1、第一節(jié) 生活中的力學(xué)一、廚的力學(xué)1.電水壺的壺嘴與壺肚連通器，水面總是相平的。2.菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積，增大壓強(qiáng)。3.菜刀的刀刃有油，為的是在切菜時(shí)，使接觸面光滑，減小摩擦。4.菜刀柄、鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋，使接觸面粗糙，增大摩擦。5.火鏟送煤時(shí)，是利用煤的慣性將煤送入火爐。6.磨菜刀時(shí)要不斷澆水，是因?yàn)椴说杜c石頭摩擦產(chǎn)生熱使刀的內(nèi)能增加，溫度升高，刀口硬度變小，刀口不利；澆水是利用熱傳遞使菜刀內(nèi)能減小，溫度升至過高。二、汽車上的力學(xué)1.汽車的底盤質(zhì)量都較大，這樣可以降低汽車的重心，增加汽車行駛時(shí)的穩(wěn)度。2.汽車的車身設(shè)計(jì)成流線型，是為了減小汽車行駛時(shí)受到的阻力。3.汽車前進(jìn)

2、的動力地面對主動輪的摩擦動輪與從動輪與地面的摩擦力的方向相反）。4.汽車在平直路面勻速前進(jìn)時(shí)，牽引力與阻力互相平衡，汽車所受重力與地面的支持力平衡。5.汽車拐彎時(shí)：司機(jī)要打方向盤力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的；乘客會向拐彎的反方向傾倒由于乘客具有慣性。6.汽車急剎車（）時(shí)：司機(jī)踩剎車力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的；乘客會向車行方向傾倒慣性；司機(jī)用較小的力就能剎住車杠桿原理；用力踩剎車增大來增大摩擦；急剎車時(shí)，車輪與地面的摩擦由滾動摩擦變成滑動摩擦。7.不同用途的汽車的車輪還存在大小和個(gè)數(shù)的差異，這與汽車對路面的壓強(qiáng)大小相關(guān)。8.汽車的座椅都設(shè)計(jì)得既寬且大，這樣就減小了對坐車人的壓強(qiáng)，使人乘坐舒服。9.汽車快速

3、行駛時(shí)，車的尾部會形成一個(gè)低氣壓區(qū)，這是我們常常能在運(yùn)動的汽車尾部看到卷揚(yáng)塵土的。10.交通管理部門要求：小汽車的司機(jī)和前排乘客必須系好安全帶這樣可以防止慣性的危害；嚴(yán)禁車輛超載不僅減小車輛對路面的破壞，還有減小摩擦、慣性等作用；嚴(yán)禁車輛超速防止急剎車時(shí)，因反應(yīng)距離和制動距離過長而造成。11.簡單機(jī)械的應(yīng)用：方向盤、車輪、開窗搖柄等都是輪軸；調(diào)速桿、自動開關(guān)門裝置是杠桿。12.汽車爬坡時(shí)要調(diào)為低速：由 P=Fv，功率一定時(shí)，降低速度，可增大牽引力。13.安全帶作用的原理汽車中的一切物體(包括駕駛員和乘客)都有的慣性，且于汽車的慣性。汽車將其乘坐者到汽車的速度。如果汽車撞到電線桿，那么電線桿的阻

4、力會使汽車突然停下，但是你的速度仍然保持不變。如果沒有安全帶，那么你身體最脆弱的部位就可能會撞擊到某些堅(jiān)硬的物體才停下，這會輕易使一個(gè)人受重傷或斃命。安全帶（圍在骨盆上及跨過胸部的帶子）則將停止力施加在人身體能夠較長時(shí)間承受的部分。這兩段安全帶緊緊固定在汽車框架上，以便將乘客保持在座椅上。14.行車安全距離：車輛在行駛過程中，速度增大為原來的兩倍，剎車距離會增大為原來的四倍。所以機(jī)動車輛在行駛過程中要根據(jù)速度、路面情況、天氣情況適當(dāng)改變車間距。一般來說，車速越高、車重越大、路面摩擦系數(shù)越小，安全距離就應(yīng)當(dāng)相應(yīng)增加。特別是遇到大風(fēng)、雪、霧等惡劣天氣以及路面結(jié)冰或夜間行駛時(shí)，行車間距應(yīng)增加到一倍以

5、上。三、自行車上的力學(xué)1.摩擦原理的運(yùn)用（1）自行車外胎為什么要有凸凹不平的花紋？摩擦力的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：的大小、接觸面的粗糙程度。越大，摩擦力越大；接觸面越粗糙，摩擦力越大。自行車外胎有凸凹不平的花紋，這是通過增大自行車與地面間的粗糙程度，來增大摩擦力的，其目的是為了防止自行車打滑。（2）自行車為什么能前進(jìn)？當(dāng)我們騎在自行車上時(shí)，由于人和自行車對地面有，輪胎和地面之間不光滑，因此自行車與路面之間有摩擦，自行車能夠前進(jìn)就是依靠后輪與地面之間的摩擦而產(chǎn)生的，這個(gè)摩擦力的方向是向前的，其方向與自行車前進(jìn)方向相反。正是這兩個(gè)力大小相等，方向相反，所以自行車做勻速運(yùn)動。不過，當(dāng)人們在地上推自行車前

6、進(jìn)時(shí)，前輪和后輪的摩擦力方向都向后，而腳對地面的摩擦力向前，與前面的兩個(gè)力平衡。（3）剎車以后，自行車為何能停止？剎車時(shí)，剎皮與車圈間的摩擦力，會阻礙后輪的轉(zhuǎn)動。手的越大，剎皮對車圈的就越大，產(chǎn)生的摩擦力也就越大，后輪就轉(zhuǎn)動得越慢。如果完全剎死，這時(shí)后輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γㄔ瓉頌闈L動摩擦，方向向前），方向向后，阻礙了自行車的運(yùn)動，因此就停下來了。（4）自行車哪些地方安有？為什么安？在自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處、腳蹬轉(zhuǎn)動處等地方，都安有。人們騎自行車總是希望輕松、靈活、省力。而用滾動代替滑動就可以大大減小摩擦力，因此要在自行車轉(zhuǎn)動的地方安裝。我們可以經(jīng)常加潤滑油，使接觸面

7、彼此離開，這樣就可以使摩擦力變得更小。2.杠桿、輪軸的運(yùn)用（1）自行車上的杠桿A.前輪轉(zhuǎn)向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪，來自行車的運(yùn)動方向和自行車的平衡。B.剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓到車輪的鋼圈上。（2）自行車上的輪軸中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）。自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉(zhuǎn)動的半徑大于前叉軸的半徑）。后軸上的齒輪和后輪：組成費(fèi)力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。3.自行車上的氣壓知識（1）自行車內(nèi)胎充氣早期的各種都是木輪、鐵輪，顛簸不已?，F(xiàn)代自行車使用充氣內(nèi)胎主要

8、是使胎內(nèi)的壓強(qiáng)增大，可以起到緩沖的作用，同時(shí)可以減小自行車前進(jìn)的阻力。（2）氣門芯的作用充氣內(nèi)胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進(jìn)入，不讓氣體外漏，方便進(jìn)氣，保證充氣內(nèi)胎的密封。4.壓強(qiáng)知識的應(yīng)用（1）自行車車胎上刻有載重量。如車載過重，則車胎會因受到壓強(qiáng)太大而被壓破。（2）座墊呈馬鞍形，它能夠增大座墊與的接觸面積以減小臀部所受壓強(qiáng)，使人騎車不易感到疲勞。5.功、機(jī)械能的知識運(yùn)用（1）根據(jù)功的原理：省力必定費(fèi)距離。因此人們在上坡時(shí)，常騎“S 形”路線就是這個(gè)道理。（2）動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。騎車上坡前，人們往往要加緊蹬幾下，就容易上去些，這里是動能轉(zhuǎn)化為勢能。而騎車下坡，不用蹬，車

9、速也越來越快，此為勢能轉(zhuǎn)化為動能。6.慣性定律的運(yùn)用快速行駛的自行車，如果突然把前輪剎住，后輪會跳起來。這是因?yàn)榍拜喪艿阶枇Χ蝗煌Ｖ惯\(yùn)動，但車上的人和后輪沒有受到阻力，根據(jù)慣性定律，人和后輪要保持繼續(xù)向前的運(yùn)動狀態(tài)，所以后輪會跳起來。四、航空中的力學(xué)1.在太空失重狀態(tài)下，不能夠使用的儀器有：天平、彈簧測力計(jì)測重力（測拉力可以）、壓強(qiáng)計(jì)、密度計(jì)等，但溫度計(jì)、刻度尺、放大鏡、電流表和電壓表等仍能使用。在失重狀態(tài)下浮力、液體壓強(qiáng)將消失，在水中吹氣泡，氣泡將既不上升、也不下降。不能以正常方式喝水，只能通過袋擠進(jìn)口中。2.宇航員在太空漫步應(yīng)穿上的宇航服，因?yàn)樵谔諞]有空氣，沒有大氣壓，但有紫外線輻射及

10、易受太空的撞擊等不適合人類生存的因素。3.火箭上升段，推力大于阻力和重力，做運(yùn)動。返回艙返回時(shí)阻力大于重力，做運(yùn)動。五、生活中的力學(xué)知識 28 問1.飛機(jī)逆風(fēng)起降的原理是什么？飛機(jī)起飛是靠與空氣的相對運(yùn)動產(chǎn)生的升力來支撐的，升力的大小，取決于飛機(jī)與空氣的相對速度，而不取決于飛機(jī)與地面的相對速度。逆風(fēng)起飛時(shí)，與空氣的相對速度等于飛機(jī)滑跑速度加上風(fēng)速，由于相對空氣運(yùn)動速度大，獲得升力也就大，這樣就可以減少滑跑距離，減少發(fā)在最大馬力起飛時(shí)的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約燃油成本，延長發(fā)。逆風(fēng)更有利于飛機(jī)起飛或降落，所以不要祝乘坐飛機(jī)的人“一路順風(fēng)”。2.從高空落下的一枚硬幣會要了人嗎？根據(jù)伽利略自由落體定律，不同重

11、量的物體在真空環(huán)境下下墜速度相同。故物體的下落速度并不由質(zhì)量決定，而是由形狀和所受到的阻力決定的。硬幣的平面提高了所受到的空氣阻力，因此中的人喪命。如果沒有空氣存在，則一枚一便士的硬幣的時(shí)速可達(dá)到 334 千米/時(shí)，足以造成人的重傷。不過，如果把硬幣換成圓珠筆，當(dāng)它橫著落下來的時(shí)候，大樓下面的人很安全；如果像箭一樣落下來，速度就可達(dá)到 321 千米/時(shí)，足以刺穿人行道和木板。3.圓珠筆和墨水筆桿上的小孔有什么作用？筆桿內(nèi)都有空氣，這些空氣對桿內(nèi)的油墨(或墨水)具有。如果筆嘴外的大氣壓和桿內(nèi)氣壓相等，油墨就被壓出來。如果筆桿沒有小孔，筆桿內(nèi)外的氣壓就有可能不相等。例如：（1）的熱能使筆桿內(nèi)的空氣

12、溫度升高，空氣受熱膨脹增大，就會把油墨壓出來。（2）搭飛機(jī)到高空時(shí)，機(jī)艙內(nèi)的氣壓比地面的氣壓低（約為地面大氣壓的 60）。這時(shí)，筆桿內(nèi)的氣壓比機(jī)艙大，就把油墨壓出來。因此，筆桿的小孔能使桿內(nèi)外的氣壓平衡，防止油墨從筆嘴漏出來。4.為什么熟雞蛋能豎立旋轉(zhuǎn)？熟雞蛋在旋轉(zhuǎn)過程中豎立起來，這看上去是物理規(guī)律的，因?yàn)樗闹匦纳?，整個(gè)系統(tǒng)的能量似乎增加了。但經(jīng)研究，發(fā)現(xiàn)事實(shí)上是熟雞蛋的部分旋轉(zhuǎn)能量在蛋殼與桌面之間的摩擦力作用下轉(zhuǎn)換成了一個(gè)水平方向的推力，使熟雞蛋的長軸方向改變，在一系列的搖晃震蕩中由水平變?yōu)榇怪薄６u蛋的內(nèi)核是液態(tài)，會吸收旋轉(zhuǎn)能量，使它不能轉(zhuǎn)化為推力，因此生雞蛋在旋轉(zhuǎn)時(shí)豎立起來。產(chǎn)生這

13、一現(xiàn)象的關(guān)鍵是蛋殼與桌面間的摩擦力要恰到好處。在完全光滑的桌子上，旋轉(zhuǎn)的雞蛋豎立起來。而桌面太粗糙了也不行。此外，雞蛋的旋轉(zhuǎn)速度也要合適，在大約每秒 10 轉(zhuǎn)的臨界速度以下，雞蛋豎立起來。5.滑翔翼是怎樣上升的？在自然界中，除了有水平方向的風(fēng)外，還有從地面吹往天空、豎直方向的風(fēng)?；枰砣绻龅搅诉@種上升氣流，就會同它一起上升?；枰?及任何其他使用上升氣流的飛行器)翱翔的基本規(guī)則是尋找上升氣流，并飛到里面去。6.挑重?fù)?dān)的人走路為什么像小跑步？人在步行的時(shí)候，是左右替著向前的，簡單說，人的步行可以認(rèn)為是一個(gè)接替一個(gè)的跌倒動作。人在站立不動的時(shí)候，從重心引下的垂直線，總是在兩腳形成的面積里，這叫做

14、處于站立時(shí)的平衡狀態(tài)。人在起步向前的時(shí)候，總是身體先向前傾，使從重心引下的垂直線越出底面，形成向前傾跌的趨勢，接著立刻把后腳跨向前來維持新的平衡。這種傾跌的趨勢，跟的重量和跨出步子的大小是有關(guān)的。向前傾跌的趨勢越厲害，邁出的那只腳，在著地時(shí)與地面沖擊得越重，這樣不但人要感到吃力，步子也不容易跨穩(wěn)。挑著重?fù)?dān)走路，等于的重量突然增加了許多，向前移步時(shí)的傾跌趨勢就很厲害?？s小跨出的步子，可以適當(dāng)減小這種傾倒趨勢；迅速邁出后腳，可以防止真的跌倒。因此挑重?fù)?dān)的人，走路的步子總是又小又急，這就成了小跑步了。還有，挑重?fù)?dān)時(shí)步子短促，可以使速度均勻，這樣擔(dān)子也可以勻速地跟著人向前移動。如果步子又大又慢，擔(dān)子就

15、產(chǎn)生擺動而不好挑了。7.潛水艇和魚如何實(shí)現(xiàn)上浮和下沉？（1）潛水艇是通過改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。潛水艇主壓載水艙水增多時(shí)，重量增加，當(dāng)自身重力大于水所產(chǎn)生的浮力時(shí)，即從水面潛入水下。用壓縮空氣把主壓載水艙內(nèi)的一部分水排出，重量減小，當(dāng)自身重力小于水產(chǎn)生的浮力時(shí)，即從水下浮出水面。艇內(nèi)設(shè)有專門的裝置調(diào)整水艙，用于注入或排出適量的水，以調(diào)整因物資、的消耗和海水密度的改變而引起的潛艇水下浮力的變化。（2）魚是靠改變自身體積，從而改變自身密度來實(shí)現(xiàn)上浮和下潛的。魚想下潛時(shí)，就把魚鰾內(nèi)的一部分氣體排出體外，體積減小，密度增大，當(dāng)密度大于水的密度時(shí)，魚就潛入水下。當(dāng)魚想浮上水面時(shí)就把鰓濾出的一部分

16、氣體放入魚鰾內(nèi)，魚體積就會增大，當(dāng)魚密度小于水密度時(shí)，魚就會浮出水面。8.螞蟻從高處落下來為什么摔不死？物體在空氣中運(yùn)動時(shí)會受到空氣的阻力，其阻力的大小與物體和空氣接觸的表面積大小有關(guān)。越小的物體其表面積大小和重力大小的比值越大，即阻力越容易和重力相平衡，從而不至于下降的速度越來越大，也就是說微小的物體可以在空氣中以很小的速度下落，所以螞蟻落地時(shí)速度很小，不至于摔死。9.火車頭做得輕些好嗎？火車頭一旦做得輕了，它對后面車廂的拉力就會明顯減小?；疖囶^對車廂的拉力來源于火車車輪和鐵軌之間的摩擦力。當(dāng)火車前進(jìn)時(shí)，車輪向后推鐵軌，鐵軌反過來向前推車輪。這個(gè)相互推的力產(chǎn)生在車輪與鐵軌相接觸的地方，叫做摩

17、擦力。摩擦力的大小與兩物體（車輪與鐵軌）壓緊的力的大小有關(guān)。若是火車頭做得輕便了，那么這個(gè)壓緊的力就減小了，火車頭也就拉不動后面的車廂了。10.“弧旋球”的原理是什么？在足球比賽中，罰點(diǎn)球的隊(duì)員把球踢出去之后，對方守門員朝著來球的方向撲去，但是球會在半途中改變方向，繞過守門員射進(jìn)球門。這種“不走尋常路”的球被解說員稱為“香蕉球”，也就是“弧旋球”。這種射門技巧是由于射出的球高速旋轉(zhuǎn)而形成的，但為什么旋轉(zhuǎn)的球體就不走直線了呢？這就要用空氣動力學(xué)中一條重要結(jié)論來解釋了。這條結(jié)論簡述為：物體在流體中運(yùn)動，它周圍的流體相對它流速越大處壓強(qiáng)就越小，當(dāng)球如圖所示的方向旋轉(zhuǎn)著前進(jìn)時(shí)，球的左側(cè)面的氣流相對球面

18、來說速度較小，這時(shí)球左側(cè)的壓強(qiáng)大于右側(cè)，則球受了一個(gè)向右的力，所以球從對方大門右側(cè)射入。11.跳高時(shí)為什么要助跑？跳高運(yùn)動員能騰起越過橫桿，靠的是助跑的慣性力和起跳蹬地的支撐反作用力。由于慣性力的方向是水平向前的，而支撐反作用力是垂直（或近似垂直）向上的，所以起跳后的身體重心沿著一個(gè)拋物線軌跡運(yùn)動。這個(gè)拋物線軌跡的高度，取決于起跳時(shí)騰起初速度和騰起角的大小，也就是說，騰起初速度和騰起角是增加跳高高度的關(guān)鍵。12.為什么橋都設(shè)計(jì)成凸形的？橋設(shè)計(jì)成凸形的理由是因?yàn)槠嚱?jīng)過橋中部時(shí)，橋所承受的較小；而相比之下，凹形橋承受的較大。由于汽車經(jīng)過一個(gè)弧形的時(shí)候，需要有一個(gè)向心力 F，它是由重力 Mg 和支

19、承力 N的。在拱形橋：F=Mg-N，所以 N=Mg-F在凹形橋：F=N-Mg，所以 N=F-Mg由上述兩個(gè)式子可見，拱形橋的 N 較小，N 是橋?qū)ζ嚨闹С辛?，其大小等于汽車對橋的壓力。所以拱形橋?qū)虻慕Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)上有利。13.你會打秋千嗎？打秋千高手從高處擺下來的時(shí)候身子是從直立到蹲下，而從最低點(diǎn)向上擺時(shí)，身子又從蹲下到直立起來。由于他從蹲下到站直時(shí)，重心升高，無形中就對做了功，增大了重力勢能。另外，在下降的過程中，因?yàn)槟_對秋千做了功，人和秋千的總能量也會增加。因而，每擺一次秋千，都使打秋千的人自身能量增加一些。如此循環(huán)往復(fù)，總能量越積越多，秋千就擺得越來越高。14.什么是共振？任何物體產(chǎn)生

20、振動后，由于其本身的、大小、形狀等物理特性，原先以多種頻率開始的振動，漸漸會固定在某一頻率上振動，這個(gè)頻率叫做該物體的“固有頻率”。當(dāng)人們從外界再給這個(gè)物體加上一個(gè)振動（稱為策動）時(shí)，如果策動力的頻率與該物體的固有頻率正好相同，物體振動的振幅達(dá)到最大，這種現(xiàn)象叫做“共振”。物體產(chǎn)生共振時(shí)，由于它能從外界的策動源處取得最多的能量，往往會產(chǎn)生一些意想不到的后果。18 世紀(jì)中葉，法國昂熱市一座 102 米長的大橋上有一隊(duì)士兵經(jīng)過。當(dāng)他們在指揮官的口令下邁著整齊的步伐過橋時(shí)，橋梁突然斷裂，造成 226 名官兵和行人喪生。究其是共振造成的。因?yàn)榇箨?duì)士兵邁正步走的頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋的振動加

21、強(qiáng)，當(dāng)它的振幅達(dá)到最大以至超過橋梁的抗時(shí)，橋就斷了。鑒于成隊(duì)士兵正步走過橋時(shí)容易造成橋的共振，所以后來各國都規(guī)定大隊(duì)人馬過橋，要便步通過。登山運(yùn)動員登山時(shí)嚴(yán)禁大聲喊叫。因?yàn)楹爸心骋活l率若正好與山上積雪的固有頻率相吻合，就會因共振引起雪崩，其后果十分嚴(yán)重。15.大氣壓強(qiáng)對有影響嗎？一般認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓是每平方厘米 1.0336 公斤。一個(gè)成年人的總共要受到 1215噸的大氣。但是由于大氣壓強(qiáng)總是從各個(gè)不同的方向作用于同一點(diǎn)，并且大小相同，每兩個(gè)大小相同的便相互抵消，所以才感覺不到那么大的，但它是實(shí)實(shí)在在存在著的。在雷雨之前，由于氣壓的下降，人們常會出現(xiàn)胸悶、頭昏和情緒煩躁等癥狀。16.為什么肥

22、皂泡總先上升后下降？在開始的時(shí)候，肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣，肥皂膜把它與外界隔開，形成里外兩個(gè)區(qū)域，里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度。此時(shí)，肥皂泡內(nèi)氣體的密度小于外部空氣的密度，根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它會上升。這個(gè)過程就跟熱氣球的原理是一樣的。17.為什么一只飛鳥就會擊落一架飛機(jī)？運(yùn)動是相對的。當(dāng)鳥兒與飛機(jī)相對而行時(shí)，雖然鳥兒的速度不是很大，但是飛機(jī)的飛行速度很大，這樣對于飛機(jī)來說，鳥兒的速度就很大。速度越大，撞擊的力量就越大。如果是一只1.8 千克的鳥撞在速度為每小時(shí) 700 千米的飛機(jī)上，產(chǎn)生的沖擊力比 彈的沖擊力還要大。所以鳥兒也能變成擊落

23、飛機(jī)的“彈”。18.為什么彎腿才能跳得高？反作用力是作用力的反沖力。牛頓力學(xué)中的三大定律之一就是“作用力與反作用力”定律。人走在路上，人給地面一向后作用力，地面給人一向前的反作用力，于是人往前運(yùn)動。人彎腿再蹬直的過程，實(shí)際上是向地面施加一作用力，而地面給人一反作用力，在這個(gè)反作用力的作用下，人就跳高了。19.為什么江河大堤和水庫大壩都修成上窄下寬？無論是江河大堤，還是水庫大壩都修成上窄下寬，其目的主要是為了“三防”。（1）防水壓。根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式可知，堤壩內(nèi)的水越靠近堤壩底，水深越大，水產(chǎn)生的壓強(qiáng)也越大，堤壩下寬能承受較大的水壓，確保堤壩的安全；（2）防滲漏。堤壩下部受水的壓強(qiáng)越大，水越容

24、易滲進(jìn)壩體，把下部修得寬些，就可以延長堤壩內(nèi)水的滲透路徑，增大滲透阻力，從而提高堤壩的防滲透性能；（3）防滑動。堤壩內(nèi)水的總有將大堤向外水平推動和將大壩推向下游的運(yùn)動趨勢，堤壩基底需要有與之抗衡的靜摩擦力，才能保持堤壩平衡，將堤壩下部修寬既可增大壩體的重力，也可增大迎水面（擋水面）上水對壩體豎直向下的，因此，可以增強(qiáng)壩體與壩基間的最大靜摩擦力，達(dá)到防止堤壩滑動的目的。20.水也能往高處流？地面上的水受地球?qū)λ奈χ亓Φ挠绊?，所以會向低處流，這是司空見慣的事。但是假如水受的力除了向下的重力還有向上的力，這兩個(gè)力的合作用又是向上的話，那么水就要按照合作用力的方向了。比如將吸管水中，你可以看到水

25、從吸管中上升了一定高度，而且吸管越細(xì)，水上升得越多。例如，植物能將根部的水送上幾米甚至幾十米的樹葉中，就是依靠植物葉內(nèi)無數(shù)條極細(xì)的管子。21.花樣滑冰時(shí)為什么能轉(zhuǎn)得那樣快？動能中分平動動能和轉(zhuǎn)動動能。平動動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，而轉(zhuǎn)動動能則與物體的轉(zhuǎn)動慣量與轉(zhuǎn)動速度有關(guān)。轉(zhuǎn)動慣量又和轉(zhuǎn)動物體的質(zhì)量和形狀有關(guān)。物體的質(zhì)量分布越接近轉(zhuǎn)動軸線則轉(zhuǎn)動慣量越小。滑冰運(yùn)動員最初轉(zhuǎn)動時(shí)，臂是平伸的，兩臂的質(zhì)量離軸遠(yuǎn)，而高速轉(zhuǎn)動時(shí)他的手臂是舉過頭頂向上的，兩臂的質(zhì)量離軸很近，也就是運(yùn)動員的轉(zhuǎn)動慣量由大變小，他的轉(zhuǎn)動動能沒有變，所以轉(zhuǎn)速則由小變大，這就是滑冰運(yùn)動員為什么突然就轉(zhuǎn)快了的。芭蕾舞演員突然轉(zhuǎn)快了也

26、是這個(gè)。22.彈簧在生活中有哪些應(yīng)用？彈簧秤：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長（或壓縮）跟外力成正比。彈簧秤即是利用彈簧這一性質(zhì)制成。電器開關(guān)：觀察各種電器開關(guān)會發(fā)現(xiàn)，開關(guān)的兩個(gè)觸頭中，必然有一個(gè)觸頭裝有彈簧，以保證兩個(gè)觸頭緊密接觸，使導(dǎo)通良好。如果接觸不良，接觸處的電阻變大，電流通過時(shí)產(chǎn)生的熱量變大，嚴(yán)重的還會使接觸處的金屬熔化。自動復(fù)位門：彈簧在外力作用下發(fā)生形變，撤去外力后，彈簧就能恢復(fù)原狀。很多工具和設(shè)備都是利用彈簧這一性質(zhì)來復(fù)位的。許多物大門的合頁上都裝了復(fù)位彈簧，人進(jìn)出后，門會自動復(fù)位。這也就運(yùn)用了彈簧的該項(xiàng)功能。機(jī)械鐘表及發(fā)條玩具：當(dāng)發(fā)條被上緊時(shí)，發(fā)條產(chǎn)生彎曲形變一定的彈性勢能后，彈性勢

27、能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，通過傳動裝置帶動時(shí)、分、秒針或轉(zhuǎn)動。在許多玩具槍中都裝有彈簧，彈簧被壓縮后具有勢能，扣動扳機(jī)，彈簧，勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，撞擊小球沿槍管射出。機(jī)車、汽車之間的彈簧：在機(jī)車、汽車車架與車輪之間裝有彈簧，利用彈簧的彈性來緩減車輛的顛簸?？谇佟L(fēng)琴：當(dāng)空氣從口琴、手風(fēng)琴的簧孔中時(shí)，沖擊，振動發(fā)出聲音。23.投鉛球?yàn)槭裁匆剑吭谔飶竭\(yùn)動會上，投擲標(biāo)槍的運(yùn)動員，大都是用助跑的方法，在快速奔跑中把投擲物投擲出去。這是為了使投擲物在出手以前就有較高的運(yùn)動速度，再加上運(yùn)動員的投擲動作，投擲物就能飛得更遠(yuǎn)。推鉛球時(shí)，運(yùn)動員被限制在固定半徑的投擲圈內(nèi)，根本無法通過助跑來提高鉛球的初速度。如果站在那兒不動

28、，把處于靜止?fàn)顟B(tài)的鉛球投擲出去，那是投擲不遠(yuǎn)的。要使鉛球在出手前就有較大的運(yùn)動速度，必須增加給鉛球施加作用力的時(shí)間（在作用力不變的情況下）。所以，鉛球運(yùn)動員大都是采用背向滑步的方法：先把上身扭轉(zhuǎn)過來，背向投擲方向，然后擺腿、滑步、前沖，再用力推出鉛球。通過這一系列的動作，使鉛球在推出前就已具有較大的運(yùn)動速度。對于優(yōu)秀的運(yùn)動員來說，滑步推鉛球比原地推鉛球可增加約 2 米的成績。24.為什么滑水運(yùn)動員站在滑板上沉下去？滑水運(yùn)動員在滑水時(shí)，總是身體向后傾斜，雙腳向前用力蹬滑板，使滑板和水面有一個(gè)夾角。當(dāng)前面的游艇通過牽繩拖著運(yùn)動員時(shí)，運(yùn)動員就通過滑板對水面施加了一個(gè)斜向下的力。而且，游艇對運(yùn)動員的牽

29、引力越大，運(yùn)動員對水面施加的這個(gè)力也越大。因?yàn)樗灰妆粔嚎s，根據(jù)牛頓第三定律，水面會通過滑板反過來對運(yùn)動員產(chǎn)生一個(gè)斜向上的反作用力。這個(gè)反作用力在豎直方向的分力等于運(yùn)動員的重力時(shí)，運(yùn)動員就下沉。因此，滑水運(yùn)動員只要依靠技巧，好腳下滑板的傾斜角度，就能在水面上快速滑行。25.拔河比賽只是比力氣大小嗎？根據(jù)牛頓第三定律（即當(dāng)物體甲給物體乙一個(gè)作用力時(shí)，物體乙必然同時(shí)給物體甲一個(gè)反作用力，作用力與反作用力大小相等，方向相反，且在同一直線上），對于拔河的兩個(gè)隊(duì)，甲對乙施加了多大拉力，乙對甲也同時(shí)產(chǎn)生一樣大小的拉力?？梢姡p方之間的拉力并不是決定勝負(fù)的唯一因素。對拔河的兩隊(duì)進(jìn)行受力分析就可以知道，只要所

30、受的拉力小于與地面的最大靜摩擦力，就不會被拉動。因此，增大與地面的摩擦力就成了勝負(fù)的關(guān)鍵。首先，穿上鞋底有凹凸花紋的鞋子，能夠增大摩擦系數(shù)，使摩擦力增大；還有就是隊(duì)員的體重越重，對地面的越大，摩擦力也會增大。大人和小孩拔河時(shí)，大人很容易獲勝，關(guān)鍵就是由于大人的體重比小孩大。另外，在拔河比賽中，勝負(fù)在很大程度上還取決于人們的技巧。比如，腳使勁蹬地，在短時(shí)間內(nèi)可以對地面產(chǎn)生超過體重的。再如，人向后仰，借助對方的拉力來增大對地面的，等等。其目的都是盡量增大地面對腳底的摩擦力，以奪取比賽的勝利。26.雨衣上的物理學(xué)。物體是由組成的。同一種物質(zhì)的之間的相互作用力，叫做內(nèi)聚力；而不同物質(zhì)的分子之間的相互作

31、用力，叫做附著力。在內(nèi)聚力小于附著力的情況下，就會產(chǎn)生“浸潤現(xiàn)象”；反之，則會出現(xiàn)“不浸潤現(xiàn)象”。雨衣不透水，正是由于水的內(nèi)聚力大于水對雨衣的附著力的緣故。27.吸塵器的工作原理。吸塵器又稱真空吸塵器。它有一個(gè)電動抽風(fēng)機(jī)，通電后高速運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸塵器內(nèi)部形成瞬間高真空，吸塵器內(nèi)的氣壓大大低于外界的氣壓。在這個(gè)壓差作用下，使外界被吸嘴攪打起來的塵埃和臟物隨著氣流進(jìn)入吸塵器桶體內(nèi)，再經(jīng)過過濾器即集塵袋的過濾，塵垢留在集塵袋，凈化后的空氣則經(jīng)過電重新逸入室內(nèi)。28.為什么水槽的下水管常做成彎曲的？這是利用連通器的原理。下水管做成彎曲形狀，這就制成了通器，液體不的情況下，連通器的液面總保持相平，當(dāng)上面的水

32、管不使用時(shí)，沒有水流入下水管中，彎曲水管中的 A、B 管水平面相平，這樣可以下水道里污水的臭氣上升；而當(dāng)上面的水管使用時(shí)，水流入下水管內(nèi)，由于 A 管液面升高，A、B 液面不平，產(chǎn)生壓強(qiáng)差，從而使水開始，臟水流走。第二節(jié) 生活中的光學(xué)一、太空中的光學(xué)1.在太空中看地球是一個(gè)蔚的星球，這是由于地球不是光源，是同月亮一樣反射太陽光形成的效果。在太空中看太陽，就只能看到太空中一個(gè)特別明亮的光球，周圍卻一片暗淡，這是因?yàn)樘罩袥]有空氣等物質(zhì)散射光線。2.為了在中拍攝清晰返回地面的過程，采用了紅外線拍攝，因?yàn)榉祷嘏撆c空氣劇烈摩擦后溫度很高，發(fā)出的紅外線很明顯。二、汽車上的光學(xué)1.汽車旁的觀后鏡，交叉路口

33、的觀察鏡用的都是凸面鏡，可以開闊視野。2.汽車在夜間行駛時(shí)，車內(nèi)一般不開燈，這樣可防止車內(nèi)乘客在司機(jī)前的擋風(fēng)上成像，干擾司機(jī)正確。3.汽車尾燈燈罩：角反射器可將射來的光線反射回，保證后面車輛安全。4.汽車頭燈：凹面鏡反射原理，近距光燈絲在焦點(diǎn)附近，遠(yuǎn)距光燈絲在焦點(diǎn)上。三、自行車上的光學(xué)自行車上的紅色尾燈，不能自行發(fā)光，但是到了晚上卻可以提醒司機(jī)注意。因?yàn)樽孕熊嚨奈矡羰怯珊芏喾涓C狀的“小室”的，而每一個(gè)“小室”是由 3 個(gè)約成 90°的反射面組成的。這樣在晚上時(shí)，當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上，就會產(chǎn)生反射光，由于紅色醒目，就可以引起司機(jī)的注意。四、生活中的光學(xué)知識 16 問1.太陽

34、能如何滅蟲？昆蟲一般具有趨光性，且可見光區(qū)偏向短波段光。太陽能滅蟲則主要是利用太陽能殺蟲燈，將白天太陽光的輻射能量儲存起來，轉(zhuǎn)換為電能，通過蓄電池進(jìn)行保存，晚間為殺蟲燈提供電源，吸引害蟲附著其上，再電能將其殺死。2.月全食時(shí)，月亮為什么會變紅？“紅月亮”歸因于暗紅色的光，其實(shí)就是照射到月面上的太陽光。在地球周圍有層像薄紗似的較好的大氣層，陽光從地球側(cè)面的大氣中穿行時(shí)，是先從空間進(jìn)入大氣層，然后，又由大氣層進(jìn)入空間，這樣就產(chǎn)生了兩次折射，結(jié)果和光線透過凸透鏡相仿，有點(diǎn)向內(nèi)彎，向地心方向偏折的聚合光線就照到月亮上去了。太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各種顏色的光線混的。當(dāng)太陽光經(jīng)過地球上的大氣

35、層被折射到地球背后里去的時(shí)候，它們都受到大氣層中極其微小的大氣的散射和吸收。像黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色的光波比較短，在大氣中受到的散射影響比較大，它們大部分都向四面八方散射掉了；紅色的光線波長比較長，受到散射的影響不大，可以通過大氣層穿透出去，折射到躲在地球后面的月亮上。所以，在月全食時(shí)，公眾看到的月亮是暗紅色的，即所謂的“紅月亮”。3.為什么有霧的時(shí)候太陽變成了紅顏色？傍晚正在落山的太陽都比早晨初升的時(shí)候顯得紅。這是由于傍晚大氣厚度最大，而只有紅色光線穿透力最強(qiáng)。4.警惕生活中的光污染當(dāng)環(huán)境中光照射（輻射）過強(qiáng)，對人類或其他生物的正常生存和發(fā)展產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象，即為光污染。從其污染性質(zhì)來看，

36、光污染是屬于物理性污染，在環(huán)境中有殘余物存在，在污染源停止作用后，污染也就立即消失。同時(shí)污染范圍一般是局部性的。國際上一般將光污染分成 3 類，即白亮污染、人工白晝和彩光污染。白亮污染：陽光照射強(qiáng)烈時(shí)，城市里物的幕墻、釉面磚墻、磨光大理石和各種涂料等裝飾反射光線，明晃白亮、炫眼奪目。人工白晝：夜幕降臨后，商場、酒店上的燈、霓虹燈閃爍奪目，令人眼花繚亂。有些強(qiáng)光束甚至直沖云霄，使得夜晚如同白天一樣，即所謂人工白晝。彩光污染：舞廳、夜總會安裝的黑光燈、旋轉(zhuǎn)燈、熒光燈以及閃爍的彩色光源了彩光污染。5.公路標(biāo)志牌、線、車牌反光很強(qiáng)的原理反光涂料是運(yùn)用微棱鏡晶體回歸反射原理，在其他遠(yuǎn)距離的光源照射下也能

37、產(chǎn)生反光效果并反射回發(fā)光處，無需外加電源，就達(dá)到了在中如同有燈光的功效。汽車牌照以及道路指示牌等采用高折射率微珠后表面鍍鋁作為后向反射器，具有極強(qiáng)的逆向回歸反射性能，能將 85的光線直接反射回光源處，回歸反射所造成的反光亮度，可使駕駛和帶光源的夜間或視野不佳的情況下清楚地看見行人或目標(biāo)，確保雙方安全。6.車窗中的物理知識（1）轎車前邊的車窗為何要做成傾斜的？擋風(fēng)是透明的，但不是絕對沒有反射。小轎車較矮，坐在里面的乘客經(jīng)擋風(fēng)成像在前方，若擋風(fēng)是豎直的，則所成的像與車前方行人的高度差不多，這就會干擾駕駛員的視覺，容易出事故。而當(dāng)擋風(fēng)為傾斜時(shí)，所成的像就會在車前的上方，駕駛員看不到車內(nèi)人的像，就影響

38、視覺，保證行車安全。大型汽車一般很高，駕駛員的位置（視線）比路面行人要高些，這時(shí)雖然車內(nèi)乘客經(jīng)擋風(fēng)反射成的像在車前方，但位置比路上行人高得多，且比較暗淡，因而影響駕駛員的視覺。（2）裝有空調(diào)的汽車在夏、冬季節(jié)，車窗上為什么會有水珠出現(xiàn)？夏天車外氣溫高，車內(nèi)氣溫低，故車子外面的水蒸氣遇冷在窗戶的外表面上液化形成了小水珠；而冬天則相反，車內(nèi)氣溫高于車外氣溫，所以車子內(nèi)的水蒸氣遇冷在車窗的內(nèi)表面上液化形成了小水珠。（3）汽車上為什么要安裝茶色？要看清乘車人的面孔，必須從面孔反射足夠強(qiáng)的光射到外面進(jìn)入車外人的眼里，茶色玻璃表面能反射一部分光線，還會吸收一部分光線，透進(jìn)車內(nèi)的光線較弱，其中又有一部分反射

39、光被茶色反射和吸收，沒有足夠的光透射出來，所以行人很難看清乘車人的面孔。（4）小轎車后窗上那些橫著的細(xì)線條有啥作用？司機(jī)是從駕駛室上方的反光鏡里觀察車后面的情況，冬天車內(nèi)比車外暖和，后窗上容易產(chǎn)生水汽或結(jié)霜，此時(shí)反光鏡映出的后窗上將是白茫茫一片，司機(jī)就看不清車后的情況，這是十分的。人們由此想出辦法，把窗做成雙層并粘上導(dǎo)電薄膜，通電后，使溫度升高，上產(chǎn)生水汽或霜，從而消除了事故隱患。7.北京奧運(yùn)焰火是怎么做的？先是根據(jù)圖形算好角度，在地面擺好發(fā)射裝置，再在同一時(shí)間內(nèi)燃放，通過在膛口內(nèi)調(diào)節(jié)壓力，使得彈以不同的速度射出，最終在天上同時(shí)拼成圖案。每組煙花發(fā)射裝置上有32 個(gè)發(fā)射 筒，64 個(gè)發(fā)射角度，

40、總數(shù) 1000 門的數(shù)量，意味著有 3200 個(gè) 位、6400 個(gè)發(fā)射角度。只要一個(gè)位或一個(gè)角度偏離設(shè)計(jì)規(guī)定 0.1 度，就會造成空中圖案與設(shè)計(jì)圖案幾米甚至幾十米的偏差。為此，對這些發(fā)射裝置的要求近乎苛刻， 管要做到鏡面一樣光滑，保障流暢順利地打到天空。8.為什么專業(yè)的相機(jī)都是黑色的？金屬機(jī)身的相機(jī)誕生之初，電鍍技術(shù)還不成熟，所以當(dāng)時(shí)相機(jī)差不多都采取涂黑油漆的簡單工藝。后來電鍍技術(shù)水平逐步提高，解決了電鍍的成本問題，相機(jī)逐漸向鍍鉻機(jī)身。雖然很多人都喜歡鍍鉻機(jī)身上的花紋，但作為攝影的專業(yè)攝影卻不喜歡，因?yàn)槟欠N光亮的機(jī)身很容易被敵人發(fā)現(xiàn)而成為被的目標(biāo)。也就是說，黑色機(jī)身是專門為專業(yè)攝影者制作的，所

41、以很多發(fā)燒友也非常憧憬黑色機(jī)身。過去一度作為特殊相機(jī)而存在的黑色機(jī)身逐漸演變成普通相機(jī)這一變化發(fā)生在 20 世紀(jì) 80年代前半期，當(dāng)時(shí)機(jī)身的單反相機(jī)已經(jīng)問世。相機(jī)生產(chǎn)廠家對鍍鉻工藝重新進(jìn)行了認(rèn)識，因?yàn)殡婂兺鈱尤菀酌撀?，要解決這個(gè)問題就會加大生產(chǎn)成本，所以誕生了機(jī)身。另外，鍍鉻所用的處理液對環(huán)境也造成污染。雖然存在這些問題，但無論是專業(yè)攝影還是發(fā)燒友，一直對黑色機(jī)身情有獨(dú)鐘，在這一背景下，黑色機(jī)身就自然而然地成為主要機(jī)型。9.早晚的天空為什么是紅色的？早晨和傍晚，在日出和日落前后的天邊，時(shí)常會出現(xiàn)五彩繽紛的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空氣對光線的散射作用。當(dāng)太陽光射入大氣層后，遇到大氣和懸浮在

42、大氣中的微粒，就會發(fā)生散射。這些大氣和微粒本身是發(fā)光的，但由于它們散射了太陽光，使每一個(gè)大氣都形成了一個(gè)散射光源。根據(jù)瑞利散射定律，太陽光譜中的波長較短的紫、藍(lán)、青等顏色的光最容易散射出來，而波長較長的紅、橙、黃等顏色的光透射能力很強(qiáng)。因此，我們看到晴朗的天空總是呈蔚，而地平線上空的光線只剩波長較長的黃、橙、紅光了。這些光線經(jīng)空氣和水汽等雜質(zhì)的散射后，那里的天空就帶上了絢麗的色彩。俗話說“早霞不出門，晚霞行千里”，這就是說，早晨出現(xiàn)鮮紅的朝霞，說明大氣中水滴已經(jīng)很多，預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)雨。如果出火紅色或金黃色的晚霞，表明西方已經(jīng)沒有云層，陽光才能透射過來形成晚霞，因此預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)晴。10.為什么

43、早晨太陽看起來大，中午太陽看起來??？我們看白色圖形比看同樣大小的黑色圖形要大些。這在物理學(xué)上叫“光滲作用”。當(dāng)太陽初升時(shí)，四周天空是暗沉沉的，因而太陽顯得明亮；而在中午時(shí)，四周天空都很明亮，相對之下，太陽與背襯的亮度差沒有那樣懸殊，這也是使我們看起來太陽在早晨比中午時(shí)大些的原因?？傊?，在早晨和中午太陽離我們的距離是一樣的，所以其大小也是相同的，而看起來早晨的太陽比中午時(shí)大些是因?yàn)檠劬Φ腻e(cuò)覺。11.為什么中午較早晨熱？是因?yàn)橹形绲臅r(shí)候太陽距離我們較近嗎？中午時(shí)較早晨熱，是因?yàn)橹形鐣r(shí)太陽光是直射在地面上，而早晨太陽光是斜射在地面上，可以看出太陽光直射時(shí)，地面和空氣在相同的時(shí)間里、相等的面積內(nèi)接受太

44、陽的輻射熱較早晨太陽光斜射時(shí)多，因而受熱最強(qiáng)。所以中午較早晨熱。而實(shí)際上，天氣的冷熱主要取決于空氣溫度的高低。影響空氣溫度的主要因素，是太陽的輻射強(qiáng)度，但太陽光熱并不是直接使氣溫升高的主要。因?yàn)榭諝庵苯游贞柟獾臒崮苤皇翘栞椛淇偀崮艿囊恍〔糠郑渲写蟛糠直坏孛嫖樟恕５孛嫖樟颂栞椛錈岷?，再通過輻射、對流等傳熱方式向上傳導(dǎo)給空氣，這是使氣溫升高的主要。12.為什么汽車要貼防護(hù)膜？（1）減輕紫外線輻射過強(qiáng)的紫外線會對人皮膚造成已是常識。普通車窗只可以阻隔 19%的紫外線，皮膚涂上防曬霜后，可抵御 97.5%的紫外線，但持續(xù)時(shí)間只有幾小時(shí)，無法從根本上解決問題。而高質(zhì)量的專業(yè)太陽膜紫外線阻隔率

45、可達(dá)到 99%。汽車膜阻擋紫外線，是因?yàn)樵谄渖a(chǎn)過程中，在膜中添加了一種專門阻隔紫外線波長通過的材料。（2）隔熱有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在溫度超過 28時(shí)，人的應(yīng)急反應(yīng)能力會下降 50。夏季汽車內(nèi)的溫度常常會比 28還要高，這對司機(jī)來說是一個(gè)不小的考驗(yàn)。隔熱是太陽膜的一大優(yōu)點(diǎn)，貼上它不僅降低溫度，使司機(jī)安心駕駛，而且可以少開或不開汽車空調(diào)，有效節(jié)省能源，同時(shí)也不影響汽車的動力性能。（3）防盜汽車給我們的生活帶來方便的同時(shí)，也增加了憂慮，比如擔(dān)心竊賊車內(nèi)物品。竊賊通常是尋找最容易得手的汽車作為目標(biāo)。只經(jīng)過鋼化的，無疑不能有效防止。貼上汽車安全膜，系數(shù)會大大降低。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)貼上高質(zhì)量的汽車安全膜以后，擊碎

46、一塊的時(shí)間從幾秒鐘延長至數(shù)十秒鐘。13.海市蜃樓是怎么發(fā)生的？無論是海面上的蜃景，還是沙漠上的蜃景，都是遠(yuǎn)處地面上的物體的光線經(jīng)大氣層反射進(jìn)入人眼的。對于海市蜃景，因海面處空氣溫度低，下層空氣的折射率比上層大，故來自遠(yuǎn)處物體上的光線是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，將發(fā)生折射和全反射，使光路呈彎曲狀。人眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，好像在沿直線方向的海面的遠(yuǎn)處上空有物景存在。14.光導(dǎo)的原理1870 年，英國科學(xué)家丁達(dá)爾做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：讓一股水流從容器的側(cè)壁細(xì)口自由流出，以一束細(xì)光束沿水平方向從開口處的正對面射入水中。丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，細(xì)光束不是穿出這股水流射向空氣，而是順從地沿著水流彎彎曲曲地。這是光的全反射造成的結(jié)果

47、。光導(dǎo)正是根據(jù)這一原理制造的。它的基本原料是廉價(jià)的石英，科學(xué)家將它們拉成直徑只有幾微米到幾十微米的絲，然后再包上一層折射率比它小的材料。只要入射角滿足一定的條件，光束就可以在這樣制成的光導(dǎo)中彎彎曲曲地從一端傳到另一端，而在中途漏射。15.太陽能是如何產(chǎn)生的？太陽內(nèi)部不停進(jìn)行著由氫聚變成氦的原子核反應(yīng)核聚變過程，不停地出巨大的能量，不斷地向宇宙空間輻射，這就是太陽能。太陽散布到地球表面的能量不過是其所放射出的能量的十幾億分之一，但卻養(yǎng)育了地球 50 億年的生命進(jìn)程。我國陸地表面每年接受的太陽能就相當(dāng)于 1700 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量。16.“彩色”是怎么形成的？雨過天晴，汽車駛過積水的柏油馬路，會形

48、成一片片油膜，在陽光下呈現(xiàn)出美麗的顏色。原來無色透明的，怎么會變成彩色的呢？在平靜的水塘中丟下一塊石頭，水面就會激起一圈圈漣漪。如果從同樣的高度，同時(shí)丟下兩塊大小相同的石頭，它們激起的水波相遇時(shí)，波動情況就大不一樣，在兩列水波相遇的區(qū)域，水面起伏更劇烈。水面好像是一幅美麗的圖案：從中心向外，不僅有成同心圓狀的高低相間的圈圈，而且有輻射狀的高低相間的條條。兩列水波相遇后疊加的情況，物理學(xué)上叫做水波的。同樣，兩列光波相遇時(shí)也會發(fā)生。飄浮在水面上的油膜，在各處的厚度是不一樣的。當(dāng)光線照在油膜上時(shí)，一部分會被油表面反射，另一部分進(jìn)入油膜內(nèi)部，被油膜下面的水表面反射。陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七

49、種顏色的光組成的復(fù)色光。當(dāng)它在油膜的正面和背面反射相遇時(shí)，就要產(chǎn)生現(xiàn)象，有的光線互相加強(qiáng)，有的光線互相減弱，甚至完全抵消。加強(qiáng)或減弱取決于光波的波長和油膜的厚度。由于油膜的厚度各處都不一樣，陽光中的不同波長的單色光在不同厚度的地方，有的會得到加強(qiáng)，有的卻會減弱，甚至相互抵消。這樣，油膜上有些地方就顯得紅一些，有些地方顯得藍(lán)一些，呈現(xiàn)出瑰麗的色彩。不僅油膜會形成光的，光線射入任何透明薄膜時(shí)，都會發(fā)生這種現(xiàn)象。比如肥皂泡、蜻蜓或的翅膀，在陽光的照射下，也顯得色彩繽紛。第三節(jié)生活中的電學(xué)一、廚的電學(xué)1.電飯煲煮飯、電炒鍋炒菜、電水壺?zé)_水都是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過熱傳遞煮飯、炒菜、燒開水的。2.排

50、氣扇（抽油煙機(jī)）將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用空氣對流進(jìn)行空氣交換。3.微波爐加熱均勻，熱效率高，衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能，再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。4.廚的電燈，利用電流的熱效應(yīng)工作，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。5.廚房的爐灶（蜂窩煤灶、液化氣灶、煤灶、柴灶）是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即燃燒釋放出熱量。二、汽車上的電學(xué)1.汽車電（汽車電機(jī)）常用車載電瓶（蓄電池）供電，汽車運(yùn)行過程中可以利用車輪帶動車載發(fā)電機(jī)發(fā)電，給蓄電池充電。給蓄電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，此時(shí)蓄電池是用電器；用蓄電池給電供電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，此時(shí)蓄電池才是電源。2.車載蓄電池還被用來為汽車上配裝的空調(diào)、電扇、

51、收錄機(jī)、CD 機(jī)及各種用途的電燈供電，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、聲能、光能等。3.油罐車的尾部通常要掛一條鐵鏈直達(dá)路面，這樣做有利于使過程中因顛簸而產(chǎn)生的電荷迅速傳到大地上，避免因靜電放電而帶來。三、航空中的電學(xué)1.“神舟”飛船進(jìn)入太空后會展開巨大的太陽能電池帆板，在面向太陽時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能供設(shè)備使用，同時(shí)儲存一部分在蓄電池中（電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能）；在沒有陽光時(shí)，蓄電池放電供設(shè)備使用，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2.天地間的通話是靠電磁波來實(shí)現(xiàn)的。我們看到宇航員與家人通話時(shí)略有延遲，是由于電磁波在天地間往返的路程較長（通過布置在各地的測控站間傳遞）引起的。四、生活中的電學(xué) 10 問1.電力火車是如何取電的？

52、火車通過頭頂上的“受電弓”（不叫天線）接觸“接觸網(wǎng)”得到電，通過火車的電路設(shè)備，與地面上的鐵軌形成回路。受電弓和接觸網(wǎng)因?yàn)榭磕Σ恋玫诫?，所以它們都有磨損，定期需要更換。2.為什么空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)等均用三線插頭？家庭電路一般是二線供電，一根火線，一根零線。室內(nèi)插座一般是雙孔插座和三線插座。三線插座連接三條線：一條接火線（標(biāo) L）；一條接零線（標(biāo) N）；第三條線和大地相連（標(biāo)E），插頭上則與用電器的金屬外殼相連。三線的好處：含大功率電機(jī)（如：洗衣機(jī)、電冰箱、電扇、空調(diào)、電飯煲等）的家用電器主要考慮到其功率大、發(fā)熱大、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)常處于微小振動狀態(tài)，線圈與電殼之間的絕緣很容易被破壞而造成漏電，地線可

53、將漏電引導(dǎo)入地，從而保障安全。另外，線圈與電之間的分布電容所形成的感應(yīng)電流，也能通過地線導(dǎo)入大地。3.真的需要防止輻射嗎？其實(shí)，自然界中的所有物質(zhì)，只要其溫度高于絕對零度 0K（即273.14），就會不斷輻射電磁波。我們?nèi)粘Ｋ幍臏囟却蠹s是 300K（即 27），這遠(yuǎn)高于絕對零度，也就是說，我們的確生活在一個(gè)充滿輻射的世界里。輻射在物理學(xué)上嚴(yán)格來說是指零質(zhì)量粒子以光速傳遞能量的形式，其中電磁波最為常見。電磁波頻率越高，危害越大；能量越高，危害越大。輻射可以分為電離輻射與非電離輻射，它們是按照單個(gè)組分粒子的能量高低來劃分的。電離輻射具有足夠高的單粒子能量可以將原子或電離化，這類輻射在足夠的強(qiáng)度下

54、可以對生物體造成嚴(yán)重的。核輻射就屬于電離輻射，所以我們需要對核設(shè)施進(jìn)行嚴(yán)格的限制和管理。類似紅外線、微波、無線電波以及無線長波等低頻率射線都屬于非電離輻射，區(qū)別于電離輻射，組成它們的粒子（即組分粒子）能量小，不足以破壞的化學(xué)鍵，引起原子或分子的電離。輻射組分粒子的能量只取決于電磁波的頻率，如果頻率不足，射線強(qiáng)度再高也一樣無法引起電離。人類肉眼可以感知的可見光發(fā)散的射線頻率約為 1015 赫茲，而、電視發(fā)散的射線頻率約為 109 赫茲。生活中的電離輻射主要存在于安檢、X 光、CT 檢測以及放射治療等，主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)方面。而我們?nèi)粘Ｉ钪袝佑|到的輻射大部分屬于安全的非電離輻射。4.白熾燈為什么用鎢制作燈絲？（1）鎢絲的熔點(diǎn)高，達(dá)到了白熱化所需的溫度。燈絲發(fā)光時(shí)的溫度高達(dá) 2000 多攝氏度，在這樣的溫度下，一般的金屬都已經(jīng)融化了，只有鎢的熔點(diǎn)高達(dá) 3400 多攝氏度。（2）價(jià)格便宜。有利于鎢絲燈泡的廣泛推廣。（3）鎢絲的電阻較大，導(dǎo)電性差。在相同通電時(shí)間下，鎢相較其他金屬產(chǎn)生的熱量較多。