生活中的物理小常识001

生活中的物理小常识生活中的物理小常识 作者 王福昆 来源 xsk 点击 24838 次 评论 0 条 跳高运动员为什么要助跑 跳高运动员能腾起越过横杆 靠的是助跑的惯性力和起跳蹬地的支撑反作用力 由于 惯性力的方向是水平向前的 而支撑反作用力是垂直 或近似垂直 向上的 所以起跳后 的身体重心沿着一个抛物线轨迹运动 这个抛物线轨迹的高度 取决于起跳时腾起初速度 和腾起角的大小 也就是说 腾起初速度和腾起角是增加跳高高度的关键 一般说来 应 该尽可能增大这两项数值 最大腾起角为 90 度 然而 由于跳高不是单纯的垂直向上运动 越过横杆还必须有一个向前的力量 再则 还须充分利用水平速度来增大腾起初速度 因 此 腾起角应小于 90 度 至于腾起初速度 则和运动员的素质和技术的熟练程度密切相关 腾起初速度越大 跳得就越高 当腾起角一定时 腾起初速度是起决定作用的 为什么可以用吸管 喝 汽水 这是生活中常见的现象 在嘴还没有从管内吸气时 管内外液面是相平的 这时 管内 外液面上的气体压强相等 在嘴从管内吸气时 管内气体减少 管内液面上的压强也减少 这时管子内液面上的气体压强小于管外作用的液面上的大气压 所以 我们说这个现象的 原因是大气压作用的结果 喝汽水时 首先要将管子插入汽水里 当嘴吸气里 管内便有 一部分气体被吸进嘴里 便造成了管内剩余气体体积变大 压强变小 且小于管外的大气 压 因而在管外大气压的作用下 汽水便沿管子上升 被吸进嘴里 暖水瓶为什么能保温 热的传递方式有三种 热对流 热传导 热辐射 热的对流主要发生在液体和气体之 间 热流上升 冷流下降 通过不断循环达到动态平衡 热的传导发生在热的导体上 热 从高温的一端向低温一端传导 热的辐射不需要媒介 它通过辐射的方式向低温处传热 暖水瓶的瓶胆与外壳之间是空气 空气是热的不良导体 热传导降低了许多 瓶胆内部光 滑如镜 降低了辐射 所以暖水瓶能保温 熟鸡蛋在冷水里浸一下就容易剥壳 要弄清这个问题 我们首先必须知道水在这一过程中起什么作用 在我们所遇到物质中 除少数几种以外 大多数都有 热胀冷缩 这样一种物理特性 但是 各种物质的伸缩程 度又各不相同 鸡蛋是由于硬的蛋壳和软的蛋白 蛋黄组成的 它们的伸缩情况也不一样 在温度变化不大或温度变化均匀时 还显不出什么 但一到温度剧烈变化时 蛋白和蛋壳 的步调就不一致了 当煮得滚热的鸡蛋骤然浸到冷水里时 冷水使它的温度发生很大的变 化 蛋壳猛然收缩 蛋白还处在原有温度没缩小体积 这时候就有一部分蛋白被蛋壳挤压 进蛋的空头处 随后 蛋白又因温度渐渐降低 也逐渐收缩 由于蛋白 蛋壳和蛋黄的收 缩程度不同 这就形成了蛋白与蛋黄的脱离 因此 剥起来就不会连蛋壳带肉一起下来了 电梯上的特殊感觉 超重 和 失重 是两种物理现象 地球上任何事物都受重力的作用 如果有力使 物体克服重力作向上加速运动 那么就会呈现超重现象 如果物体沿着重力作向下加速运 动 就会呈现失重现象 触电的人是被电 吸 住了吗 常听人们有这种说法 触电时人被电吸住了 抽不开 实际上这个说法是错误的 我们知道 不论是否存在电流 在一般情况正导线中 电 器中的正 负电荷的电量是相等的 对外的静电作用是相互抵消 即使局部地方偶尔出现 少许正 负电荷但不相等 其静电引力也是微不足道的 但是问题出现了 人手触电时 为什么有时不把手抽回来 难道不想抽回来 显然是被吸住了抽不回来 对这一提问可用 电流的生理效应来解释 人手触电时 由于电流的刺激 手会由痉挛到麻痹 即使发出抽回手的指令 无奈手 已无法执行这一指令了 调查表明 绝大多数触电死亡者 都是手的掌心或手指与掌心的 同侧部位触电 刚触电时 手因条件反射而弯曲 而弯曲的方向恰使手不自觉地握住了导 线 这样 加长了触电时间 手很快地痉挛以致麻痹 这时即使想到应松开手指 抽回手 臂 已不可能 形似被 吸住 了 如若触电时间再长一点 人的中枢神经都已麻痹 此时 更不会抽手了 这些过程都是在较短的时间内发生的 如手的背面触电 对一般的民用电 则不容易导致死亡 有经验的电工为了判断用电 器是否漏电而手边又无验电笔 有时就用食指指甲一面去轻触用电器外壳 若漏电 则食 指将因条件反向而弯曲 弯曲的方向又恰是脱离用电器的方向 这样 触电时间很短 不 致有危险 当然 电压很高 这样作也会发生危险 家庭节电小常识 照明节电 日光灯具有发光效率高 光线柔和 寿命长 耗电少的特点 一盏 14 瓦节 能日光灯的亮度相当于 75 瓦白炽灯的亮度 所以用日光灯代替白炽灯可以使耗电量大大降 低 在走廊和卫生间可以安装小功率的日光灯 看电视时 只开 1 瓦节电日光灯 既节约 用电 收看效果又理想 还要做到人走灯灭 消灭 长明灯 电视机节电 电视机的最亮状态比最暗状态多耗电 50 60 音量开得越大 耗电量也 越大 所以看电视时 亮度和音量应调在人感觉最佳的状态 不要过亮 音量也不要太大 这样不仅能节电 而且有助于延长电视机的使用寿命 有些电视机只要插上电源插头 显 像管就预热 耗电量为 6 8 瓦 所以电视机关上后 应把插头从电源插座上拔下来 电冰箱节电 电冰箱应放置在阴凉通风处 决不能靠近热源 以保证散热片很好地散热 使用时 尽量减少开门次数和时间 电冰箱内的食物不要塞得太满 食物之间要留有空隙 以便冷气对流 准备食用的冷冻食物 要提前在冷藏室里慢慢融化 这样可以降低冷藏室 温度 节省电能消耗 洗衣机节电 洗衣机的耗电量取决于电动机的额定功率和使用时间的长短 电动机的功 率是固定的 所以恰当地减少洗涤时间 就能节约用电 洗涤时间的长短 要根据衣物的 种类和脏污程度来决定 一般洗涤丝绸等精细衣物的时间可短些 洗涤棉 麻等粗厚织物 的时间可稍长些 如果用洗衣机漂洗 可以先把衣物上的肥皂水或洗衣粉泡沫拧干 再进 行漂洗 既可以节约用电 也减少了漂清次数 达到节电的目的 电风扇节电 一般扇叶大的电风扇 电功率就大 消耗的电能也多 同一台电风扇的最 快档与最慢档的耗电量相差约 40 在快档上使用 1 小时的耗电量可在慢档上使用将近 2 小时 所以 常用慢速度 可减少电风扇的耗电量 千变万化的物理现象 像一个个的谜 当我们掌握了必要的物理知识 揭开谜底的时候就 会感悟到物理现象是十分有趣的 我们掌握了必要的物理知识 不仅能解释这些现象 也 能利用他们为人类服务 现象 1 冰棍冒汽 夏天 热气逼人 吃上一根冰棍才舒服呢 你注意过吗 冰棍从冷藏箱里拿出来往往 还冒 汽 哩 这是什么原因呢 夏天 由于外面的气温比冰棍的温度高得多 冰棍一旦遇到空气就要融化 融化时要 从周围的空气中吸收大量的热 使空气的温度下降 平时空气里含有一定量的水蒸气 由 于温度突然降低 就达到饱和或过饱和状态 也就是说 冰棍周围的空气由于温度降低 便容纳不下原来所含的那么多水蒸气了 在这种情况下 多余的水蒸气就结成微小的水珠 形成一团团飘浮着的雾状水滴 经光线照射 就成了白色的水汽 现象 2 服装的颜色 冬不穿白 夏不穿黑 这是人们从生活实践中总结出来的经验 你知道它包含的 科学道理吗 太阳不仅给人们送来光明 而且还送来了大量的辐射热 对于辐射热来说 黑色也是只吸收 不反射 而白色正好相反 白色的东西能够反射所有颜色的光线 因此 看起来就是白色的 而黑色的东西却能吸收所有颜色的光线 没有光线反射回来 所以看 起来就是黑色的了 一般说来 深色的东西 对太阳光和辐射热 吸收多 反射少 而浅 色的东西 则反射多 吸收少 因此 夏天人们都喜欢穿浅色衣服 像白色 灰色 浅蓝 淡黄等 这些颜色能把大量的光线和辐射热反射掉 使人感到凉爽 冬季穿黑色和深蓝色 的衣服最好 它们能够大量地吸收光和辐射热 人自然就感到暖和了 现象 多孔的冻豆腐 豆腐本来是光滑细嫩的 冰冻以后 它的模样为什么会变得象泡沫塑料呢 豆腐的内部有无数的小孔 这些小孔大小不一 有的互相连通 有的闭合成一个个小 容器 这些小孔里面都充满了水分 我们知道 水有一种奇异的特性 在 4 时 它 的密度最大 体积最小 到 0 时 结成了冰 它的体积不是缩小而是胀大了 比常温时 水的体积要大 10 左右 当豆腐的温度降到 0 以下时 里面的水分结成冰 原来的小孔便 被冰撑大了 整块豆腐就被挤压成网络形状 等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后 就留下 了数不清的孔洞 使豆腐变得象泡沫塑料一样 冻豆腐经过烹调 这些孔洞里都灌进了汤 汁 吃起来不但富有弹性 而且味道也格外鲜美可口 现象 液体蒸发 将温度计固定在铁支架的横杆上 观察这时温度计的读数 即室温值 在温度计的 感温泡外包两层干纱布 用纸胶带略加粘贴 并用扇子对着扇风 则可看到其液柱并不 发生移动 把温度计的感温泡连同纱布一起浸没在酒精中 仍可看到温度计的读数不变 酒精温 度同于室温 当移去酒精瓶后 随着纱布上酒精的蒸发 温度计的读数会明显下降 此刻对着温度计 的感温泡扇扇子 温度计的读数就下降得更快 上述对比演示表明 液体蒸发时要吸收热量 扇扇子不能降低物体的温度 只能加快 液体的蒸发 现象 热得快 热得快 通常是用一种较细的金属管绕制成加热螺圈 管内装有电热丝 并灌入氧 化镁粉之类的绝缘材料 把电热丝封装固定在管中间 使其不与管壁接触 电热丝的两端 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 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 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 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 现象 饭菜的香味 如果我们在厨房里做饭炒菜 在屋外的人也能闻到饭菜的香味 有时候锅里的油才烧 热 厨房外面的人就闻到了油香 香味是怎么被人闻到的呢 在烹调的过程中 饭菜的分 子有一部分被蒸发到空气中 渐渐地向四面八方运动 当它们钻进我们的鼻孔时 我们就 闻到香味了 这个过程叫做扩散现象 正是气体的扩散作用帮助人们闻到了各种气味 扩散现象不单气体里有 液体里也有 做汤的时候 滴进几滴酱油 即使不搅拌 整 个汤里也会逐渐均匀地染上酱油的色泽 并富有酱油的美味 这就是酱油在汤里扩散的结 果 固体之间也有扩散现象 有人曾经做过这样的实验 把一块铅片和一块金片 分别磨 光 压在一起 在室温下 20 放置五年 金片和铅片便连在一块 它们互相混合的深度 约一厘米 我们知道 在室温下 金和铅是不会熔解的 但是它们的接触面竟生成了一层 均匀的铅金合金 这就是扩散作用在固体中玩的把戏 扩散现象生动地证明 无论是那一种形态的物质 它们的分子无时无刻不在运动 当 它们互相接触的时候 彼此就要扩散到对方当中去 随着温度的升高 分子无规则运动的 速度增大 扩散也加快 现象 膨胀的爆米花 砰 随着一声巨响 爆米花的香气便飘散开来 爆米花个大粒圆 酥脆芳香 是 很受欢迎的一种膨体食品 大米经过爆米机一加工 体积陡然胀大好多倍 难怪人们风趣 地把爆米机称作 粮食扩大器 哩 那么 米粒是怎样被扩大的呢 我们知道 密封在容器中的气体 都有一个特别的脾气 温度增高 压强就增大 给 爆米机加热的时候 密封在罐里的空气的压强逐渐增大 同时 装在里面的大米逐渐被加 热 贮存在米里的水分也逐渐蒸发出来 聚积在铁罐内 罐的温度不断升高 罐内的气压 越来越大 这种高压阻止米中水分继续蒸发 使残存在米中的水分也逐渐升温升压 一个 个米粒象憋足了气的小气球 只因为受到罐内气压的约束 它们才不能爆开 当罐内气压 升高到 2 3 个大气压的时候 这从气压表上可以看出 便停止加热 这时 爆米花的师 傅拿一条长布袋套在爆米机的口上 然后打开盖子 说时迟 那时快 在一声巨响中 大 米喷到布袋里了 高温高压的米粒突然进入气压较低的环境中 憋在米粒中的高温高压水 分 失去了约束力 便急骤膨胀 使米粒迅速胀大 变成了爆米花 透过爆米花 使我们看到了 高温高压 的巨大力量 节日的焰火 鞭炮 工地上的 爆破 工厂里的蒸汽锤 大力士蒸汽火车头 它们那种有声有色的表演 都是 高温高 压 导演出来的 随着科学技术的发展 它已成为生产上的强大动力 现象 接地放电 地球是良好的导体 由于它特别大 所以能够接受大量电荷而不明显地改变地球的电 势 这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水 并不能明显改变海平面的高度一样 如果用 导线将带电导体与地球相连 电荷将从带电体流向地球 直到导体带电特别少 可以认为 它不再带电 生产中和生活实际中往往要避免电荷的积累 这时接地是一项有效措施 现象 尖端放电 通常情况下空气是不导电的 但是如果电场特别强 空气分子中的正负电荷受到方向 相反的强电场力 有可能被 撕 开 这个现象叫做空气的电离 由于电离后的空气中有 了可以自由移动的电荷 空气就可以导电了 空气电离后产生的负电荷就是电子 失去电 子的原子带正电 叫做正离子 由于同种电荷相互排斥 导体上的静电荷总是分布在表面上 而且一般说来分布是不 均匀的 导体尖端的电荷特别密集 所以尖端附近空气中的电场特别强 使得空气中残存 的少量离子加速运动 这些高速运动的离子撞击空气分子 使更多的分子电离 这时空气 成为导体 于是产生了尖端放电现象 现象 火花放电 当高压带电体与导体靠得很近时 强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离 电荷通 过电