开学第一课·物理|有趣又有用的物理

开学第一课·物理|有趣又有用的物理

物理学是一门十分有趣的科学,它是研究声、光、热、力、电等形形色色的物理现象及其规律的一门学科。很多生活中的现象你会觉得不可思议,实际上它们往往都蕴含着一定的科学原理。

01

停止沸腾的水浇上冷水

比如,烧瓶中的水烧开后倒置过来,浇上冷水后又重新沸腾了。这是因为浇上冷水后,烧瓶内的气压降低,这会导致水的沸点也降低,因此水又重新沸腾了。

02

乒乓球会下落吗

在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,你会发现乒乓球并没有掉下去,是因为吹起时乒乓球上方空气流速大、压强小,而下方的空气流速小、压强大,产生了向上的压强差,从而“托举”住了乒乓球。而飞机的发明也离不开这一原理。

03

水中的物体看起来比实际高

将一个印有红点的木板放在水槽中,将木板放置在恰好看不见红点的位置,但是当逐渐往水槽中注水后,红点却出现了。这与光的折射现象有关,当红点发出的光从水中射出到空气中时会发生偏折,逆着折射光看过去,就会感觉这点的位置升高了。

把一根铅笔插入水中,你会发现铅笔就像断了一样;还有海市蜃楼这样的神奇现象等等,它们都是由于光的折射所产生的。

04

温度对空气密度的影响

把一个纸风车放在点燃的酒精灯上方,你会发现风车转动了起来。这是因为点燃的酒精灯对空气加热,空气受热膨胀,密度减小而上升,热空气上升后,冷空气就从四面八方流过来,从而形成风。

05

静电感应现象

把一根带有正电荷的玻璃棒,靠近不带电的验电器的金属球时,你会发现验电器的箔片张开、远离验电器后箔片又重新闭合。这就是静电感应现象。当带正电的玻璃棒靠近验电器时,由于电荷间相互吸引或排斥,验电器金属杆中的带负电自由电子会被排斥到远处的金属箔一端,而两片金属箔又会因为带同种电荷而相互排斥,因此箔片张开。而玻璃棒远离后,验电器又重新恢复成不带电状态。

06

观察肥皂膜和棉线的变化

把一根棉线系在铁丝环上往肥皂水中蘸一下,挂上一层肥皂膜,这时棉线是松弛的,用烧热的针刺破棉线一侧的薄膜,棉线则向另一侧扩张开来,呈张紧的状态。

这是由于液体的表面张力所致。液体表面有一层跟气体接触的薄层叫做表面层。表面层的分子之间的作用力由于距离的缘故表现为引力,能使液体表面绷紧,叫做液体的表面张力。棉线某一侧的薄膜被刺破后,另一侧的薄膜就会在表面张力的作用下向薄膜一侧收缩,因此松弛棉线被张紧了。

还记得“太空授课”的场景吗?在空间实验室里,水滴的形状是一个完全的球形,你现在能解释原因了吗?

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