生活中物理現象解析（2）第1頁1冰棍“冒汽”夏天氣溫比冰棍溫度高得多，冰棍一碰到空氣就要融化，融化時要從周圍空氣中吸收大量熱，使空氣溫度下降。平時空氣里含有一定量水蒸氣，因為溫度突然降低，就到達飽和或過飽和狀態。也就是說，冰棍周圍空氣因為溫度降低，便容納不下原來所含那么多水蒸氣了。在這種情況下，多出水蒸氣就結成微小水珠，形成一團團飄浮著霧狀水滴，經光線照射，就成了白色水汽。第2頁云、霧、雨、雪形成原因也是這么。江河湖海里水，受到陽光照射后，不停地變成水蒸氣，飄散在空氣中，含有水蒸氣空氣受熱上升，升到一定高度，碰到冷空氣，就凝成一團團懸浮小水滴，這便是云?？拷孛嫠魵猓隼湟材芙Y成一團團懸浮小水滴，這就是霧。所以云和霧在本質上是相同。在適當條件下，云里小水滴不停地合并成大水滴，直到上升氣流托不住它時候，便降落下來，形成雨。假如是冬季，這些水滴就結晶成雪花漫天飄舞。不過，空氣中飽和水汽凝結，必須有它凝結“關鍵”才行，這個關鍵就是飄浮在空氣中塵埃，它是促進云、霧、雨、雪形成必要條件之一。第3頁云霧秘密，使英國物理學家威爾遜受到很大啟發。經過研究，他于1894年創造了一個叫“云霧室”裝置，它里面充滿了潔凈空氣和酒精（或乙醚）飽和汽。假如闖進去一個肉眼看不見帶電微粒，它就成了“云霧”凝結關鍵，形成霧點，這些霧點便顯示出微粒運動“足跡”。所以，科學家能夠經過“云霧室”，來觀察肉眼看不見基本粒子（電子質子等）運動和改變情況。同時，還發覺了不少新基本粒子。威爾遜云霧室，為研究微觀世界作出了卓越貢獻，1927年，他所以榮獲了諾貝爾物理學獎金。第4頁2愛斯基摩人冰屋在北極圈內，有取之不盡冰，又有用之不竭水。每當冬天到來之前，愛斯基摩人都要建造冰屋。他們就地取材，先把冰加工成一塊快規則長方體，這就是“磚”；用水作為“泥”。材料準備好以后，他們在選擇好地方，潑上一些水，壘上一些冰快，再潑一些水，再壘一些冰快；前邊不停地壘著，后邊不停地凍結著，壘完房屋就成為一個凍結成整體冰屋。這種房屋很堅固，被譽為愛斯基摩人令人羨慕藝術杰作。第5頁愛斯基摩人冰屋是怎樣起到保暖防寒作用呢？首先，因為冰屋堅固不透風，能夠把寒風拒之屋外，所以住在冰屋里人，能夠免受寒風攻擊。其次，冰是熱不良導體，能很好地隔熱，屋里熱量幾乎不能經過冰墻傳導到屋外。再次，凍結成一體冰屋，沒有窗子，門口掛著獸皮門簾，這么能夠大大降低屋內外空氣對流。正因為如此，冰屋內溫度能夠保持在零下幾度到十幾度，這相對于零下５０多度屋外，要暖和多了。愛斯基摩人穿上皮衣，在這么冰屋里完全能夠安全過冬了。當然，冰屋里溫度比起我們冬天室內溫度要低得多，而且冰屋里也不允許生火取暖，因為冰在０℃以上就會融解成水。第6頁3呵氣和吹氣冬天在室外，氣溫很低，手凍得難受，這時往手上呵氣，會使手感到暖和些。從鍋里取剛出籠饅頭，手燙得難受，這時往手上吹氣，又以為不太燙了。那么，為何呵氣時感到暖和，而吹氣又會解除燙感呢？第7頁冬天在室外，人手溫度較低，從嘴里呵出氣溫度較高，呵出氣速度遲緩，這時熱量從呵出暖氣向冷手上傳遞，提升了手溫度，所以手就感到暖和。剛出籠饅頭溫度高，用手接觸它后，使人產生燙感。向手上吹氣時，吹出氣速度快，促進了空氣流動，因而加緊了手上水分蒸發，水分蒸發又會從手上吸收熱量，所以手就感覺不怎么燙了。第8頁向手背呵氣和吹氣感覺有什么區分?向手背慢慢呵氣，感到溫暖；反之，向手背快速吹氣，則感到涼快?？跉鉁囟群腕w內溫度相近，但比手背皮膚溫度較高，故向手背呵氣時，手背感到溫暖。不過，向手背快速吹氣時，氣流把手背汗液快速蒸發，液體蒸發會帶走能量。同時，快速口氣，也把附近冷空氣卷過來吹到手背上。故手背就以為涼快。第9頁4電冰箱原理（液體化為氣體時要吸熱。反之，氣體化為液體時要放熱。電冰箱要怎樣安排這兩種物態改變，才能到達制冷目標呢？）電冰箱是利用蒸發致冷或氣化吸熱作用而到達制冷目標。第10頁電冰箱喉管內，裝有一個商業上稱為氟利昂:freon，俗稱雪種致冷劑。慣用一個為二氟二氯甲烷()，是一個無色無臭無毒氣體，沸點為29℃。氟利昂在氣體狀態時，被壓縮器加壓加壓后，經喉管流到電冰箱背部冷凝器，借散熱片散熱(物質被壓縮后，溫度就會升高)后，冷凝而成液體。液體氟里昂進入蒸發器活門之后，因為脫離了壓縮器壓力，就馬上化為蒸汽，同時向電冰箱內空氣和食物等吸收汽化潛熱，引致冰箱內部冷卻。汽化后氟里昂又被壓縮器壓回箱外冷凝器散熱，再變為液體，如此循環不息，把冰箱內熱能泵到箱外。第11頁5電冰箱門上星標電冰箱內有恒溫器(thermostat)，以控制電源斷續，使箱內溫度保持在一定范圍內，以免過冷而耗電。雙門電冰箱，門上有星形標志，以表示冷凝格溫度等級。1顆星：表示溫度不高于－6℃，食物可貯藏十天。2顆星：表示溫度不高于－12℃，食物約可貯藏一個月。3顆星：表示溫度不高于－18℃，食物約可貯藏三個月。4顆星：表示溫度不高于－20℃，食物約可貯藏三個月外，還能夠凍結鮮食物。第12頁6高空白霧帶是怎樣形成?想一想:（高空氣溫很低。噴氣式客機在約一萬公尺空中飛行。機外氣溫約為-40℃。軍用噴氣式飛機飛得更高，機外氣溫也更低。這么低溫空氣，其中水蒸氣一定會凝結嗎？）第13頁在晴空中，有時會見到一條長白帶。盡人皆知這白帶是噴氣式飛機過后所造成。但噴氣式飛機噴出是黑煙，為何會形成白帶呢？在晴天，因為大氣沒有云層阻隔，大氣熱能較輕易向太空散失，故晴空氣溫較陰天為低。氣溫往往低于水汽凝結溫度。但水汽要凝結為水，必須有固體微粒作為關鍵－－－正如塵埃是霧關鍵一樣。當噴氣式飛機飛過后，就在旅程上留下大量煙粒(碳粒)，這些煙粒恰好作為水汽凝結關鍵，于是就形成一道霧帶。這霧帶把陽光反射，就形成光亮白霧帶了。第14頁7毛細現象浸潤和不浸潤在潔凈玻璃板上放一滴水銀，它能夠滾來滾去而不附著在玻璃板上.把一塊潔凈玻璃板浸入水銀里再取出來，玻璃上也不附著水銀.這種液體不附著在固體表面上現象叫做不浸潤.對玻璃來說，水銀是不浸潤液體.第15頁在潔凈玻璃上放一滴水，它會附著在玻璃板上形成薄層.把一塊潔凈玻璃片浸入水中再取出來，玻璃表面會沾上一層水.這種液體附著在固體表面上現象叫做浸潤.對玻璃來說，水是浸潤液體.第16頁同一個液體，對一個固體來說是浸潤，對另一個固體來說可能是不浸潤.水能浸潤玻璃，但不能浸潤石蠟.水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鋅.浸潤液體在細管里升高現象和不浸潤液體在細管里降低現象,叫做毛細現象.能夠產生顯著毛細現象管叫做毛細管.第17頁在自然界和日常生活中有許多毛細現象例子.植物莖內導管就是植物體內極細毛細管,它能把土壤里水分吸上來.磚塊吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水都是常見毛細現象.在這些物體中有許多細小孔道,起著毛細管作用.第18頁有些情況下毛細現象是有害.比如,建筑房屋時候,在砸實地基中毛細管又多又細,它們會把土壤中水分引上來,使得室內潮濕.建房時在地基上面鋪油氈,就是為了預防毛細現象造成潮濕.第19頁水沿毛細管上升現象,對農業生產影響很大.土壤里有很多毛細管,地下水分經常沿著這些毛細管上升到地面上來.假如要保留地下水分,就應該鋤松地面土壤,破壞土壤表層毛細管,以降低水分蒸發第20頁8肥皂泡為何總是先上升后下降在開始時候，肥皂泡里是從嘴里吹出熱空氣，肥皂膜把它與外界隔開，形成里外兩個區域，里面熱空氣溫度大于外部空氣溫度。此時，肥皂泡內氣體密度小于外部空氣密度，依據阿基米德原理可知，此時肥皂泡受到浮力大于它受到重力，所以它會上升。這個過程就跟熱氣球原理是一樣。伴隨上升過程開始和時間推移，肥皂泡內、外氣體發生熱交換，內部氣體溫度下降，因熱脹冷縮，肥皂泡體積逐步減小，它受到外界空氣浮力也會逐步變小，而其受到重力不變，這么，當重力大于浮力時，肥皂泡就會下降。第21頁9失重和宇宙開發在失重條件下，融化了金屬液滴，形狀絕對呈球形，冷卻后能夠成為理想滾珠．而在地面上,用當代技術制成滾珠，并不絕對呈球形，這是造成軸承磨損主要原因之一.玻璃纖維(一個很細玻璃絲，直徑為幾十微米)是當代光纖通信主要部件．在地面上，不可能制造很長玻璃纖維，因為沒等到液態玻璃絲凝固，因為它受到重力，將被拉成小段．而在太空軌道上，將能夠制造出幾百米長玻璃纖維．第22頁在太空軌道上，能夠制成一個新泡沫材料棗泡沫金屬．在失重條件下，在液態金屬中通以氣體，氣泡將不“上浮”，也不“下沉”，均勻地分布在液態金屬中，凝固后就成為泡沫金屬，這么能夠制成輕得像軟木塞似泡沫鋼，用它做機翼，又輕又堅固.第23頁在電子技術中所用晶體，在地面上生長時，因為受重力影響，晶體大小受到限制，而且要受到容器污染，在失重條件下，晶體生長是均勻，生長出來晶體也要大得多．在很快未來，如能在太空建立起工廠，生產出砷化鎵純晶體，它要比現有硅晶體優越得多，將會引發電子技術重大突破．第24頁10三線插頭是不是三相插頭為何電風扇、洗衣機、電冰箱等家用電器，大多用三線插頭？這是不是三相插頭？三相電是指三根不一樣相火線，它們每兩根線之間電壓都是380伏。普通用于動力系統。而家用電器普通采取單相電源供電，其三根線是火線、零線（中性線）和地線，火線和零線之間電壓是220伏，所以這不是三相電。它插頭和插座也不是三相插頭和插座（而是單相三孔插座）。多了一根地線，為是保障安全（在中性點不接地系統中，可采取保護接地；而在中性點接地系統中，則必須采取保護接零）。第25頁家用電器普通有一個功率不大電動機，它在運轉時經常處于微小振動狀態，線圈與電動機殼之間絕緣很輕易破壞而造成漏電。地線作用是將漏電引導入地，從而保障安全。另外，線圈與電動機之間分布電容所形成感應電流，也能經過地線引導入地。第26頁11利用發光二極管種植蔬菜日本一家大型化學企業開發出一個利用發光二極管種植蔬菜新技術。試驗證實：用發光二極管種出蔬菜比露天種出蔬菜營養更豐富，口味也更加好。第27頁據介紹，發光二極管外殼以塑料制成，長約1厘米，直徑為0.6厘米～0.7厘米，外形如同中藥膠囊，因為里面裝有以半導體化合物為原料發光體，故通電后即會像燈泡一樣發光。以往“蔬菜工廠”是為陽光不足地域也能種菜設置，普通用日光燈代替太陽。第28頁而發光二極管顯然比日光燈甚至陽光更具優勢，因為可發出紅、藍、綠、白等不一樣顏色光，種植者只要對不一樣色光作適當調整方便更高效地生產蔬菜。如，紅光可使作物光合作用更為活躍，藍光可使蘿卜等作物根部變大。利用對不一樣色光照射時間調整，不但可縮短作物生長久，而且可使作物個頭更大，從而大大提升了產量第29頁另外，蔬菜中糖份和維生素含量也會依據光線顏色不一樣和照射時間長短出現改變。如：生菜只要多照紅光，光合作用就會活躍起來，所含糖份隨之增加，味道也會變得較甜；而大多數蔬菜照射較長時間紅光，所含維生素都會增加。掌握了這一規律，種植者便不難對所種蔬菜營養成份和口味作調整。第30頁12為何罐裝自動噴劑噴了一會罐身會變涼想一想:液體變為氣體而得不到外界能量補充時，它溫度會怎樣？化裝品或殺蟲劑之類自動噴劑，當噴了一會之后，罐身就會變涼。這類罐裝噴劑，都含有產生壓力物質，叫做二氟二氯甲烷(CCl2F2)物質。它也是冰箱和冷氣機主要材料，商業名稱為氟利昂(freon)，俗稱雪種。第31頁氟利昂在大氣壓下是一個無色無臭無毒氣體(但會破壞大氣臭氧層，增加有害紫外線入侵)，但壓在罐內就變為液體。當按下噴罐按鈕后，罐內氣壓降低，氟利昂就有一部分變為氣體，產生壓力，把化裝品或殺蟲水噴射出來。因為液體化為氣體要吸收汽化潛熱(latentheatofvaporization)，故筒內液體內能降低，溫度就降低了。石油氣用久了，罐身溫度也會降低，道理和上述相同。第32頁13大雪后為何很寂靜剛下過雪是新鮮蓬松。它表面層有許多小氣孔。當外界聲波傳入這些小氣孔時便要發生反射。因為氣孔往往是內部大而口徑小。所以，僅有少部分波能量能經過出口反射回來，而大部分能則被吸收掉了。從而造成自然界聲音大部分能均被這個表面層吸收，故出現了萬籟俱寂場面。而雪被人踩過后，情況就大不相同了。原本新鮮蓬松雪就會被壓實，從而減小了對聲波能量吸收。所以，自然界便又恢復了往日喧囂。第33頁14打氣筒在使用時為何會變熱?想一想:（以打氣筒打氣，是一個做功過程。氣體受到外界做功時，它內能會怎樣？）第34頁15無線電波傳輸依據波衍射特征，當波長大于或相當于障礙物尺寸時，波才能顯著地繞到障礙物后面。地面上障礙物普通不太大，長波能夠很好地繞過它們。中波和中短波也能很好地繞過，短波和微波因為波長過短，繞過障礙物本事就很差了。第35頁地球是個良導體，地球表面會因地波傳輸引發感應電流，因而地波在傳輸過程中有能量損失。頻率越高，損失能量越多。所以不論從衍射角度看還是從能量損失角度看，長