2023年生活中的物理讲稿(优秀).docx

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1、2023年生活中的物理讲稿(优秀) 从古时候起,人们就尝试着理解这个世界:为什么物体会往地上掉,为什么不同的物质有不同的性质等等。宇宙的性质同样是一个谜,譬如地球、太阳以及月亮这些星体究竟是遵循着什么规律在运动,并且是什么力量决定着这些规律。人们提出了各种理论试图解释这个世界,其中诞生的有神话寓言故事、也有迷信的鬼神传说(打雷说是要除妖怪的,或者说是雷公生气了什么的),大多数都是错误的,不科学的,毕竟科技的不发达,人们的认知有限,而人邮箱发现其中的规律。一些早期的理论在今天看来更像是一些哲学理论,它们不像今天的理论通常需要被有系统的实验证明。 像托勒密和亚里士多德提出的理论,其中有些与我们日常

2、所观察到的事实是相悖的。当然也有希腊的思想家阿基米德在力学方面导出了许多正确的结论,像我们熟知的阿基米德定律。 在十七世纪末期,由于人们乐意对原先持有的真理提出疑问并寻求新的答案,最后导致了重大的科学进展,这个时期现在被称为科学革命。科学革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要发展,包括:印度数学暨天文学家Aryabhata以日心的太阳系引力为基础所发展而成的行星轨道之椭圆的模型、哲学家Hindu及Jaina发展的原子理论基本概念、由印度佛教学者Dignga及Dharmakirti所发展之光即为能量粒子之理论、由穆斯林科学家Ibn al-Haitham(Alhazen)所发展的光学理论、由波

3、斯的天文学家Muhammad al-Fazari所发明的星象盘,以及波斯科学家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密体系之重大缺陷。 彩虹 1、冰棍和冰激凌 冰棍和冰激凌是世界各国人们都喜欢的止渴解暑食品。当你吃到凉甜可口的冰棍和冰激凌时,你是否想过,世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪个国家呢? 我国是冰棍和冰激凌的故乡。早在多年以前,我国就有用冰解暑的记载。后来皇宫里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈时代(大约多年前),皇宫里又有了类似现在冰激凌的食品,叫做冰酪。那时,元朝统治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家马可波罗离华回国前,元世祖才让人把这种珍品的制作方法教给他

4、。马可波罗回去后,又把这种制作方法传给了意大利王室,意大利王室把这种方法保密了约年,到年,法国国王和意大利人结婚以后,制作冰酪的方法才由意大利传入法国。年美国纽约大街上才有了冰激凌广告。 我国古代劳动人民的解暑食品是冰核。直到清代,每当盛夏到来之际,北京大街上还有人买冬天入窖保存下来的天然冰快冰核。大约在年,北京有人想出了“绝招”:先把天然冰放进一个大木桶里,加入适量的食盐,这样的木桶就成了一个“土冷冻室”。再准备许多圆柱形小铁筒,每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水,并插上一根木棍。然后把一个个装满糖水的小铁筒放进“土冷冻室”大木桶里,封闭起来冷冻。经过半小时后,小铁筒里的糖水就冻结成了冰棍。

5、由于这种解暑食品很受顾客的欢迎,所以很快就在前门大街出现了专售冰棍的商店。 为什么把食盐放到天然冰里混合后能使水结冰呢?这是因为许多纯净物质一旦掺入杂质,它的凝固点就会降低。放在大木桶里的天然冰,加入适量的食盐,就会因凝固点降低而融解;冰融解时要从小铁筒里的水中吸热,小铁筒的水就会放热冻结成冰。这就是制作冰棍的道理。 当然,在现代,人们已经能用各种先进的制冷设备来制造冰棍和冰激凌等冷食了。 冰棍冒气炎热的夏天,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! 真有趣,通常只有热的东西才冒汽,冰棍为什么会冒汽呢? 夏天的气温比冰棍的温度高得多,冰棍一遇到空气就要

6、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。 云、雾、雨、雪形成的原因也是这样。江河湖海里的水,受到阳光照射后,不断地变成水蒸气,飘散在空气中,含有水蒸气的空气受热上升,升到一定高度,遇到冷空气,就凝成一团团悬浮的小水滴,这便是云。靠近地面的水蒸气,遇冷也能结成一团团悬浮的小水滴,这就是雾。所以云和雾在本质上是相同的。在合适的条件下,

7、云里的小水滴不断地合并成大水滴,直到上升的气流托不住它的时候,便降落下来,形成雨。如果是冬季,这些水滴就结晶成雪花漫天飘舞。不过,空气中饱和水汽的凝结,必须有它凝结的“核心”才行,这个核心就是飘浮在空气中的尘埃,它是促进云、雾、雨、雪形成的必要条件之一。 云雾的秘密,使英国物理学家威尔逊受到很大启发。经过研究,他于1894年发明了一个叫“云雾室”的装置,它里面充满了干净空气和酒精(或乙醚)的饱和汽。如果闯进去一个肉眼看不见的带电微粒,它就成了“云雾”凝结的核心,形成雾点,这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。因此,科学家可以通过“云雾室”,来观察肉眼看不见的基本粒子(电子质子等)的运动和变化情况

8、。同时,还发现了不少新的基本粒子。威尔逊云雾室,为研究微观世界作出了卓越贡献,1927年,他因此荣获了诺贝尔物理学奖金。 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

9、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。

10、 2、但他真的能撬动地球吗? 阿基米德杠杆原理,剪刀,指甲刀,木工锤子,打火机,铁锹,啤酒起子,压水井。 这个阿基米德曾经对叙拉古的国王说:“给我一个支点,我能撬动地球”。国王一听感到非常吃惊,心想阿基米德是不是病了, 胆敢夸这么大的海口, 于是他命令阿基米德去移动放在海边陆地上的一条大船。阿基米德叫工匠在船的前后左右安装了一套设计精巧的滑轮和杠杆,并让国王牵动一根绳索, 船还真的就能够慢慢地移到了海里。国王见此情形,十分钦佩,当众宣布:“从现在起,我要求大家,无论阿斯米德说什么,都要相信他!”阿基米德的确用较小的力就产生了较大的力,(下一页)但是如果真让他去搬动地球,他行吗? 让我们设想阿基

11、米德真的找到了一个立足点, 再设想他真的找到了一根足够长的杠杆,那么你知道他如果把地球哪怕只举起一厘米,得用多长时间吗?至少要用三十万万万年。大家都应该知道一些常识,地球的质量是的次幂千克, 如果一个人能直接举起千克的重物,那么他要举起地球, 其杠杆的长臂将是短臂的10的23次幂倍,也是说如果在短臂的那一头举高厘米, 则长臂在宇宙空间里所画的一个大弧,其弧长为的次幂 米, 如果我们认为阿基米德能在秒钟内把公斤的重物举高米(这种工作能力是相当惊人的)。那么, 他要把地球举起厘米,就得用的次幂年,可见, 阿基米德就是用一辈子时间按着杠杆,也不能把地球举起象极细的头发那样粗细的一段距离。 即使阿基米

12、德的手能够运动得和自然界最大的光速一样快, 他也只能在做了十几万年的工作以后,才能把地球举起一厘米。 再者,我们知道地球的质量是的24次幂千克,那么,地球的重力就是9.8的24次幂牛吗?否,因为重力是物体由于地球的吸引而受到的力,你要产生这么大的一个重力,就必须把地球当作一个物体,另外用一个地球来吸引它,而这个地球到哪儿去找呢? “功的原理”告诉我们,任何一种机器,如果在力上占了便宜, 在位置移动的距离上就一定要吃亏。 阿基米德的豪言壮语虽然无法实现,但他生动形象的说明了杠杆能省力,省力不省功,这就是杠杆的作用。 3、高压线上的鸟 站在高压线上的小鸟是站在同一根电线上的,电线的电阻没有小鸟两腿

13、间的电阻大,电线会把小鸟短接,在小鸟的两只脚之间不会有电压存在,也就不会有电流从它身上通过,所以小鸟不会触电。 不过,如果小鸟的身体同时接触两根电线,或者站在电线上的鸟在不绝缘的电杆或架上磨嘴巴,就会有电流从鸟儿身上流过,使它触电身亡。正因为如此,人们在高压输电线电杆上固定电线的铁架与电线之间,总是隔着一个长长的绝缘瓷瓶,它既可以起到保护鸟类免遭触电的作用,又可避免由于鸟类触电而发生的停电事故。但如果鸟儿的脚跨很长的一段距离,电线是有电阻的,导体在温度、横截面积、材料一定的情况下,长度越长电阻越大。当这一段电线的电阻比鸟的两腿间的电阻还大的时候,电流就会从鸟的身上流过,但是没有鸟能跨这么大的距

14、离。 4、大雪之后的沉寂 在冬天,一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱静。这是怎么回事?难道是人为的活动减少了吗?那么,为什么在雪被人踩过后,大自然又恢复了以前的喧嚣?原来,刚下过的雪是新鲜蓬松的。它的表面层有许多小气孔。当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射。由于气孔往往是内部大而口径小。所以,仅有少部分波的能量能通过出口反射回来,而大部分的能则被吸收掉了。从而导致自然界声音的大部分能均被这个表面层吸收,故出现了万籁俱寂的场面。 而雪被人踩过后,情况就大不相同了。原本新鲜蓬松的雪就会被压实,从而减小了对声波能量的吸收。所以,自然界便又恢复了往日的喧嚣。 5、拔河比赛只是比力气吗 不知道大家参

15、加过拔河比赛没有。大家觉得拔河比赛比的是什么?很多人会说:当然是比哪一队的力气大喽!实际上,这个问题并不那么简单。 根据牛顿第三定律(即当物体甲给物体乙一个作用力时,物体乙必然同时给物体甲一个反作用力,作用力与反作用力大小相等,方向相反,且在同一直线上),对于拔河的两个队,甲对乙施加了多大拉力,乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见,双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。对拔河的两队进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动。因此,增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先,穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦系数,使摩擦力增大;还有就是队员的体重越重,对地面的压

16、力越大,摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时,大人很容易获胜,关键就是由于大人的体重比小孩大。 另外,在拔河比赛中,胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。比如,脚使劲蹬地,在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。再如,人向后仰,借助对方的拉力来增大对地面的压力,等等。其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力,以夺取比赛的胜利。 6、怎样辨别生蛋和熟蛋? 假如你一定要不敲碎蛋壳来判别一个蛋的生熟,你该怎么办呢?力学上的知识能够帮助你解决这个小困难。这儿问题的关键就在生蛋和熟蛋的旋转情形不一样。这一点就可以用来解决我们的问题。把要判别的蛋放到一只平底盘上,用两只手指把它旋转。这只蛋如果是煮熟的(特别是煮

17、得很“老”的),那么它旋转起来就会比生蛋快得多,而且转得时间久。生蛋呢,却甚至转动不起来。而煮得“老”的熟蛋,旋转起来快得使你只看到一片白影,它甚至能够自动在它尖的一端上竖立起来。 这两个现象的原因是,熟透的蛋已经变成一个实心的整体,生蛋却因为它内部液态的蛋黄蛋白不能够立刻旋转起来,它的惯性作用就阻碍了蛋壳的旋转;蛋白和蛋黄在这里是起着“刹车”的作用。生蛋和熟蛋在旋转停止的时候情形也不一样。一只旋转着的熟蛋,只要你用手一捏,就会立刻停止下来,但是生蛋虽然在你手碰到的时候停止了,如果你立刻把手放开,它还要继续略略转动。这仍旧是方才那个惯性作用在作怪,蛋壳虽然给阻止了,内部的蛋黄蛋白却仍旧在继续旋

18、转;至于熟蛋,那它里面的蛋黄蛋白是跟外面的蛋壳同时停止的。这类实验,还可以用另外一种方法来进行。把生蛋和熟蛋各用橡皮圈沿它的“子午线”箍紧,各挂在一条同样的线上。把这两条线各扭转相同的次数以后,一同放开,你立刻就会看到生蛋跟熟蛋的分别:熟蛋在转回到它的原来位置以后,就因为惯性作用向反方向扭转过去,然后又退转回来,这样扭转几次,每次的转数逐渐减低。但是生蛋却只来回扭转三四次,熟蛋没有停止它就早停下来了:这是因为生蛋的蛋白蛋黄妨碍了它的旋转运动的缘故。 7、蜡烛能在水中燃烧吗? 准备材料:一盒火柴、一个玻璃杯、一支蜡烛、一些水 点燃蜡烛,用同样的方法把蜡烛固定在玻璃杯底中央。 然后小心翼翼地在水杯

19、中注水至距蜡烛上端1cm处。进行观察,我发现当蜡烛燃烧到接近水面时,蜡烛并没有熄灭。继续观察,我发现在蜡烛的燃烧槽周围形成了一个薄薄的圆柱状的墙。蜡烛的灯芯已经到了水面下。蜡烛真的能在水中燃烧!太神奇了。这是为什么呢? 原来是因为烛液是热的,水是凉的,它们相遇后就在蜡烛周围形成一个圆的保护层(就是我们看到的像圆柱一样的墙)。阻止水进入蜡槽到灯芯,蜡烛就不会熄灭,我们就会看到蜡烛在水中燃烧。 8、 二、皮袄会给你温暖吗? 假如有人一定要你相信,说皮袄根本一点也不会给人温暖,你要怎样表示呢?你一定会以为这个人是在跟你开玩笑。但是,假如他用一连串的实验来证明他的话呢?譬如说吧,你可以做这样一个实验。

20、拿一只温度计,把温度记下来,然后把它裹在皮袄里。几小时以后,把它拿出来。你会看到,温度计上的温度连半度也没有增加:原来是多少度,现在还是多少度。这就是皮袄不会给人温暖的一个证明。而且,你甚至可以证明皮袄竟会把一个物体冷却。拿一盆冰裹在皮袄里,另外拿一盆冰放在桌子上。等到桌子上的冰熔化完之后,打开皮袄看看:那冰几乎还没有开始熔化。那么,这不是说明皮袄不但不会把冰加热,而且还在让它继续冷却,使它的熔化减慢吗?你还有什么说的呢?你能够推翻这个说法吗?你没有办法推翻的。皮袄确实不会给人温暖,不会把热送给穿皮袄的人。电灯会给人温暖,炉子会给人温暖,人体会给人温暖,因为这些东西都是热源。但是皮袄却一点也不

21、会给人温暖。它不会把自己的热交给别人,它只会阻止我们身体的热量跑到外面去。温血动物的身体是一个热源,他们穿起皮袄来会感到温暖,正是因为这个缘故。至于温度计,它本身并不产生热,因此,即使把它裹在皮袄里,它的温度也仍旧不变。冰呢,裹在皮袄里会更长久的保持它原来的低温,因为皮袄是一种不良导热体,是它阻止了房间里比较暖的空气的热量传到里面去。 在这个意义上,冬天下的雪,也会跟皮袄一样地保持大地的温暖;雪花和一切粉末状的物体一样,是不良导热体,因此,它阻止热量从它所覆盖的地面上散失出去。用温度计测量有雪覆盖的土壤的温度,知道它常常要比没有雪覆盖的土壤的温度高出摄氏10 度左右。雪的这种保温作用,是农民最

22、熟悉的。所以,对于“皮袄会给我们温暖吗”这个问题,正确的答案应该是,皮袄只会帮助我们自己给自己温暖。如果把话说得更恰当一些,可以说是我们给皮袄温暖,而不是皮袄给我们温暖。 四、载人航天三大难题 载人航天是集国家政治、军事、科技实力为一体的高难度系统工程。要真正把人送入太空乃至使人长时期在太空生活,必须要突破三大技术难题。 第一个难题是,研制出推力足够大,可靠性极端好的运载工具。 前苏联发射东方号、上升号、联盟号等载人飞船的运载火箭都是运载能力5吨以上,而且在发射中极少发生事故的优秀运载工具。为了确保发射时万无一失,运载火箭及飞船的关键部件必须是双备份或三备份,火箭、飞船在上天前,必须经过一系列

23、极严格的地面测试和模拟飞行,直到没有一丝隐患才能放行上天。据记载,苏俄近百次发射载人飞船,运载火箭出现问题宇航员使用逃逸塔救生设备的仅1次。美国航天飞机的近百次飞行,也只有挑战者号爆炸一次灾难性事故。难怪有专家说,由于对可靠性的重视,实际上,与航海、航空及陆上各种交通运输工具比较,航天器的活动有着最好的安全记录。 第二个难题是,获得空间环境对人体影响的足够信息,了解人体所能承受的极限条件并找到防护措施。 空间环境与陆地环境有着天壤之别。太空中高度真空,没有氧气没有水,如果没有任何保护,人体暴露在这样的环境里,不消一分钟,就会由于身体内外的巨大压差而爆炸,体液会迅速沸腾汽化。太空中温差极大,由于

24、没有空气对流,航天器朝阳面温度可达100以上,而背阴面则会在100以下,在远离地球的深空中,温度则达到人体根本无法耐受的273。太空中还充满了有害的宇宙辐射。另外太空失重环境,特别是飞船上升、返回阶段的加速度和减速度会使人体发生平衡功能紊乱、体内组织位移、肌肉萎缩、骨质脱钙等病变。 要在这种环境里保证人的生存,就必须研制出密封的防辐射飞船,飞船中要配备能供人正常生活的空气、水、温度等基本生命保障条件。同时还要为宇航员装备上宇航服,一旦宇航员要走出飞船座舱到太空中工作,所有的生命保障系统便全由宇航服提供。 在近40年的载人航天实践中,苏俄研制出了东方号、上升号、联盟号三代载人飞船,美国也成功使用

25、了水星号、双子星座号和阿波罗号三代载人飞船以及航天飞机。乘坐这些航天器,截至1997年4月世界上已有727人次宇航员成功地进入了太空。 第三个难题是,可靠的救生技术及安全返回技术。 载人航天与不载人航天最大的区别就在于救生技术的应用和安全返回的绝对可靠。 载人航天的救生装置有弹射座椅、逃逸塔、分离座舱和载人机动装置等。它们在飞行的不同高度发挥各自的作用。 一般来说,飞行高度在10公里左右时,宇航员可以采用弹射座椅的方式弹出发生危险的航天器,跳伞救生。也可以启动逃逸塔,让逃逸塔拉着飞船甩掉出毛病的火箭另行降落救生。如果火箭高空发生问题,宇航员跳伞不行了,逃逸塔已按飞行程序抛掉了,则只有采取分离飞

26、船座舱的办法,让飞船座舱自己返回救生。飞船入轨后,一旦自身遭到损坏或宇航员生病,需营救时,那么只有暂时采用船上救生装置等待地面发射飞船救生的办法。 飞船的安全返回也不容易,它需要启动反推火箭减速、调姿、进入返回轨道等技术,还要闯过三道鬼门关:一是过载关,飞船高速进入稠密大气层时会产生巨大的冲击过载,就像飞机撞山一般;二是火焰关,飞船返回与空气的剧烈摩擦会产生几千度的高温,没有防护,钢筋 铁骨也会化为灰烬;三是撞击关,飞船降落尽管有降落伞,但它的降落速度仍达每秒14米,不采取措施,就是壮汉也会被摔死。此外,落点的精度也是大问题,前苏联的一艘飞船返回时出现落点偏差,结果营救人员找不到宇航员,而宇航

27、员却被困在冰天雪地的森林里差点冻死。 尽管载人航天困难重重,但人类正在一步步地掌握它的规律。中国航天科学家已经成功的解决了这三大难题,载人航天工程已经取得了可喜的成绩 五、神秘的纸片 请你把一张薄纸剪成长方形,按照它的横直两条中线各对折一次。再 把纸展开,你一定知道,两条折痕的交点就是这张长方纸片的重心。现在, 把这张纸片放到一根竖立着的针的针尖上,使针尖恰好顶着这一点。 这张纸片会在针尖上保持平衡,因为针是顶在它的重心上。这张纸片 如果受到一阵微风吹动,就会很快旋转起来。 起初,这个小玩意还看不到什么神秘的现象。现在你把手放到这张纸 片旁边,象图76 的样子;注意手要轻轻移过去,不要让手移动

28、时候的风 把纸片吹落。奇怪的现象发生了:纸片旋转起来,起初还慢,渐渐快起来 了。可是如果你把手悄悄地拿开,纸片立刻就会停止旋转;把手移近,纸 片又旋转起来。 这个谜一般的旋转现象,在前一世纪七十年代里,曾经有过一个时期 使许多人认为人体有某种超自然的能力。信奉神秘教的人们,就认为这个 实验恰好证实了他们的“人体能够发出神秘力量”的模糊的学说。但是实 际上这一件事情的原因非常自然而且简单:下部的空气给你的手掌温暖了 就向上升起,它碰到纸片,纸片就旋转起来,就象放在灯上的纸条卷会转 动一样,因为纸片曾经折过,就造出了略略的倾斜。 细心的人在做这个实验的时候,一定会发现这个纸片总是按着一个方向旋转,

29、它总是从手腕那边向手指那边转过去。这一点,解释起来也很容 易。人手各部分的温度是不同的:手指端上的温度总比掌心低;因此,接近掌心的地方,就会造成比较强的上升气流,它对纸片所加的力量也比手 指那边大 六、究竟谁吃亏 小卓、小越在一本杂志上,看到了这样一个故事: 一次,检查员发现某药店的一台天平左右两臂不相等,于是责令营业员停止使用该天平,但这时却刚好跑进来一顾客,要求购买200克药品, 营业员急中生智地对检查员说:我先在左盘里放药品,右盘放100克砝码, 然后再在左盘放100克砝码,右盘放药品,这样一次药品的质量多于100克,一次药品的质量少于100克,两次扯平了,刚好200克,这样,谁也不吃亏

30、。 小越看后,不加思索地说:营业员说得有道理,这样谁也不吃亏。 小卓却摇摇头说:那可不一定,我们还是来推理一下吧! 我们设天平的两个力臂分别为L 1、L2,设第一次所放的药品质量为m1,第二次所放的质量为m2,则根据杠杆平衡原理可得:m1l1=O.1 l2 (1) 0.1l1=m2l2 (2) 由(1)(2)得 m1m2=0.12 又因为天平两臂不等 ,所以m1m2 即(m1-m2)20,化简m1m22m1m2=0.2(千克) 即营业员前后两次称量的总和要大于0.2千克,所以营业员要吃亏。 小越听完后,连连点头:“有道理,有道理,我怎么没想到!” 八、一吨木头和一吨铁 大家都知道这个用来开玩笑

31、的问题:一吨木头和一吨铁,哪一个重些?有人不想一想就回答一吨铁重些,常常引起大家的哄笑。假如回答的人说一吨木头重些,那么大家就要笑得更厉害了。这样的说法,好象一点没有根据,可是严格地说,这个答案却是正确的!问题在于阿基米德原理不但在液体方面适用,在气体上也适用。根据这个原理,每个物体在空气里所“失”的重量,等于给这物体所排开的同体积的空气重量。木头和铁,在空气里当然也要失去它们的一部分重量,要求出它们的真正重量,得把所失的重量加上去。因此,在我们这个题目里,木头的真正重量应该等于1 吨加上跟这块木头同体积的空气重量;而铁的真正重量应该等于1 吨加上跟这块铁同体积的空气重量。但是,一吨木头所占的

32、体积,要比一吨铁多得多(大约等于铁的15倍),因此,一吨木头的真正重量要比一吨铁的真正重量大!说得更明确些,我们应该说成这个样子:在空气里重一吨的木头的真正重量,要比在空气里重一吨的铁重些。一吨铁大约占据立方米的体积,而一吨木头大约占据2 立方米,这两种物体排出的空气相差大约2.5 公斤。你看,一吨木头实际上要比一吨铁就重出这么多! 九、要从水里拿东西不把手沾湿 把一枚铜圆放在平底的大盘里,倒上清水,把铜圆淹没,然后,请你用手把铜圆拿出,却不许把手沾湿。这个好象根本不可能的题目,只要一只玻璃杯和一张燃着的纸就可以解决。把纸燃着,放到杯子里,很快把杯子倒转,盖在铜圆附近的盘上。纸烧完了,杯子里满

33、是白烟,过了一会,盘里的水竟自动流到杯里去了。这时候那个铜圆当然还留在盘上,只要少许等一会,等它干了,就可以把它拿出来,这时候你的手就可以一点不沾水。是什么力量把水赶到杯里去,使它支持在某一个高度却不落下来呢?这是空气的压力。燃着的纸烧热了杯里的空气,空气的压力增加了,就把一部分空气排了出去。等纸片烧完以后,杯里的空气又冷了下来,压力也跟着减低了,外面空气的压力就把盘里的水赶进杯子里去了。不用纸片,拿两根火柴插在一只软木塞上点着了,象图64 所示的样子,也可以得到同样结果。我们时常听到甚至读到一些对于这个实验的不正确的解释。说甚么纸片燃着后,“烧去了杯里的氧气”,因此杯里的气体减少了。这种解释

34、是完全不正确的。主要的原因是由于空气的受热,而完全不是什么纸片烧去了一部分氧气。这一点的证明就是,第一,这个实验可以完全不用燃烧纸片,只要把杯子在沸水里烫过也可以。其次,假如用浸透酒精的棉花球来代替纸片,那么,因为它可以燃烧得更久,把空气烧得更热,水也就几乎可以升到杯子的一半;但是,大家都知道,空气里的氧只占全体积的五分之一呀。最后,还有一点可以提出,就是,“烧去”了氧却生出二氧化碳和水汽,它们会占据氧的位置的。 十 一、详解热水结冰为何快于冷水 古希腊哲学家亚里士多德曾最先记载过这样一个奇特现象在同等低温条件下,温度高的水结冰速度快于冷水。坦桑尼亚学生姆潘巴年使这一现象变得更为人知晓,他发现

35、加糖的牛奶加热后比未加热的牛奶结冰速度快。这种现象也被称为“姆潘巴现象”。但个中原因是什么呢? 据将于月日出版的英国新科学家杂志报道,美国华盛顿大学的乔纳森卡茨在对“姆潘巴现象”深入研究后认为,这一现象实际上与水中的溶解物有关。水在加热过程中,一些通常会使水变“硬”的溶解物,主要是碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐,会被“驱逐”出来形成固体沉淀,这就是日常生活中常见的附在水壶内壁上的水垢。 卡茨说,未经加热的水中仍含有这些溶解物,在水结冰过程中随着冰晶的形成,尚未结冰的水中这些物质的浓度会进一步升高,甚至可达正常水平时的倍。这种情况会降低水的冰点,这也就减缓了冷水结冰的速度。这一原理就如同下雪后向路面撒盐

36、防止结冰一样。 卡茨认为,姆潘巴在牛奶中加糖实际上是使水变得“更硬”,进一步扩大了只含少量碳酸盐的热牛奶与富含碳酸盐的冷牛奶之间结冰速度的差距。 美国加利福尼亚大学伯克利分校的理查德穆勒认为,卡茨对“姆潘巴现象”的分析是迄今对这一现象做出的最深入、最严谨的解释,并认为卡茨找到了“简单但对头”的方式解决这一问题。 十 二、会变化的“物重” 在学习了有关物理知识以后,同学们可能知道物体自身的重量不是一成不变的,即有时候“失重”;有时候“超重”。究竟是什么原因导致物体重量的变化呢?别急,我们先来看下面一个故事: 从前,曾经有这样一件事:一个商人向荷兰渔民购入5000吨青鱼,装在船上,从荷兰一个城市运

37、到靠近赤道的非洲城市马加的海港去。到了那里,一过磅,发现青鱼少了将近19吨。奇怪!到哪里去了呢?被偷走是不可能的,因为轮船沿途并没有靠过岸。在当时大家都无法揭开这个秘密,现在我们终于知道它的原因了:原来这是地球引力跟我们开的玩笑。由于地球是稍带椭圆的,它的南北极的半径要比赤道半径小20公里。半径越小,吸引力越大;反之亦然。因此,在荷兰的五千吨青鱼,运到靠近赤道时,青鱼的重量就自然变“轻”了。 除此之外,物体重量的变化情况还很多呢!如在高山上,要比平地上轻一些;在赤道上比两极轻一些;在水里比在陆地上轻的多,等等。可以想象,如果飞到地球引力达不到的高空区域,在那里根本没有重量了,因为在那里地球的吸

38、引力很小。但是,不论怎样变化,物体的质量却不会变化! 怎么样,现在大家明白其中的道理了吧!其实我们身边还有很多类似的问题,只要大家能够及时发现它们,并且与理论相结合,就可以找出正确的答案。相信你今后遇到类似的问题时,不要“束手无策”哦! 百慕大三角洲 在本世纪海上发生的神秘事件中,最著名而以最令人费解的,当属发生在百慕大三角的一连串飞机、轮船失踪案。据说自从1945年以来,在这片海域已有数以百计的飞机和船只神秘的无故失踪。失踪事件之多,使世人无法相信其尽属偶然。所谓百慕大三角是指北起百慕大群岛,南到波多黎各,西至美国佛罗里达州这样一片三角形海域,面积约一百万平方公里。由于这一片海面失踪事件叠起

39、,世人便称它为“地球的黑洞”、“魔鬼三角”。 1945年12月的一天,美国第十九飞行队的队长泰勒上尉带领人14名飞行员,驾驶着5架复仇者式鱼雷轰炸机,从佛罗里达州的劳德代尔堡机场起飞,进行飞行训练。泰勒是一名经验丰富的飞行员,有着在空中飞行2599小时的飞行记录,他的飞行技术对完成这样的训练任务应该是根本不成问题的。但当飞行的机群越过巴哈马群岛上空时,基地突然收到了泰勒上尉的呼叫:“我的罗盘失灵了!”,“我在不连接的陆地上空!”以后两个小时,无线电通信系统断断续续,但是还能显示出他们大致是向北和向东飞。下午4点,指挥部收到泰勒上尉的呼叫:“我弄不清自身位置,我不知在什么地方。”接着电波讯号越来

40、越微弱,直至一片沉寂。指挥部感到这事不大对头,立即派一架水上飞机起飞搜索。半小时后,一艘油轮上的人看见一团火焰,那架水上飞机坠落了。 在短短的6个小时,6架飞机,15位飞行员一下子都不见了。他们消失得莫名其妙。这件事使美国当局受到极大的震动,军方决心查个水落石出。次日,在广达600万平方公里的海面上,出动了300架飞机和包括航空母舰在内的21艘舰艇,进行了最大规模的搜索。搜索范围从百慕大到墨西哥湾的每一处海面,时间达5天之久,可仍没能找到那六架飞机的踪影。 多年来,人们对这次事件众说纷纭,百慕三海域也就随着这次事件的披露而出了名。然而,该地区无法解释的船只或飞机失踪事件,可以追溯到19世纪中叶

41、。 早在1840年,一艘名叫“洛查理”的法国货船航行到百慕大海面时,人们就发现船上食物新鲜如初,货物整齐无损,而船员却全部神秘地失踪了。 1872年,在亚速尔群岛以西的海面上,又有人发现叫“玛丽亚米列斯特”的双桅船在海上漂流,船上摆放着新鲜的水果、食物,甚至半杯咖啡还没喝完,而船内空无一人。 1935年,意大利藉货轮“莱克斯”号的水手们眼看着美国荞帆船“拉达荷马”号一点点的被海浪淹没。但5天后,他们又亲眼看到这艘帆船居然又漂浮在海面上。水手们简直不敢相信自己的眼睛,即使是他们连同被救起的“拉达荷马”号船员一起跳到这艘船上,他们还怀疑自己是不是在做白日梦。 另一个突出事例是装载着锰矿的美国海军辅

42、助船“独眼神”号在1918年3月失踪,这艘巨型货轮拥有309名水手,并有着当时良好的无线电设备,竟没有发出任何呼救讯号就无影无踪。 1951年,巴西一架水上飞机在搜寻他们一艘在这片海域失踪军舰时,发现百慕大海域的水面下有一个庞大的黑色物体,正以惊人的速度掠过。 1977年2月,有人驾驶私人水上飞机飞过百慕大海域,发现罗盘指针偏离了几十度,正在吃饭的人发现盘子里的刀叉都变弯了。飞离这里后,他们还发现录音机磁带里录下了强烈的噪音。 美国海难救助公司的一位船长说,有一次他乘船途经百慕大海域时,船上的罗盘指针突然猛烈摆动,正在运转的柴油机功率突然消失,浊浪滔天,船的四周都是大雾。他命令轮机手全速前进,

43、终于冲出大雾。但这片海域外的海浪并不大,也没有雾。他说,从未见过这种怪事。 百慕大三角发生的事件,引起了各国科学家和有关方面的注意。人们对此提出了种种不同的看法。 有人认为百慕大海底有巨大的磁场,因此会造成罗盘失灵。1943年,一位名叫裘萨的博士曾在美国海军配合下作了一次实验,以两台磁力发生机输出十几榈的磁力。磁力发生机开机后,船体周围涌起绿色烟雾,船和人都受到了某种刺激,有些人经治疗恢复正常,事后裘萨却自杀而死。因此结果也就不了了之。 有人认为百慕大区域有着类似宇宙黑洞的现象。但“黑洞”是在太空中的一种状态,在地球上否有黑洞,还有待于证明。有人认为百慕大海域海底有一股与海面潮流发生冲突时,就

44、会造成海上事故,但这股海底的潜流又是怎样形成的此也没有一个较为合理的解释。 此外,还有次声破坏论、空气湍流论等种种说法,但这些解释也都是一种假说,既缺乏足够的依据,也未能为人们普遍接受。 成因 到目前为止,对“百慕大魔鬼三角”的解释可归纳为如下几类:一类认为,这些失踪是由于超自然的原因造成的,联想到是否是外星人的飞碟在作怪。第二类则认为是自然原因造成的,如地磁异常、洋底空洞、甚至还有人提出泡沫说、晴空湍流说、水桥说、黑洞说等等,用一些奇异自然现象来解释“百慕在魔鬼三角”。最近,英国地质学家,利兹大学的克雷奈尔教授提出了新观点,他认为:造成百慕大海域经常出现沉船或坠机事件的元凶是海底产生的巨大沼

45、气泡。在百慕大海底地层下面发现了一种由冰冻的水和沼气混合而成的结晶体。当海底发生猛烈的地震活动时被埋在地下的块状晶体被翻了出来,因外界压力减轻,便会迅速气化。大量的气泡上升到水面,使海水密度降低,失去原来所具有浮力。恰逢此时经过这里的船只,就会像石头一样沉入海底。如果此时正好有飞机经过,当沼气遇到灼热的飞机发动机,无疑会立即燃烧爆炸,荡然无存。与此相反,有些人认为这些奇特的失踪现象彼此间并无联系,因而也就否定百慕在魔鬼三角的存在。百慕大这层神秘的面纱是否已经揭开,沿待后人的研究验证。 思考:针为什么会浮在水面上? 材料:一碗水、针、叉子、液体清洁剂 操作: 1、在杯子里倒一杯清水 2、用一个叉子,小心地把一根针放到水的表面 3、慢慢地移出叉子,针将会浮在水面上 4、向水里滴一滴清洁剂,针就沉下去了 讲解: 1、是水的表面张力支撑住了针,使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力,它可以托住原本应该沉下的物体。 生活中的物理讲稿(优秀) 生活中的物理 生活中的物理 生活中的物理 生活中的物理(物理论文) 生活中的物理知识 生活中的物理 论文 生活中的物理(论文) 生活中的物理1 生活中的物理知识

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