1、生活中的物理在我們生活中，有許多有趣的現(xiàn)象，其中包含著物理知識(shí)，當(dāng)我們了解了其中的奧秘后，就會(huì)恍然大悟。當(dāng)我們掌握了一些物理知識(shí)，就能對(duì)周圍發(fā)生或存在的事物作出正確的解釋，也能解決一些具體的問題。例1 小文，幫媽媽把果醬擰開。”早餐時(shí)，媽媽從冰箱中拿出果醬瓶擰了幾下擰不開后對(duì)小文說：“叫你不要把果醬瓶擰得太緊，你總不聽，害得我總是擰不開。”“我是沒有擰得太緊呀！”小文委屈得嘀咕著，但擰了幾下也擰不開。“這不能怪小文。”爸爸走過來說，又對(duì)小文說：“你應(yīng)該想一想，為什么擰不開呢？”小文想了一會(huì)兒，沒想出個(gè)所以然。這時(shí)，爸爸拿來一塊熱毛巾在鐵的瓶蓋上捂了一會(huì)兒，然后將果醬瓶遞給小文，小文一擰，輕松地

2、擰開了。“這下你該知道是什么原因了吧！”爸爸問道。“知道了。”小文解釋說：“果醬瓶放入冰箱時(shí)，盡管蓋子沒有擰得很緊，但果醬瓶放入冰箱中遇冷體積收縮。但金屬蓋子的收縮比玻璃瓶大，所以就緊緊的卡在瓶口，很難擰開，而剛才用熱毛巾一捂，金屬蓋子就松了，所以能輕松的擰開了。”例2 暑假里，學(xué)校組織同學(xué)們?nèi)ニ拇ň耪瘻下糜巍Ｄ翘煜挛纾蠹乙⒂^海拔四千多米的黃龍景區(qū)，當(dāng)汽車沿著蜿蜒的盤山公路上山時(shí)，突然，車上發(fā)出一聲沉悶的爆炸聲，“咦，我的上好佳怎么爆炸了？”一位同學(xué)喊著。這時(shí)其他的同學(xué)也發(fā)現(xiàn)，一些上海帶去的膨化食品袋雖然還未爆炸，但也一袋袋漲得硬邦邦的。正當(dāng)大家議論著這個(gè)奇怪的現(xiàn)象時(shí)，車廂里又開始彌漫著

3、濃濃的水霧，像澡堂一樣。“有發(fā)生了什么事呵！”同學(xué)們不安的問道，“別擔(dān)心，是汽車水箱中的水開了。”這時(shí)，帶隊(duì)的老師就這些現(xiàn)象開始向?qū)W生們進(jìn)行了講解。原來在我們的周圍存在著大氣壓，而大氣壓是會(huì)隨著高度而變化的，離地面越高，大氣壓就越小。剛才，我們上山的過程中，由于高度越來越高，周圍的大氣壓就越來越小，而我們所帶的膨化食品是在上海買的，密閉的食品袋內(nèi)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，而現(xiàn)在，外面的大氣壓減小了許多，食品袋內(nèi)部就會(huì)向外膨脹。所以就將食品袋漲的硬邦邦的，而一些承受不了壓力的食品袋就發(fā)生了爆炸，“那滿車廂的水霧又是怎么回事呢？”同學(xué)們問道。“水的沸點(diǎn)是多少？”“100”一個(gè)同學(xué)搶著回答。“一定是100嗎

4、？”“在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下是100。”同學(xué)們經(jīng)過思考后回答。“那現(xiàn)在周圍是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?jiǎn)幔俊薄芭叮∥颐靼琢耍襾碚f。”一個(gè)同學(xué)站起來，向大家做了如下解釋：“我們上海周圍的大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水要達(dá)到100才會(huì)沸騰，而汽車水箱中的水一般達(dá)不到這個(gè)溫度，所以我們很少遇到水箱中水開的現(xiàn)象。而現(xiàn)在，我們周圍的大氣壓小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的沸點(diǎn)低于100，也許只有90多，甚至只有80多，而現(xiàn)在汽車水箱中的水已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)溫度，所以水就開了。”“講得很好。”老師贊許的對(duì)這個(gè)同學(xué)點(diǎn)了點(diǎn)頭，接著又補(bǔ)充說：“水箱中的水開了以后，就變成了水蒸氣，而我們現(xiàn)在周圍由于海拔高，氣溫較低，車廂中的水蒸氣遇冷液化成小水

5、珠，這就形成了彌漫在我們周圍的水霧。”例3 夏天，我們使用的吊扇配有一個(gè)調(diào)速器，當(dāng)我們將吊扇的速度調(diào)慢時(shí)，過一會(huì)兒，調(diào)速器摸上去有點(diǎn)發(fā)熱。當(dāng)我們將吊扇的速度調(diào)到最慢時(shí)，調(diào)速器摸上去溫度最高。而當(dāng)?shù)跎绒D(zhuǎn)速最快時(shí)，調(diào)速器幾乎不發(fā)熱。你是否發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，請(qǐng)?jiān)囈幌隆＿@究竟是什么原因呢？吊扇的調(diào)速器實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)變阻器，它與吊扇串聯(lián)連接，通過的電流相等。當(dāng)它的電阻變大時(shí)，吊扇的轉(zhuǎn)速變慢，根據(jù)公式P=I2R調(diào)速器的電阻也將消耗電功率，而這部分電能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以調(diào)速器發(fā)熱。當(dāng)?shù)跎绒D(zhuǎn)速最小時(shí)，調(diào)速器的電阻最大，消耗的電功率也最大，所以調(diào)速器的溫度也最高。可以證明，只要調(diào)速器的電阻不大于吊扇的電阻，調(diào)速

6、器的電阻越大，消耗的電功率也越大，而調(diào)速器的電阻不會(huì)超過吊扇的電阻。例4 當(dāng)今，在居民大樓里幾乎都有這樣的裝置：白天光線充足，樓道很明亮?xí)r，樓道照明燈是不亮的；到了晚上或者日間的陰雨天，光線很暗時(shí)，樓道中只要有人行走或有聲音發(fā)出，照明燈就自動(dòng)發(fā)光，過一會(huì)兒，照明燈又會(huì)自動(dòng)熄滅。這樣的裝置，既安全，又能電 源光控開關(guān) 聲控延時(shí)開關(guān)夠節(jié)約用電，它受到光和聲音的雙重控制。你知道這個(gè)裝置的電路嗎？給你一個(gè)電燈，一個(gè)光控開關(guān)，一個(gè)聲控延時(shí)開關(guān)，你能設(shè)計(jì)一個(gè)電路，達(dá)到以上的效果嗎。電路的要求是：只有在光線很暗時(shí)，電燈才有可能發(fā)光，若光線較亮?xí)r，電燈不能發(fā)光；即使在光線很暗時(shí)，也只有在發(fā)聲時(shí)電燈才有可能發(fā)亮

7、，若沒有聲音電燈不能發(fā)光。也就是說：只有同時(shí)滿足光線很暗和發(fā)出聲音兩個(gè)條件，電燈才可能發(fā)亮。因此，應(yīng)該將電燈與光控開關(guān)、聲控開關(guān)串聯(lián)后接入照明電路如圖。當(dāng)光線較亮?xí)r，光控開關(guān)斷開，電路一定斷開；當(dāng)光線較暗時(shí)，光控開關(guān)閉合，但此時(shí)電路并未連通，只有當(dāng)有聲音發(fā)出，聲控開關(guān)也閉合（并延續(xù)一段時(shí)間），電燈發(fā)光，稍后，聲控開關(guān)自動(dòng)斷開，則電燈自動(dòng)熄滅，直到下次發(fā)出聲音。電源S(b)S1S2S3S4S5S6電源S(a)S1S2S3S4S5S6例5 教室里有6盞日光燈，下面各掛了一個(gè)按鈕開關(guān)，墻壁上的開關(guān)可以同時(shí)控制6盞日光燈，物理老師上課時(shí)將實(shí)驗(yàn)儀器接入墻上的插座中做光學(xué)實(shí)驗(yàn)，為了使實(shí)驗(yàn)效果好一些，讓同學(xué)

8、將墻壁上的開關(guān)關(guān)掉，使6盞日光燈熄滅，但當(dāng)6盞日光燈熄滅后，實(shí)驗(yàn)用的小燈泡也不發(fā)光了，但重新打開6盞日光燈后，實(shí)驗(yàn)用的小燈泡又發(fā)光了。這其中的原因是什么？為了較好地完成實(shí)驗(yàn)，該采取什么辦法？在照明電路中，日光燈是并聯(lián)連接的，插座和日光燈之間也是并聯(lián)連接的，所以使用時(shí)，互不影響，但為了方便，象教室、會(huì)議室、禮堂等公共場(chǎng)所，經(jīng)常將電鍵接在2盞、3盞或更多盞電燈，甚至是全部電燈的干路上，使一個(gè)電鍵能同時(shí)控制多盞電燈的發(fā)光。這間教室中，墻壁上的開關(guān)一定接在了6盞電燈并聯(lián)后的干路上，而每盞日光燈下的開關(guān)是在干路連通的情況下，還可以單獨(dú)控制本支路日光燈的發(fā)光。一般情況下，插座應(yīng)是一條獨(dú)立支路，并聯(lián)在電路中

9、，但不在電鍵所控制的各條支路中，所以電鍵閉合與否，并不影響插座的使用。而上述現(xiàn)象表明：干路中開關(guān)所控制的各條支路中，還包括了插座這條支路。也就是說，墻壁上的開關(guān)控制的不是6條支路，而是7條支路，電路如圖 (a)所示，所以當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，6盞日光燈不發(fā)光，同時(shí)，插座這條支路也被切斷，實(shí)驗(yàn)儀器無法工作。為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行，并且同時(shí)日光燈熄滅使教室中光線盡可能暗一些來增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，我們可采取的方法是：閉合電鍵S，同時(shí)斷開各盞日光燈下的電鍵S1、S2、S3，但這是權(quán)宜之計(jì)。根本的解決方法是把電路改接，如圖 (b)，使插座成為獨(dú)立支路，不受電鍵S的控制。例6 近些年來，一些家庭安裝了分時(shí)電度表，電表對(duì)每

10、天晚上10時(shí)至第二天早上6時(shí)用電低谷時(shí)的用電量分開計(jì)數(shù)，而電力部門對(duì)這部分用電量按普通電價(jià)的一半計(jì)價(jià)。安裝了分時(shí)電度表后，市場(chǎng)上帶定時(shí)功能的大容量貯水式電熱水器暢銷，這是什么原因？原來這些家庭將買來的電熱水器的定時(shí)裝置設(shè)定在晚上10時(shí)到第二天早上6時(shí)，這樣當(dāng)晚上10時(shí)以后熱水器工作，將水加熱并保溫（一般電熱水器都用這個(gè)功能）。而這些熱水能供第二天白天的使用。這樣，熱水器都在晚上用電，電價(jià)便宜，不但節(jié)約了開支，同時(shí)又減輕了白天用電高峰時(shí)的電力負(fù)荷。例7 物理老師S老師在暑假里的一天接到同事外語老師W老師的電話，說他家的電路發(fā)生了故障，沒電了。當(dāng)S老師趕到W老師家中，經(jīng)過檢查，閘刀開關(guān)、保險(xiǎn)絲等全

11、部完好，鄰居家也有電。問題出在什么地方呢？S老師發(fā)現(xiàn)W老師家新裝了一臺(tái)空調(diào)機(jī)，但談起空調(diào)機(jī)時(shí)，W老師還說起為了這臺(tái)空調(diào)機(jī)，還專門配了一個(gè)穩(wěn)壓器，當(dāng)用電高峰電壓過低時(shí)能自動(dòng)切斷電路，保護(hù)空調(diào)機(jī)。“對(duì)！問題就出在穩(wěn)壓器上。”S老師說。同學(xué)們，你知道這究竟發(fā)生了什么事呢？原來W老師家把穩(wěn)壓器接在了干路上了。穩(wěn)壓器能當(dāng)電路電壓低于（或高于）一定值時(shí)自動(dòng)切斷空調(diào)機(jī)的電源而保護(hù)空調(diào)機(jī)不受損壞，所以應(yīng)該串聯(lián)在空調(diào)機(jī)的支路中。而W老師家將穩(wěn)壓器接在了干路中，這樣，當(dāng)電路電壓低于（或高于）一定值時(shí)自動(dòng)切斷了家中全部電路，所以就沒電了L1L2RRL2L1L1 L2RL1L2A B C D例7 小平家中有“110V

12、，25W”和“110V，60W”的燈泡各一只，可是家用的電源電壓是220V，他設(shè)計(jì)了四種方案，準(zhǔn)備把兩只燈連接在220V的電路中使用，四種方案如下圖所示。你以為有哪幾個(gè)方案可以讓兩只燈正常工作，該電路中電阻R的阻值多大？其中最佳方案是哪個(gè)？并說明理由。欲使兩燈均能正常工作，必須使兩燈兩端的電壓均為110V。而兩燈規(guī)格不同，各燈的電阻也不同，若把它們簡(jiǎn)單地串聯(lián)起來，由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，電阻大的燈兩端電壓大，將造成一燈不能正常發(fā)光，而另一個(gè)燈可能兩端電壓太大而燒壞，這是不可行的。所以A方案是錯(cuò)誤的。B方案采取兩燈并聯(lián)的方式，它們兩端的電壓是相等的，但要使兩燈的電壓均為110V，則UR也應(yīng)等于110V，這就需要電阻R的阻值與L1、L2并聯(lián)的電阻R并相等，即R = , R1 = = = 484W，R2 = = = 201.7W，則R = = 142W理論上這種方案可行，但是通過R的電流是通過兩燈電流之和，UR又等于U并，根據(jù)P=UI可知在電阻R上消耗的功率與兩燈消耗的功率相等，造成電能的很大的浪費(fèi)，是不可取的，故B方案可行但不可取。從上面的計(jì)算已知R1>R2，而根據(jù)并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)分電阻，若采取C方案R并&