日常科普知识集锦

关于日常科普知识集锦”“声音在日常生活中的利用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。第2页,共40页，2024年2月25日，星期天1辩析熟悉的来人现象：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。第3页,共40页，2024年2月25日，星期天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。第4页,共40页，2024年2月25日，星期天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。第5页,共40页，2024年2月25日，星期天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。第6页,共40页，2024年2月25日，星期天5看病现象一：听诊器原理：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。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。第7页,共40页，2024年2月25日，星期天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英钟激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。第8页,共40页，2024年2月25日，星期天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。第9页,共40页，2024年2月25日，星期天你在早晨5点正看到日出。但是大家都知道，光的传播不是瞬息就可以到达的：太阳光从光源──太阳──射到地球上人的眼里，要有一段时间。因此，我们可以提出这样一个问题：假如光是瞬时就可以到达的话，那么我们在什么时候就可以看到日出了呢？我们知道，光从太阳到地球要跑8分钟。那么，如果光瞬息就可以到达的话，我们好像应该在8分钟以前，就是在4点52分就看到日出了。我知道许多人听了会觉得意外：其实这个想法是不正确的。所谓日出只是我们地球表面上某一点从没有太阳光照到的地方转到了有太阳光照到的地方罢了。因此，即使光的传播是瞬时的，我们看见日出的时间，仍旧跟光的传播要花时间的情形完全相同，也就是说，仍旧是早上5点正。但是如果你是在观察（用望远镜）太阳边缘上什么凸起的部分（日解），那又是另外一回事了。如果光的传播是瞬时的，你的确会比现在早8分钟就见到它。日出的题目第10页,共40页，2024年2月25日，星期天”“人是怎样看见物体的？古人很早就思考过这个问题，提出过一些猜测。有人认为是眼睛发出光线，这些光线碰上物体，人才看见那些物体。还有人认为眼睛发出触须那样的东西，通过触摸而看到物体。这些看法都是错误的，但它说明人的认识是不断进步的。公元11世纪，阿拉伯科学家伊本？海塞本纠正了上述看法。他认为光线是从火焰或太阳发出，射到物体上，被物体反射后进入人眼，人因此而看到物体。现在我们知道，人眼就好像一架照相机。当发光物体发出的光或不发光物体反射的光进入眼睛，通过眼睛的折光部分在眼的视网膜上形成物体倒立的像，然后通过神经系统传到大脑，产生视觉，人就看到了物体。第11页,共40页，2024年2月25日，星期天生活中的物理1、摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，应该后轮先着地，请分析其中的道理。分析：若前轮先着地，摩托车由于惯性继续向前运动，就会产生以前轮为转动点使摩托车顺时针转动的效果，造成翻车事故；若后轮先着地，就会产生以后轮为转动点使摩托车顺时针转动的效果，这样前轮也很快着地，从而避免了翻车事故的发生。第12页,共40页，2024年2月25日，星期天2、如何运用简易的物理方法区分生、熟鸡蛋，请具体说说看。分析：把两个鸡蛋放在相对平滑的桌面上后，用大致相同的力同时转动鸡蛋，先停下的是生蛋、后者是熟蛋。生熟鸡蛋的区别在于蛋的内容物分别是液态和固态物。当用力转动蛋壳时，蛋壳受力开始转动而液态的内容物由于惯性仍保持静止状态，二者间存在一定的摩擦阻力，同时蛋壳与桌面间也存在摩擦阻力，所以很快停止转动。熟蛋内容物成固态物与蛋壳自成一体，当用力转动蛋壳时，蛋壳与内容物一并转动，二者间不发生相对运动，只需克服较小的桌面摩擦力，所以能长时间转动。第13页,共40页，2024年2月25日，星期天3、扬场机能把谷粒、谷糠和小石块分开。请分析其中的道理。分析：道理一：同样大小的谷粒和小石块，虽然飞出时的速度相同，但是由于质量不同，所以惯性的大小不同，小石块的质量较大，惯性也比较大，所以能够克服空气的阻力飞到更远的地方。道理二：同样大小的谷粒和小石块，虽然飞出时的速度相同，但是由于质量不同，所以动能不同，小石块的质量较大，动能也比较大，所以能够克服空气的阻力飞到更远的地方。第14页,共40页，2024年2月25日，星期天4、厨房水池的下水管被堵塞了，人们常用“吸子”来处理。这个工具由木柄和半球形橡皮碗构成。将橡皮碗盖在下水管口上，向下压木柄，使皮碗变扁，打开水笼头使池中放满水，迅速向上拔皮碗，堵塞物就会松动随流水淌走，试说明道理。分析：向下压木柄使皮碗变扁时，可以挤出皮碗内的一部分空气，同时也使堵塞物与皮碗之间的空间相对较小。水池中放满水后，当迅速向上拔皮碗时，堵塞物与皮碗之间的空间突然变大，使这之间的气体压强变小，小于堵塞物下方所受的大气压强，大气压力向上推堵塞物，使之松动，而此时正好有大量的水往下冲，把堵塞物冲走，从而使管道输通。第15页,共40页，2024年2月25日，星期天”“自来水管涉及的物理知识物理知识与我们的生活密切相关，留心观察日常生活中随时发生的物理现象，分析探究其形成的原因，找出其中的规律，是十分重要的。下面谈一谈关于自来水管所涉及到的一些物理知识。第16页,共40页，2024年2月25日，星期天”“一、为什么水龙头一打开水就会流出？原来，日常生活中来自水管的水大多数来自水塔，而水塔中的水是用高压泵把水压上去的。因此，水塔中的水面肯定比水龙头中的水面高出许多，水龙头与水塔构成了一个连通器，根据连通器原理，液面应相平，所以，一打开水龙头水便流出来了。第17页,共40页，2024年2月25日，星期天”“二、敲击水管，为何有时听到2次声音，有时听到3次声音？大家都知道，声音在不同介质中传播速度不同。一般情况下，在固体中传播最快，如在钢铁中每秒传播5200米；其次，在液体中，如在水中每秒传播1500米；在空气中传播最慢，每秒仅能传播340米。可见，如果水管中无水，敲击水管另一端，传声介质是空气、水管，我们就可能听到2次声音。如果水管中有水，传声介质为空气、水、水管，我们就可能听到3次声音。我们也可以通过这种方法来判断水管中是否有水。第18页,共40页，2024年2月25日，星期天”“三、寒冷的冬天，有时打开水龙头，会发现一滴水也不能流出，有时水管还会被“冻裂”，为什么？原来，水管的水受冷凝固形成冰，就一滴也不能流出了。由于水结冰质量不变，密度变小，体积变大，所以水管有时会被“冻裂”。我们可以在水管外部包上一层防冻塑料纸，不过最稳妥的办法是将水龙头打开一点点，让水慢慢地下滴，这样就不易结冰了。第19页,共40页，2024年2月25日，星期天”“四、寒冷的天气，用手触摸自来水金属管时，好像对手有一种“粘力”，这是何因？原来，自来水的金属管是热的良导体，当用手接触它时，手上的热量被金属迅速吸收并传走，手表面皮肤层的水分会立即遇冷凝固，将手和自来水管“粘”在一起。第20页,共40页，2024年2月25日，星期天”“五、如何判断浴室中冷、热水管？天冷了，我们去浴室洗澡时，会发现有一冷一热两个进水管。我们很想知道哪个是冷水管，哪个是热水管，用手直接触摸又怕被烫伤，该怎么办？事实上，细心的人会发现两支水管表面是不同的，其中一支表面上有一层水珠，另一支却没有，这又是什么原因呢？原来浴室中充满了大量温度较高的水蒸气，遇到冷水管便会液化成一层小水珠附在水管表面上，所以，“出汗”的水管便是冷水管了。第21页,共40页，2024年2月25日，星期天声音是空气中每秒20至2万次的振动。地球上有声音，是因为振动着的物体把振动传给空气，空气再把振动传播开来，形成声音。所以，存在声音的必要条件有两个：一个是要有声源，一个是要有传播声音的媒质，二者缺一不可。月亮上可以产生振动，但月亮上没有空气，振源的振动传不出去，当然月亮上就听不到声音了，那儿是一个十分寂静的世界。要证明月亮上没有声音并不难，我们可以做这样一个实验：将一只闹钟放在有抽气设备的玻璃罩里，当罩内的空气没有被抽出时，我们能听见闹钟的滴答声，当空气逐渐被抽出时，滴答声逐渐减弱；当空气十分稀薄时，滴答声就听不见了。如果没有空气把声音传出来，即使闹钟滴答声一直在响，我们也听不见。对于传播声音来说，月亮上的条件与抽出空气的玻璃罩内的情况相似。所以月亮上就是有振动，也没有声音。1969年7月21日，人类首次登上月球。在月球上，两名宇航员虽然近在咫尺，也只能靠无线电来通话。为什么月亮上没有声音第22页,共40页，2024年2月25日，星期天”“厨房中的物理知识我们认真观察厨房里燃料、炊具，做饭、做菜等全部过程，回忆厨房中发生的一系列变化，会看到有关的物理现象。利用物理知识解释这些现象如下。第23页,共40页，2024年2月25日，星期天一、与电学知识有关的现象1.电饭煲煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。2.排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。3.电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。4.微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。5.厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。6.厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。第24页,共40页，2024年2月25日，星期天二、与力学知识有关的现象1.电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。2.菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。3.菜刀的刀刃有油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。4.菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。5.火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。6.往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高，反之亦然。7.磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。第25页,共40页，2024年2月25日，星期天三、与热学知识有关的现象（一）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象1.使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。2.锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。3.炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污染空间。4.滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，故易破裂。第26页,共40页，2024年2月25日，星期天5.往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失。6.炒菜主要是利用热传导方式传热，煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。7.冬季从保温瓶里倒出一些开水，盖紧瓶塞时，常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出，进入一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气受热很快膨胀，压强增大，从而推开瓶塞。8.冬季刚出锅的热汤，看到汤面没有热气，好像汤不烫，但喝起来却很烫，是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失（水分蒸发）。9.冬天或气温很低时，往玻璃杯中倒入沸水，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力，致使杯破裂。10.煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使两者脱离。第27页,共40页，2024年2月25日，星期天（二）与物体状态变化有关的现象1.液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的；使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧。2.用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃，而锡的熔点是232℃，装水烧时，只要水不干，壶的温度不会明显超过100℃，既然达不到锡的熔点，更达不到铁的熔点，故壶烧不坏。若不装水在火上烧，不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点，焊锡熔化，壶就烧坏了。3.烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量（液化热）。4.用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时，砂锅底的温度高于100℃，而锅内食物为100℃，离开火炉后，锅内食物能从锅底吸收热量，继续沸腾，直到锅底的温度降为100℃为止。5.用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压，提高了水的沸点，即提高了煮食物的温度。第28页,共40页，2024年2月25日，星期天6.夏天自来水管壁大量"出汗"，常是下雨的征兆。自来水管"出汗"并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量"出汗"，说明空气中水蒸气含量较高，湿度较大，这正是下雨的前兆。7.煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，即使再加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后，用小火保持水沸腾就行了。8.冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见"白气"，而紧靠壶嘴的地方看不见"白气".这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即"白气".9.油炸食物时，溅入水滴会听到"叭、叭"的响声，并溅出油来。这是因为水的沸点比油低，水的密度比油大，溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾，产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。第29页,共40页，2024年2月25日，星期天10.当锅烧得温度较高时，洒点水在锅内，就发出"吱、吱"的声音，并冒出大量的"白气".这是因为水先迅速汽化后又液化，并发出"吱、吱"的响声。11.当汤煮沸要溢出锅时，迅速向锅内加冷水或扬（舀）起汤，可使汤的温度降至沸点以下。加冷水，冷水温度低于沸腾的汤的温度，混合后，冷水吸热，汤放热。把汤扬起的过程中，由于空气比汤温度低，汤放出热，温度降低，倒入锅内后，它又从沸汤中吸热，使锅中汤温度降低。第30页,共40页，2024年2月25日，星期天（三）与热学中的分子热运动有关的现象1.腌菜往往要半月才会变咸，而炒菜时加盐几分钟就变咸了，这是因为温度越高，盐的离子运动越快的缘故。2.长期堆煤的墙角处，若用小刀从墙上刮去一薄层，可看见里面呈黑色，这是因为分子永不停息地做无规则的运动，在长期堆煤的墙角处，由于煤分子扩散到墙内，所以刮去一层，仍可看到里面呈黑色。我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象，联系到我们学过的物理知识，去分析和解释这些现象，就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。第31页,共40页，2024年2月25日，星期天”“怎样旋开玻璃瓶上太紧的铁盖？利用玻璃与铁的膨胀率不相等，受热的先后也不同，就可以容易地旋开玻璃瓶上的铁盖。铁的膨胀率比玻璃大。当铁盖和玻璃瓶口升高相等的温度时，铁盖的直径增加比瓶口较大。如果把玻璃瓶倒置，以开水泡铁盖一会，趁瓶口的玻璃仍未赶得及膨胀时，就容易把铁盖旋开。第32页,共40页，2024年2月25日，星期天”“怎样把开水更快的冷却？设有六个完全相同的一套杯子，其中一个盛满开水。如果利用杯子的吸热作用把开水的温度降低，可以把开水注入其余五个冷杯子中，让杯子吸收开水的热量。怎样注入开水可以获得较佳的冷却效果呢？[方法一]把开水平均注入五个杯子中，每个杯子分配到1/5杯开水。[方法二]先把开水整杯注入第二个杯子，等到杯子不再吸热（玻璃的温度升至等于水温）时，再注入第三个杯子，如此类推，最后注入第六个杯子。第33页,共40页，2024年2月25日，星期天不论采用哪一种方法，当杯子注入开水后，杯子的温度升高而开水的温度降低。等杯子的温度和水的温度相等时，就停止吸热了。当采用第二种方法，整杯开水注入第二个杯中，杯子所升高的温度一定比第一种方法高。杯子升高的温度较高，就表示杯子吸收开水的热量较多。同理，把开水（现在变为暖水）从第二个杯子再注入第三个杯子中，则第三个杯子所升高的温度，一定比平均注入第三至第六个杯子所升高的温度较多，如此类推。可知采用第二种方法，可以使开水失去较多的热量，也就是降低较大的温度。依上述推论，如果以质量相同的玻璃，制成较薄而数目更多的玻璃杯，采用上述第二种方法，则冷却的效果将更大。第34页,共40页，2024年2月25日，星期天我们用吸管吸汽水，总以为是嘴把汽水吸上来的。其实不是，用嘴吸，只吸走了吸管中的空气，至于汽水嘛，那是大气把它压到嘴里去的。原来，吸管中的空气被吸走后，管里面的汽水受到空气的压强变小，而瓶子里（吸管外）的汽水受到的压强是大气压强，这两个压强是不相等的，大气压强较大，就会把汽水压到嘴里去了。如果汽水瓶口盖一个塞紧了的软木塞，木塞中插着一根玻璃管，那末，你从玻璃管里吸汽水，至多能吸上一两口，就再也吸不到瓶里的汽水了。这个道理也简单，因为瓶外的大气无法进入汽水瓶，大气也就无法把汽水压到嘴里去了。不拔掉瓶塞，还能喝到汽水吗？虽然吸不上来，但能不能吹上来？对着玻璃管向瓶子里吹气是个办法。吹气，增加瓶内的气体，增加了瓶内气体的压强。瓶内的气体压强变大以后，就会把汽水从玻璃管里压出来，这时，只要嘴不离开玻璃管，就能喝到汽水。往瓶里吹气越多，压强增加得越多，就可以顺利地喝到汽水。喝掉一些汽水以后，瓶内的气体体积变大、压强降低，就喝不到汽水了。再吹气，又能继续喝到