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生活中有趣的物理现象.doc


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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****物理的兴趣。
普通谚语,例如:
①“开水不响,响水不开”,请用物理知识加以解释。
②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?
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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。
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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****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”。
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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

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