《有趣好玩的物理》课件.ppt

1、唐朝开元年间，洛阳有一座寺院出了一件怪事：寺里有一个磬，没有人敲打它常常自己“嗡嗡嗡”地响起来，把寺院里的和尚都吓坏了,和尚除怪,那个磬样子像个瓦钵，放在老和尚房里。老和尚每天早晚烧香念经，都要用椿锤敲磬。 磬就发出“当！当”的清脆的响声。 可是不知怎么搞的，有时候，老和尚并没有敲它，它无缘无故自己响起来了。 寺里的和尚以为出了什么妖魔，请了许多会法术的人来降妖伏魔，都没有结果。 那个老和尚疑神疑鬼，吓得生了病,老和尚房里的磬和饭堂里的大钟，频率恰巧相同。小和尚一敲大钟，大钟振动起来，发出一定频率的声波。声波通过空气，传到老和尚房里的磬上，磬的频率因为和声波的频率相同，就跟着振动起来，发出了响

2、声。这种现象，在物理学上叫做“共振”，或叫做“共鸣,在日本的文化古都奈良有一座名叫中宫寺的尼姑庵，庵里有一尊高6米、由整棵桧（gu）木雕刻而成的观音菩萨。它被日本人视为国宝。一直以来，有不少虔诚的佛教徒前往烧香磕头。1987年秋天，几位信徒突然发现观音菩萨的双眼流出泪来，并沿脸颊一直流到嘴角,菩萨像会流泪,1987年入秋以来，奈良地区天 气异常，气候湿润，阴雨绵绵。观音菩萨是由整棵桧木雕刻而成的，吸水力较 强，无法将水蒸气凝成水珠在体外排除。考察人员发现，这尊观音的双眼并非 桧木所制，是由天然水晶制成，折射率很大。当大气湿度增大时，水蒸气便附 着在观音菩萨的眼球上，凝结成水。当眶内水贮存过多时

3、，“泪水”便夺眶而 出，泪流满面。这并非佛心所致,千百年来，中国庐山、青城山、峨眉山等地，一直流 传着“佛灯”之说。历代文人和学者也屡有记载。庐山看 “佛灯”的地方在大天池的文殊台。偶遇月隐之夜，山下 黑沉沉的幽岩间，会突然涌出十到数百点荧光。荧光时大 时小，时聚时散，忽明忽暗，忽东忽西，或近或远，高者 天半，低者掠地。古人把它们看成是过路的神灵或仙佛手 提灯笼穿行在天地之间，这便是所谓的“佛灯”。据记载 及目击者的描述，“佛灯”的颜色有白、青、蓝、绿等，很 像天上的星星。只不过，在山上看，“佛灯”主要在山下， 高度很低，忽明忽暗，闪烁离合,佛灯”奇观,全新的看法认为是“天上的星星反射在云上的

4、一 种现象”，“夜间无月亮的天气，在云层上飞行时常可看到 周围全是星辰，不靠仪表很难分出上下。这是因为有时云 层湿度大，水分子多，像一面镜子。镜子反射着星辰，星 星也就飘闪不定，如同灯光在游。”天黑的夜晚，若有云 层飘浮在大天池文殊台下，把天上的群星反射下来，就有 可能出现“佛灯”现象。由于半空中的云层高低不一，飘 移不定，所以它反射的荧荧星光也不是固定的。也许在这 个角度由这一 片云反射，在那 个角度就由另 外一片云反射， 从而映出闪烁 离合、变幻无穷 的景象,响 沙,唐代李华在吊古战场文中曾经描绘过内蒙大沙漠和戈壁大沙漠一带的古战场是荒无人烟、阴森恐怖的。常常能够听到鬼哭声，“往往鬼哭，天

5、阴则闻,沙漠里真的有鬼哭声吗？当然没有，那不是鬼哭 是沙丘的响声原来，有一种能够发出响声的沙丘 叫做响沙丘。在寂静无人时，会发出吱吱响声。 当有人从响沙丘上滑行下来时，就会发出一片“隆 隆”的响声，与汽车和飞机的马达声相仿。 如果很多人同时踏进沙丘，或者阴天疾风骤起， 它就会发出更为吓人的巨响。 其声响之大，嘈杂之甚，宛如鬼哭狼嚎。 它们主要分布在美洲各国。 沙漠中的沙响是最常见的，其次是海滨和湖滨的 沙丘的沙，河沙会响的就极少了,沙子为什么会“唱歌”呢？这是因为沙丘中有一部分石英沙，风吹沙丘移动时，石英沙相互摩擦，就产生了静电，发出吱吱的放电声。风越大，摩擦越厉害，产生的静电就越大，从而发出

6、的放电声也就越大。虽然石英沙产生的静电电量是很小的，可是它的电压却很大。因此，当它一旦同外界的金属相接触，就会发出吱吱的音响和熠熠的放电火花。人们若接触这种沙子，就会产生麻木的感觉,有 一天，有人到匈牙利的包拉得里山洞去旅游， 刚踏进洞口里面那十分狭长的通道，就发现地上躺着 三具来历不明的尸体。旅游者们吓得失声叫了起来。 经查证，死者是三个旅行家。可是医生没有从死者身 上找到任何谋杀或自杀的迹象，也长时期找不出死 因,随着近代科学技术的发展，这个“不解之 谜”终 于被科学家揭开了。原来三名旅 行家是由于气压剧变 时所产生的高强度 次声致死的,次声是一种低频率的声音。人们的语言频率一般在3005

7、000赫兹之 间。声频超过2 万赫兹的叫超声，低于20 赫兹的叫次声，超声和次声人 们都听不到。低于7 赫兹的高 强度次声对人体有致命危害。 人体肌肉、内脏器官都有其固 有的振动频率，当这种较低的 固有频率与次声波的频率相同 时，就会发生共振，产生较大 的振幅和能量，从而造成人体 结构的巨大破坏而死亡。自然 界的次声波来源于多方面，如 太阳磁暴、流星撞击、风暴、大 海咆哮、火山喷发、雷鸣闪电 等。各种人造机构也能成为次声源，如原子弹爆破、运载火箭的发射、鼓 风机、真空泵、柴油机等,顺手抓子弹,第一次世界大战期间，一位法国飞行员正在2000米高空飞行的时候，发现脸旁边有一个什么小玩艺儿正游动着。

8、飞行员以为这是一只什么小昆虫，顺手把它抓了起来。飞行员一看惊呆了，原来是一颗热乎乎的德国子弹！幸亏他戴着皮手套,子弹并不是始终用每秒800900米的初速度飞行的。由于空气的阻力，子弹的飞行速度逐渐慢了下来，而在它跌落前的速度则只有每秒40米了。 这个速度是普通飞机也可以达到的。因此，很可能碰到这种情况：飞机跟子弹的方向和速度相同。那么，这颗子弹对于飞行员来说，它就相当于静止不动的，或者只是稍微有些移动，飞行员顺手把它抓住就可以理解了。 至于子弹为什么是热乎乎的，是因为它穿过空气时摩擦的结果，有时能达到100呢,红油伞验尸,北宋的沈括在梦溪笔谈这本书里，讲过这样一个故事：当年，庐州慎县（今安徽合

9、肥附近）有个县官叫李处厚。有一次，县里有个恶棍殴打百姓，打死了一个平民。当李处厚在验尸时，尸体上却看不见一点血迹和伤痕。正在他感到十分为难的时候，有一位老人告诉他，只要把新的红油伞撑开，让中午的阳光透过红油伞照射到尸体上，就可以验出暗伤来。李处厚按照老人的办法做了试验。果然，在红光照射下，在尸体上看到了斑斑驳驳的伤痕,不透明物体的颜色，取决于它能反射哪种色光和用何种色光来照射它。 而透明物体的颜色，是由这个物体所透过和反射的色光决定的。 大多数透明体反射的色光跟透明的色光是相同的。当含有七种色光的太阳光照射红油伞时，除了红光能够通过以外，其他色光都被吸收了。 皮肤下的瘀血一般都是青紫色的，在白

10、光（复色光）照射下，不容易辨别出来。而在红光照射下，方会呈现出黑色来。红油伞在李处厚手里成了一个滤色镜，成为验伤破案的有用工具,圣乔治惨案,在1954年的一些日子里，美国犹他州的干燥而荒凉的圣乔治沙漠，忽然一反往常热闹起来。只见一队队古代蒙古骑兵，跃马扬鞭，挥剑舞戟，在沙海中冲杀格斗着，为首的是那位只识“弯弓射大雕”的一代天骄“成吉思汗” 原来，是美国一家影片公司正在拍摄传奇故事片征服者的外景呢！主角成吉思汗由美国著名影星约翰韦恩饰演。 演员和摄制人员共有220名。他们在圣乔治沙漠里辛辛苦苦忙了整整两个月，然后回厂进行内景摄制。为了使内景更加逼真，导演命令剧务人员，把沙漠上的黄沙装上几卡车运回

11、摄影棚。征服者在美国上映以后获得人们的好评。遗憾的是，摄制组的演员和工作人员一个接一个病倒了。经过医院检查，竟然有91人同时患上了癌症。不久，46人被病魔夺走了生命。连大明星韦恩和制片夫妇都未能幸免这就是轰动一时的圣乔治惨案,为了查明这些人员的患病原因，美政府组织了专门的调查委员会，派出专家到外景地拍摄场取样分析。他们惊讶地发现，那里的放射性剂量竟比遭受原子弹轰炸过的广岛和长崎还要高！ 可是，圣乔治沙漠中的放射性物质又是从哪里来的呢？ 原来，在离圣乔治沙漠200公里的内华达州的沙漠中，有一个美国军方的核试验场，这儿曾爆炸过11枚原子弹。放射性污染的物质随风飘到圣乔治，使这里成了可怕的区域,在科

12、幻小说 往日之光 中，作者鲍勃 肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事“想像有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不来把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化身居闹市，扰如别墅,天堂的所有科学家一起玩躲猫猫。很不幸，轮到爱因斯坦找人。但除了牛顿所有科学家

13、都躲了起来。牛顿只是在爱因斯坦的面前画了一个边长为1米的正方形，然后站在了中间。爱因斯坦数完数，就看见了牛顿，马上叫到：牛顿出局！牛顿却死不承认。结果其他科学家都出来了，并帮牛顿证明牛顿没出局。这是怎么回事呢？这时，牛顿胸有成竹地说：我是站在了一个1平方米的正方形中间，也就是说，我是牛顿每平方米，所以我是帕斯卡,很早以前，一个小庙里住着一老一小两个小和尚。有一天，老和尚要外出办事，为了让顽皮的小和尚在庙里看门，他想了一个有趣的办法：他把小和尚领进厨房，将盛有冷水的水锅漂在一锅沸腾的水里，对小和尚说：“大锅里的水不能烧干，你把小锅里的水烧开，就可以出去玩了。” 小和尚一听很高兴，赶紧向炉里加柴，

14、使火烧得旺旺的，可一直到老和尚回来，小锅里的水也没有被烧开。你知道这是为什么吗,本故事主要考查水沸腾的两个条件：（1）温度达到沸点。题目中随着给大锅加热，大锅中的水能达到沸点，当大锅中的水温高于小锅中的水温时，大锅中的水把热传递给小锅中的水，使小锅中的水温升高，直到温度都达到水的沸点。（2）要继续吸热。当两个锅中的水温都达到沸点后，由于两者之间没有温差，他们之间不会再发生热传递，小锅中的水却不能继续吸热，所以，无论小和尚烧多长时间，只要大锅里的水不烧干，小锅里的水永远不会沸腾,乘坐阿波罗飞船奔向月球的宇航员，临行之前必须穿上一套特殊的宇宙服。到月球上去探险和考察，宇航员要经历各种各样的风险。为

15、了保证宇航员的生命安全，完成考察任务，宇宙服内装有各种精密的仪器，而且安排得十分巧妙。 宇宙服主要由三部分组成。第一部分是保护性宇宙服，是由十几层能防微流星、能保暖的织物制成的连衣裤,最贵重的衣服,第二部分是一人轻便型生命保证系统，外形是个背包。背包的内部结构非常复杂，可以供给宇航员呼吸用的氧气，可以进行压力通风，可以为宇宙服换气，可以过滤掉循环中产生的杂质和臭气。包中还有电源以及无线电通讯设备，供宇航员通话和将各种遥测数据传给地面。 第三部分是紧急供氧设备，当背包内的仪器一旦发生故障，它可以提供30分钟的氧气，以应急用，让宇航员有时间去排除故障。 这套宇宙服总重83千克，在月面上重14千克。

16、由于精致复杂，造价很高，一套宇宙服价值30万美元，可算是最贵重的衣服了,几位著名物理学家专题介绍,经典物理学的缔造者 牛顿专题,艾萨克牛顿 （Isaac Newton 1643-1727,1642 年12 月出生在林肯郡 1661 年他考入剑桥大学三一学院学习 1665 年获得学士学位 1672 年被选为英国皇家学会会员 1689 年担任造币厂厂长和下院议员 1703 年担任了皇家学会会长职务 1727 年3 月20 日逝世于伦敦,人物生平,构筑力学大厦、奠定了经典物理学的基础,惯性定律 牛顿第二定律 作用力与反作用力定律 万有引力定律 物质不灭定律 能量守恒定律 动量守恒定律,个人评价,伟大

17、的物理学家、天文学家和数学家 经典力学体系的奠基人。 一个形而上学的机械唯物主义者 将大量时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上 晚年沉迷于神学和炼金术,怀表成了鸡蛋 牛顿从事科学研究时非常专心，时常忘却生活中的小事。有一次，给牛顿做饭的老太太有事要出去，就把鸡蛋放在桌子上说：“先生！我出去买东西，请您自己煮个鸡蛋吃吧，水已经在烧了！” 正在聚精会神地计算的牛顿，头也不抬地“嗯”了一声。老保姆回来以后问牛顿煮了鸡蛋没有，牛顿头也没抬地说：“煮了！”老太太掀开锅盖一看，惊呆了：锅里居然煮了一块怀表，鸡蛋却还在原地放着。原来牛顿忙于计算，胡乱把怀表扔到了锅里,终身

18、未娶的原因 牛顿一生中有过两次恋爱。牛顿23岁正在剑桥大学求学时，由于剑桥发生了瘟疫，学校放假。牛顿回到乡下，住在舅父家里。在那里，他一次爱上了美丽、聪明、好学、富有思想的表妹。表妹也很喜欢这个学识渊博、卓见非凡的大学生。他们常常一起散步。牛顿喜欢即兴发表长篇讲话，他的讲话内容又多是他正在学习和研究的问题。表妹虽听不懂，但她还是耐心地听，似乎觉得很有趣。牛顿在心里想：“这样一个可爱的女子，对于我所讲的觉得这样有味，我一定很不错。当然，她的脑筋一定也很好，是个不平凡的女子。如果能得到她的帮助，解决我的许多困难问题，与我共同工作，那该多好啊,但是牛顿生性腼腆，并未及时向表妹表白心中的爱情。等他回到

19、剑桥大学后，又聚集会神地沉浸到科学研究中去了。他早已忘记了远方的乡村还有一位美丽的少女在等着他。他对个人生活一直不予重视，而她的表妹却误以为牛顿对她冷淡，便择夫另嫁了。牛顿因醉心于科学研究而耽误了一次爱情的大好时机,牛顿实在太忙了，他连做梦想是宇宙、世界。他往往领带不结，鞋带不系好，马裤也不扣好，就走进大学餐厅。尽管如此，牛顿毕竟是个年轻人，还有一颗浪漫的心。有一次，“青春迫不及待的激情”，催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手，含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头，他的心思忽地溜到另一个世界去了。他的头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他象做梦似的，下意识地抓住情人的一个手指，把它当成是

20、通烟斗的通条，硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声，他才清醒过来。面对吃惊的姑娘，他连忙象只绵羊似的柔声道歉：“啊，亲爱的，饶恕我吧！我知道，我是不行了。看来，我是该打一辈子光棍,姑娘饶恕了牛顿，却无法理解他，爱情又成了泡影。科学上许多新的问题不断扑向牛顿的脑海，他整个热情都集中到了科学事业上。此后那种“青春的热情”再也没有涌现多彩的旋律,吹肥皂泡的疯老头 牛顿搬进一幢新楼以后，开始研究光线在薄面上是怎样反射的。他每天都在读书、思考。早上起床穿衣服，突然想到了研究中的问题，他就像被定身法定住了一样，呆住了，然后开始实验或工作，所以他时常穿错了袜子或者在夏天穿上秋天的衣服。 “太阳光是最好的光源，肥皂

21、泡是最理想的薄面，太阳光照到上面，它为什么会变得五颜六色呢,牛顿的脑子里翻江倒海了。他提着一桶肥皂水走到院子里，吹起了肥皂泡。你看，他那两只眼睛直盯着飘来飘去的肥皂泡，一个泡破了，接着又吹一个，从太阳一出来他就吹，一吹就是几个小时。 邻居家的小孩子从楼窗上伸出头来，冲他叫：“疯老头！你一只脚没穿袜子！” 邻居家的老太太摇着头：“老小，老小，老了倒成了孩子！” 后来人们知道了这疯老头就是英国皇家学会的研究员，他吹肥皂泡是在研究学问，不禁对他肃然起敬了,实验室的酒肉 牛顿最喜欢的地方就是实验室。他很少在两三点钟以前睡觉，有时整天整夜守在实验室里。为他做饭的保姆只好把饭菜放在外间屋的桌子上。 有一次

22、，牛顿的一位朋友来看他，在实验室外面等了他好久，肚子饿了就独自把桌上的烤鸡吃了，不辞而别。过了好长时间，牛顿的实验告一段落，他才觉出肚子咕咕在叫，赶快跑出来吃鸡。他看到盘子里啃剩下的鸡骨头，居然对助手说：“哈哈，我还以为我还没吃饭哩，原来已经吃过了呀,还有一回，一个好朋友请牛顿吃饭，一边吃饭一边议论科学问题。饭吃到一半的时候，牛顿站起来说：“对了，还有好酒呢，我去取来咱们一起喝。”说完就向实验室跑去，一去就不回来了。朋友追过去一看，牛顿又摆弄上他的实验了。原来牛顿在取酒的路上忽然想出了一个新的实验方法，居然将取酒的事忘得一干二净了,几位著名物理学家专题介绍,电磁学领域的平民巨人 法拉第专题,迈克尔法拉第 （Michael Faraday 1791-1867,迈克尔法拉第 （Michael Faraday 1791-1867,生平简介,法拉第(Michael Faraday,17911867年)，英国物理学家、化学家。 1791年9月22日生于伦敦。父亲是铁匠，母亲识字不多，法拉第从小生长在贫苦的家庭中，不可能受到较多的教育。 1805年到书店当图书装订工，这使他有机会接触到各类书籍。每当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来，尤其是百科全书和有关电的书本，简直使他着了迷。繁重的体力劳动，无知和贫穷，都没有能阻挡法拉第向科学进军,有一次，法