发生大火的时候，在火区的下风地段，虽然空气从燃烧着的森林那边向这边吹来，可是在靠近大火的地方，有与大火前进方向相反的气流朝火焰流去，原因是火海上面的空气受热以后密度变小，不断上升，周围的空气不断补充流入。这样，在大火的边界附近就会产生迎着火焰流去的气流，觉察出已经有空气向火焰流去的时候，应立即迎着火焰放火。使新火焰朝着猖獗的火海前进。这样就可以先烧掉下风段与火海之间的易燃物质，使大火无法蔓延。暖气片安在什么地方好在有暖气设备的屋子里，冬天仍然是温暖如春。这是暖气片的功劳。暖气片，就是用铸铁制成的散热片。它在不大的范围里装有层层迭迭的片状管道，因此扩大了跟空气的接触面积，管道里的蒸气送来的热量，大部分从这儿散发出来。空气是热的不良导体，是很不容易传热的，为什么暖气片却能把整个房间里的空气烘暖呢？气体是会流动的，并且是热胀冷缩的。靠近暖气片的空气首先受热，体积膨胀，密度减小，变得轻了便往上升；其他部分的冷空气就流到暖气片的周围，来填补上升空气空出来的位置，它受热后体积膨胀，密度减小，接着也往上升；先前上升的空气渐渐变冷，密度又增大了，便往下流。这样，房间里的空气便开始上下“对流”起来。在对流的过程中，整个房间里的空气都热起来，室内也就暖和了。因为热量是暖气片上散发出来的，所以安装的位置要选好。如果你仔细观察一下，就会发现，暖气片大都安装在窗台下面。这有两个好处：第一，由于暖气片接近地面，能使室内的全部空气发生对流，所以保持了室温的均衡；第二，一旦冷空气从窗户缝里钻进来，暖气片就把它加热，起到了防冷的作用。人们选择适当的位置安装暖气片，是为了空气更好地对流。其实，这个问题在很多地方都必须考虑，比方说，锅灶上的烟囱、仓库的天窗与地窗，究竟安在哪里好，都是有讲究的。你如果有兴趣，可以去观察一番，想想它的道理。巧割啤酒瓶对一个瓶口破损的啤酒瓶，人们往往一扔了之。其实，只要稍加切割就可以把它做成一个啤酒杯或一只烟灰缸。玻璃啤酒瓶也能切割吗？当然可以，而且还挺简单的。取一只大脸盆，盛满水后放在一边备用。取一条长60厘米扎鞋底用的粗棉纱线，放在酒精或煤油中浸一会儿。取出后，在啤酒瓶外壁离瓶底1214厘米处，紧挨着绕上两圈，把线抽紧后打一个死结，剪去多余的线头。擦燃火柴，点着棉纱线。在线快烧断时，迅速把直立着的啤酒瓶横放到脸盆里的冷水中，一手握在瓶底附近，一手抓住瓶颈。两手同时用力向外一掰，只听“啪”的一声，啤酒瓶便在绕线处断开了。用砂轮或直接在水泥地上磨平断裂处的锋口，用清水洗净，一只啤酒杯便做成了。如果把线绕在离瓶底约3厘米处，就可得到一个袖珍玻璃花盆了，盛一点清水，放进几块鹅卵石，种上一枝水仙花，放在书桌上，别有一番情趣。如果说这是一种“热切割”，那么下面介绍的就是“冷切割术”了。你一定见过厨房、卫生间里常用的方方正正的瓷砖吧。瓷砖的正面既硬又脆，必须用切割玻璃的金钢石刀才能划破、割开。如果一时找不到金钢石刀怎么办呢？别急，会有办法的。找一条普通的钢锯片，用老虎钳折断其一端，利用其断裂处尖锐的锋口，在瓷砖的反面预先划好的直线上反复刻划。如果锋口变钝了，就再折断一段，继续刻划，直到待切割处被刻划的深度达瓷砖厚度的一半左右时为止。由于瓷砖反面质地较为疏松，所以上述刻划一般2分钟左右即可完成。然后，把瓷砖浸没在水中，让其吸饱水分，质地变得较为松软时，从水中取出。让瓷砖正面朝下，切割线对准桌子边缘平放在桌上。取一把较硬的直尺，压在瓷砖的反面，要求直尺的边缘和切割线对齐。然后用左手压着直尺，右手抓住伸出桌外的一半，轻轻一掰，瓷砖便整齐地断裂为两块了。如果断裂处不够整齐，可用老虎钳小心地夹碎该除去的部分，或将断裂处在普通的磨刀石上磨平。顺便再向你介绍一种更简单、有趣的在鸡蛋壳上刻花的方法。取一只生鸡蛋，点燃一支68厘米长的蜡烛。蜡烛燃烧时，在“灯芯”周围淌着融化了的蜡烛油。把鸡蛋凑近灯芯，用一根一端削尖了的棒冰棍蘸点烛油，迅速涂到蛋壳上，再蘸一点，涂一点用烛油在蛋壳上画出你想画的图案，或写出你想写的字。然后，把这个鸡蛋浸没在醋里。放一天以后取出，用清水冲洗干净，你会惊奇地发现，原来用烛油画成的图案现在看来就像是用刀在鸡蛋上刻成的一样，令人叫绝。清蒸鸡与热学知识清蒸鸡鲜嫩味美，清香可口。它的烹调过程是这样的：将洗净的鸡加佐料后放入品锅内（一种有盖的大瓷碗），而后再把品锅放在大锅中加水蒸透。小李学习了热学知识后想，清蒸鸡虽是味美，但烹调加工太费时了，他根据所学的物态变化知识提出了改进办法，一试果真灵。你能揭开小李这一清蒸鸡烹调改之谜吗？原来，小李的清蒸鸡烧制改进之秘在于在大锅的水中加盐，由于盐水的沸点高于清水，因而这时沸水加热着的鸡的温度会超过100，缩短蒸煮时间。不妨用温度计测一下盐水沸点为多少，以及是否随盐水浓度的增大而变化。为什么山上比山下冷我们觉得冷或热是由周围空气的温度决定的。由于空气直接吸收太阳辐身的热量非常少，而且即使是地球上最高的山峰，它的高度与地球和太阳之间的距离相比也是微不足道的，所以山上的空气不会因为离太阳近了而出现很大的温度变化。那末，让空气升温的热量从哪里来呢？在地球表面，土壤、植被、江河、湖泊等要比空气更容易吸收太阳的热量。在太阳的辐射下，它们的温度迅速升高，并与近地层的大气形成温差，于是它们源源不 断地向大气释放出热量，加热大气。通俗地说，空气是被地面烤热的，地面是空气最大的热源库，所以离地面越近，空气获得的热量也越多。一般来说，海拔每升高100米，气温要降低0.6，如果夏天山脚的气温是25，那么在海拔1000米的山上气温将降到20以下。加上高空风大，寒冷的气流吹过，把高山上空气吸收的那一点儿热量也都带走了。 “热得快”的奥秘“热得快”是生活中常用的一种电加热器，可以用来烧开水、热牛奶、煮咖啡等，快捷而方便。“热得快”的加热螺圈通常是用一种较细的金属管绕制成的，管内装有电热丝，然后灌入氧化镁粉之类的绝缘材料，把电热丝封装固定在管中间，使它不与管壁接触。电热丝的两端再分别与电源线相接。通电后，电流从电热丝中流过，电热丝便发热。如果把“热得快”浸没在液体中，热量通过液体很快散发出来，这样使液体很快被加热，而且也不会烧坏电热丝。如果让“热得快”在空气中干烧，热量不易散发，金属外管会很快烤焦，甚至烧红，管内的电热丝便会烧断。所以，使用时应先将“热得快”放入液体内，液体最少应淹没加热螺圈（手柄及电线不能浸入液体中），然后再接通电源。加热完毕，也应先断开电源，过一小会，待“热得快”温度降低后，再从液体中拿出，擦干收藏。由于“热得快”中的电热丝是用镍铁合金制成的细丝，一般较脆、容易震断。因此，“热得快”不能剧烈震动，如果表面有水垢或附着物，可用小毛刷轻轻刷掉，不要用硬物敲击或用小刀刮削。“热得快”一旦断丝便无法修复，只有换新的了。为什么开水不响,响水不开生活中大家可能都有这样的体会：烧开水时，水开前响声较水开后响。为什么“开水不响，响水不开”呢？注意观察一下就会发现：水中没有出现气泡时，是听不到响声的，而气泡的产生就会伴随着响声的出现。由此可见，烧开水时发出响声与水中气泡的产生是密不可分的。要揭开“开水不响，响水不开”之谜就要从气泡身上找原因。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。由此可见，“开水不响，响水不开”是很有物理道理的。水开后摸壶底,烫手吗?水开了，这时你若迅速把壶提起来并勇敢地把手贴到壶底，发现壶底并不烫手，若过一会才把手贴向壶底，壶底反而又烫手了。为什么会出现这种现象呢?壶底是离热源最近的地方，也是水汽化最集中的地方。水开后，在壶底产生一串串汽泡，并上升到水面，这就是沸腾。水沸腾要吸收大量的热，在水壶离开火炉后的一瞬间，水的沸腾仍在进行，所以此时壶底附近的热大量地被吸收，暂时降低了壶底的温度，因此壶底并不烫手。可是过一会儿后，水停止沸腾，不再冒汽泡，壶底和水温相同，壶底也就烫手了。食品冷藏-电冰箱现在普遍使用的压缩式冰箱，制造冰箱内寒冷的是一种奇特的材料，名叫氟利昂。它有个怪脾气，在零下29.8就蒸发变成气体，同时吸收冰箱内的热量，因此放入冰箱内的任何食品，都要被它吸走热量而降低温度。氟利昂在冰箱内制造寒冷，还同一台叫压缩机的机器有关。当压缩机运转后，便将这个吸热蒸发为气体的制冷剂压缩成高温高压蒸汽，送入冷凝器，在冷凝器中将热量向四周空气中散发，并恢复成液态。氟利昂经过过滤器过滤后，又穿过只有几根头发丝粗细的毛细管回到蒸发器。高压液态的氟利昂一进入蒸发器，体积突然膨胀，又迅速地吸热气化。如此周而复始地循环，使冰箱内温度降低到需要的数值。冰箱里有个感温器件，紧贴在蒸发器的表面。当压缩机停机时，由于蒸发器表面温度回升，感温器件就推动相应的机构，接通压缩机电机的电路，压缩机开始工作；温度下降到需要值时，压缩机即停机。通过对压缩机的开停控制，自动控制温度。通常电冰箱有单门和双门双温两种。单门冰箱上部为冷冻室，温度一般可在-4左右；下部为多层冷藏室，温度在O以上。双门双温冰箱分大小两个门，小门专控冷冻室，温度可到-15至-18，存放的食品可保质较长时间。大门控制冷藏室，适宜于放置各种冷冻的食品，如水果、罐头、饮料等，贮存期较短。电冰箱中的冷藏室温度一般在O8之间。根据国际标准规定，冷冻室的温度达24以下的定为四星级；18以下为三星级。它们的冷冻食品可保存三个月以上。冷冻室温度在12以下，定为二星级，食品保存期为1个月以上；6以下的为一星级，保存期在1周以上。电冰箱的寒冷冻得微生物缩手缩脚，但它们僵而不死。因此，食品的保鲜期有一定的期限，下表是各类食品在06的保鲜期。不要以为电冰箱是食品的“保险箱”。冰箱保鲜仪器期限:鸡蛋:14天青菜3-7天 西红柿3-5天 豆腐1-2天奶油 14天牛奶5-6天火腿4-5天 生鱼片1-2天 鲜鱼2-3天鸡鸭2-3天猪肉3-4天牛肉2-3天与人体冷热感觉有关的天气人体冷热感觉属于触觉问题。许多人习惯只以气温的高低作为推断人体冷热感觉（感觉温度）的唯一标准，其实，人体的感觉温度和实际气温有时相去甚远。如：人们常说“热在三伏”，但翻开气象资料一看，多数地区的最高气温并不出现在三伏，而是在三伏前后，人们之所以感到三伏天最热，是因为这时的“热”加进了“湿”，是闷热。人们还有这样的体会，在旋转的电风扇下，往往感觉到电风扇吹出的风是凉爽的，但拿一根温度计放在电风扇前吹，就会发现温度计的示温并不下降，人感到凉爽是因为风改变了空气湿度的缘故。夏天游泳后刚从水中上岸时感到凉爽，如果有风，甚至会冷得打颤。这些都说明大气环境对人体的影响是综合的。决定人体冷热感觉的主要因素除温度外，还有湿度和风力，这三者都不可忽视。空气的湿度是表示空气干湿程度的物理量，有两种表示方式。一种是绝对湿度，用单位体积的空气中所含水蒸汽的质量（或压强）来表示，表示的是空气中所含水蒸汽的多少。在某一温度下，一定体积的空气中能够容纳的水蒸汽的多少有一个最大的限度，达到这个限度，空气中的水蒸汽便处于饱和状态，这时的气体叫饱和气；另一种方式是相对湿度，用某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下饱和水蒸汽的密度（或压强）的百分数比来表示，表示的是空气里水蒸汽离饱和状态的远近程度。相对湿度越大，空气里的水蒸汽就越接近饱和状态，空气中可供水蒸汽分子填充的“空位”就越少，蒸发也就越慢。湿度对人的冷热感觉的影响，是由空气的相对湿度决定的。天气炎热时，人体为了使体温保持在37左右，就要不断地向体外散发热量，它主要是通过汗腺向体外分泌汗水，利用汗水蒸发吸收热量，将热量带走。汗液的分子从汗液表面跑出来成为水蒸汽分子，如果人处在一个空气相对静止的环境中，这些水蒸汽分子就会滞留在人体皮肤附近，形成一个“保温层”，“保温层”中水蒸汽越来越接近饱和状态（空气相对湿度越来越大），结果汗水蒸发速度越来越慢，使人感到闷热。这时如果有一股风吹来或打开电风扇，“保温层”就会被吹走，人体周围的空气相对湿度将减少，汗水蒸发速度增大，使人有一个凉爽的感觉。当气温在24时，空气中的湿度相对而言对人体冷热感觉影响较小，人既不觉得冷，又不感到热。24的空气带走人体一部分热量，而人体内产生的热量则弥补空气带走的那部分热量，人体保持了相对的热平衡，从而感觉良好。当气温低于或高于24时，人就会有明显的冷热感觉，此时相对湿度便会对人体的冷热感觉起到很大的作用。例如，当气温是25，相对湿度为30%时，人体没有什么冷热感觉；同一温度若相对湿度增大到95%，人体便感觉到闷热了。有人测定，气温是17.8、相对湿度为100%时，人体的冷热感觉与气温是28.6、相对湿度为20%时是相同的。人体的冷热感觉除了与空气的温度和湿度有关外，风速也是很重要的因素。冬天，在刮风的天气里或坐在奔驰的敞篷汽车上时，人似乎感觉到更冷一些，这是因为风能把人体周围的空气“保温层”吹散，把热量带走的缘故。