幼兒教師自然科學(xué)教程（物理化學(xué)1分冊(cè)）1.第1章

身邊的力學(xué)2.第2章

生活中的熱現(xiàn)象3.第3章

有趣的光現(xiàn)象4.第4章

生活中的金屬材料5.第5章

自然環(huán)境中的物質(zhì)全套可編輯PPT課件

問(wèn)題與現(xiàn)象第一次世界大戰(zhàn)期間，一位法國(guó)飛行員正在2000多米高空飛行的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)臉旁邊有一個(gè)小東西飛過(guò)。飛行員以為這是一只小昆蟲(chóng)，順手把它抓了過(guò)來(lái)。飛行員一看驚呆了，原來(lái)是一顆熱乎乎的德國(guó)子彈！第1章

身邊的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、參考系宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)著。要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，需要以某個(gè)物體作參考。這個(gè)被選作參考的物體叫做參考系。通常，研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以選取地面作參考系?？梢?jiàn)，我們所描述的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即相對(duì)于參考系的運(yùn)動(dòng)。參考系可以任意選擇。同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，如果選取的參考系不同，描述的結(jié)果也不同。所以，要描述物體的運(yùn)動(dòng)，必須明確是以什么物體為參考系。在不指明參考系時(shí)，通常是以地球?yàn)閰⒖枷怠；A(chǔ)知識(shí)二、質(zhì)點(diǎn)研究物體的運(yùn)動(dòng)，首先要確定物體的位置。物體都有一定的大小和形狀，物體的不同部分在空間的位置并不相同。在運(yùn)動(dòng)中，物體的各部分的位置變化一般來(lái)說(shuō)也各不相同，所以要詳細(xì)描述物體的位置及其變化情況并不是一件簡(jiǎn)單的事情。但是在某些情況下，卻可以不考慮物體的大小和形狀，從而使問(wèn)題簡(jiǎn)化。在這些情況下，可以把物體看作一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，或者說(shuō)，可以用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替整個(gè)物體。用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。一個(gè)物體能不能看作質(zhì)點(diǎn)，要看問(wèn)題的具體情況而定?；A(chǔ)知識(shí)三、路程和位移研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常要知道物體經(jīng)過(guò)的路程。路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。但是，研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，有時(shí)更關(guān)心運(yùn)動(dòng)物體到達(dá)的位置與初位置間的直線距離。因此，物理學(xué)中引入了位移的概念來(lái)表示物體的運(yùn)動(dòng)。從物體的初始位置指向末位置的有向線段，叫做物體的位移?；A(chǔ)知識(shí)圖1.1.1三、路程和位移在國(guó)際單位制中，位移的單位是米，符號(hào)是m。如果運(yùn)動(dòng)員起跳位置在A點(diǎn)，末位置在B點(diǎn)，由A點(diǎn)指向B點(diǎn)的有向線段AB，就是他跳遠(yuǎn)的位移（如圖1.1.1）。如果跳遠(yuǎn)成績(jī)?yōu)?m，以1cm長(zhǎng)的線段表示1m的長(zhǎng)度，跳遠(yuǎn)的位移可以用圖中的有向線段AB表示。線段的長(zhǎng)度代表位移的大小，箭頭的方向代表位移的方向?；A(chǔ)知識(shí)

基礎(chǔ)知識(shí)四、速度汽車上用速度計(jì)來(lái)測(cè)量瞬時(shí)速度，如圖1.1.2所示。速度計(jì)的指針?biāo)甘镜臄?shù)值就是這一時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度。汽車的速度改變時(shí)，速度計(jì)指示的數(shù)值也改變。為了保證交通安全，在公路上要設(shè)置限速標(biāo)志以限制汽車的瞬時(shí)速度。如圖1.1.3所示的標(biāo)志牌表示汽車的速度不得超過(guò)40km/h。交通警察可以利用雷達(dá)測(cè)速器來(lái)測(cè)量汽車的速度，以監(jiān)視來(lái)往的汽車是否超速行駛。有了平均速度和瞬時(shí)速度的概念后，就可以說(shuō)清楚龜兔賽跑故事中到底誰(shuí)運(yùn)動(dòng)得快的問(wèn)題了。原來(lái)，兔子的瞬時(shí)速度大，而烏龜在競(jìng)賽全程中的平均速度大，所以最后還是烏龜贏了。圖1.1.2圖1.1.3舉例應(yīng)用我們坐火車旅行時(shí)會(huì)看到車窗外的樹(shù)木在往后退，這是因?yàn)槲覀冞x擇了火車作為參考系。烏龜和兔子賽跑【閱讀與擴(kuò)展】圖1.1.4【思考與練習(xí)】1火車運(yùn)行時(shí)，乘客看到車窗外路基旁的樹(shù)木是向后運(yùn)動(dòng)的。為什么？2在無(wú)云的夜晚，看到月亮好像停在天空不動(dòng)；而在有浮云的夜晚，卻感到月亮在移動(dòng)。為什么會(huì)有兩種不同的感覺(jué)？3用位移描述物體的運(yùn)動(dòng)比用路程描述有什么優(yōu)點(diǎn)？一艘貨輪從上海港起航，如果知道它經(jīng)過(guò)的路程是1000km，能不能確定它到達(dá)的地點(diǎn)？如果知道它的位移呢？4某同學(xué)跑100m用了12.6s，跑1000m用了3min22s，他跑100m和跑1000m的平均速度各是多大？5判斷下面所給的數(shù)值指的是平均速度還是指瞬時(shí)速度：（1）炮彈以850m/s的速度從炮口射出，它在空中以720m/s的速度飛行，最后以630m/s的速度擊中目標(biāo)；（2）某列車從北京到天津的速度是56km/h，經(jīng)過(guò)某鐵路橋時(shí)的速度是36km/h。6如果兔子以600m/min的速度奔跑，而烏龜以6m/min的速度爬行。試討論對(duì)于1500m的賽程，兔子在途中最多可以睡多長(zhǎng)時(shí)間，還能保證賽跑的勝利？物體簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.2問(wèn)題與現(xiàn)象做變速運(yùn)動(dòng)的物體，速度變化的快慢程度不一定相同。例如，一列火車從車站開(kāi)出，經(jīng)過(guò)幾分鐘，速度可以從零增大到幾米每秒；而射擊時(shí)，子彈在槍膛中的速度變化卻快得多，在幾千分之一秒內(nèi)就能從零增大到幾百米每秒。我們?cè)诿枋鑫矬w的運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要描述物體速度變化的快慢?；A(chǔ)知識(shí)

163基礎(chǔ)知識(shí)

基礎(chǔ)知識(shí)三、自由落體運(yùn)動(dòng)高處的物體，在失去其他物體的支持時(shí)，都會(huì)由靜止開(kāi)始向下降落。如果空氣阻力可以忽略，這種運(yùn)動(dòng)就稱為自由落體運(yùn)動(dòng)。17世紀(jì)初，伽利略做出推斷，認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)，他無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)這個(gè)結(jié)論。今天的實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)完全可以做到。如圖1.2.1是小球自由下落時(shí)的頻閃照片，照片上相鄰的像是相隔同樣的時(shí)間拍攝的。從照片可以看出，在相等的時(shí)間間隔里，小球下落的位移越來(lái)越大，可見(jiàn)小球運(yùn)動(dòng)越來(lái)越快，在做加速運(yùn)動(dòng)。精確的測(cè)量可以證明，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。圖1.2.1基礎(chǔ)知識(shí)三、自由落體運(yùn)動(dòng)小實(shí)驗(yàn)先取一張信紙和一張大報(bào)紙，將信紙捏成一個(gè)很小的紙團(tuán)，然后將小紙團(tuán)和攤開(kāi)的報(bào)紙拿到相同的高度，同時(shí)松手，你會(huì)發(fā)現(xiàn)比報(bào)紙輕得多的小紙團(tuán)卻先落地。你知道這是什么原因嗎？這是因?yàn)閿傞_(kāi)的報(bào)紙受空氣阻力的影響大些，小紙團(tuán)受空氣阻力的影響小些。原來(lái)，物體下落的快慢還要受空氣阻力的影響，你明白了嗎？跳傘運(yùn)動(dòng)員跟著降落傘一起從空中可以徐徐下落，就是因?yàn)樗芸諝庾枇Υ蟆Ｄ悻F(xiàn)在也一定知道羽毛、樹(shù)葉比石頭下落得慢的原因了吧！假如沒(méi)有空氣的阻力，那么攤開(kāi)的報(bào)紙、小紙團(tuán)、小石頭、小羽毛從同一高度落下時(shí)，都會(huì)同時(shí)著地。1971年，美國(guó)宇航員在沒(méi)有空氣的月球上讓一把很重的鐵錘和一根很輕的羽毛一同落下，發(fā)現(xiàn)它們真是同時(shí)落在月球表面上！兩個(gè)輕重不同的鐵球能同時(shí)著地，是由于它們本身都很重，空氣的阻力比它們的重量小得多，不考慮空氣阻力的大小，它們幾乎可以同時(shí)著地。舉例應(yīng)用

舉例應(yīng)用例2一輛汽車在平直公路上以25m/s的速度勻速行駛，快到十字路口時(shí)開(kāi)始減速，加速度是-3m/s2。從減速開(kāi)始經(jīng)過(guò)4.2s后汽車的速度是多大？解由題意可知，已知v0，a和t，可以從公式vt=v0+at求出vt。但是必須注意汽車是做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a是負(fù)值。把v0=25m/s，a=-3m/s2、t=4.2s代入公式（1），得vt=v0+at=25+(-3)×4.2=12.4（m/s）減速4.2s后，汽車的速度是12.4m/s。舉例應(yīng)用

舉例應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)測(cè)量反應(yīng)時(shí)間戰(zhàn)士、司機(jī)、飛行員、運(yùn)動(dòng)員都需要反應(yīng)靈敏，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某種情況時(shí)，能及時(shí)采取相應(yīng)行動(dòng)。一個(gè)人從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動(dòng)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫做反應(yīng)時(shí)間。這里介紹一種測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的方法。請(qǐng)一位同學(xué)用手捏住木尺頂端如圖1.2.2所示，你用一只手在木尺下部作握住木尺的準(zhǔn)備，但手的任何部位都不要碰到木尺，當(dāng)看到那位同學(xué)放開(kāi)手時(shí)，你立即握住木尺。測(cè)出木尺降落的高度，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，可以算出你的反應(yīng)時(shí)間。圖1.2.2比薩斜塔上創(chuàng)造的奇跡【閱讀與擴(kuò)展】圖1.2.3【思考與練習(xí)】1加速度為零的運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)？23個(gè)同學(xué)討論問(wèn)題：甲同學(xué)說(shuō)，“物體的加速度大，說(shuō)明物體的速度一定很大?！币彝瑢W(xué)說(shuō)，“物體的加速度大，說(shuō)明物體速度的變化一定很大?！北瑢W(xué)說(shuō)，“物體的加速度大，說(shuō)明物體的速度一定在很快地變化?！蹦膫€(gè)同學(xué)說(shuō)得對(duì)？哪個(gè)同學(xué)說(shuō)得不對(duì)？為什么？3假定小汽車和無(wú)軌電車起步時(shí)都做勻加速運(yùn)動(dòng)，無(wú)軌電車的速度在5s內(nèi)從零增加到9m/s，小汽車的速度在3s內(nèi)從零增加到13.5m/s，它們的加速度各是多大？4一輛機(jī)車原來(lái)的速度是36km/h，在一段下坡路上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是0.2m/s2，行駛到下坡路末端時(shí)速度增加到54km/h。求機(jī)車通過(guò)這段坡路所用的時(shí)間。5從車站開(kāi)出的列車，以0.05m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。需要多少時(shí)間列車的速度才能增加到28.8km/h？在這段時(shí)間里列車前進(jìn)了多長(zhǎng)距離？6一物體在一高樓的頂端從靜止開(kāi)始自由下落，經(jīng)歷了3s落到地面。若空氣阻力可忽略不計(jì)，求該樓的高度是多少米？慣性現(xiàn)象及應(yīng)用1.3問(wèn)題與現(xiàn)象一輛奔馳的公交車上坐滿了乘客，其中幾位是“站客”。由于有人橫穿馬路，司機(jī)緊急剎車，一位小伙子猛地向前倒去，碰上了前面的一位女士。女士一臉不高興，白了男青年一眼說(shuō)，“瞧你那德性?！蹦星嗄昙t了臉忙賠不是：“對(duì)不起，不是德性是慣性?！币痪湓捑拱雅亢推渌丝投冀o逗樂(lè)了。圖1.3.1基礎(chǔ)知識(shí)遠(yuǎn)在兩千多年以前，人們已經(jīng)提出了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系問(wèn)題?？墒侵钡劫だ院团ｎD的時(shí)代，才給出了這個(gè)問(wèn)題的正確答案。17世紀(jì)以前，人們普遍認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。用力推車，車子才前進(jìn)；停止用力，車子就要停下來(lái)。亞里士多德根據(jù)這類經(jīng)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用，物體就要靜止下來(lái)。在亞里士多德以后的兩千多年內(nèi)，動(dòng)力學(xué)一直沒(méi)有多大進(jìn)展，直到17世紀(jì)，意大利的著名物理學(xué)家伽利略才根據(jù)實(shí)驗(yàn)指出，在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?。設(shè)想沒(méi)有摩擦，一旦物體具有某一速度，物體將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去?；A(chǔ)知識(shí)牛頓在伽利略等人工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的研究系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)的知識(shí)，提出了3條運(yùn)動(dòng)定律，其中第一條定律如下：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。這就是牛頓第一定律。物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律又叫做慣性定律。汽車突然開(kāi)動(dòng)的時(shí)候，車?yán)锏某丝蜁?huì)向后傾倒。這是因?yàn)槠囈呀?jīng)開(kāi)始前進(jìn)，乘客的下半身隨車前進(jìn)，而上半身由于慣性還要保持靜止?fàn)顟B(tài)的緣故。當(dāng)汽車突然停止的時(shí)候，車?yán)锏某丝蜁?huì)向前面傾倒。這是因?yàn)槠囈呀?jīng)停止，乘客的下半身隨車停止，而上半身由于慣性還要以原來(lái)的速度前進(jìn)的緣故。一切物體都具有慣性。任何靜止的物體，如果沒(méi)有外力作用，都不會(huì)自己運(yùn)動(dòng)起來(lái)；任何運(yùn)動(dòng)的物體，如果沒(méi)有外力作用，都不會(huì)自己停止下來(lái)。慣性是物體的固有性質(zhì)。物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持。物體的慣性對(duì)人們有時(shí)有利。另一方面，慣性也會(huì)給人們帶來(lái)危害。舉例應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)：慣性（1）燒杯中裝滿紅色液體，拿在手中的燒杯突然由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，觀察到杯中液體向后潑出，這說(shuō)明靜止的物體有慣性，液體有慣性；當(dāng)運(yùn)動(dòng)的燒杯突然由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，觀察到杯停液體前潑，可以得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)的物體有慣性，液體有慣性。（2）在鐵架臺(tái)的橫桿上粘4張紙條，間隔為10cm左右，然后對(duì)前端紙條用扇子扇動(dòng)一下，第一張紙條飄動(dòng)說(shuō)明空氣運(yùn)動(dòng)了；扇子停扇，后面的紙條仍逐一飄動(dòng)，證明運(yùn)動(dòng)的氣體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，能夠得出結(jié)論：氣體有慣性。說(shuō)明氣體有慣性的實(shí)驗(yàn)也可以這樣做：將一根立在桌面上的蠟燭點(diǎn)燃，將一只空牛奶盒插吸管的口正對(duì)燭焰（大約5cm），用手捏牛奶盒可使?fàn)T焰熄滅。怎么辨別生蛋和熟蛋【閱讀與擴(kuò)展】【思考與練習(xí)】1足球運(yùn)動(dòng)員帶球前進(jìn)，遇到對(duì)方運(yùn)動(dòng)員鏟球時(shí)常常會(huì)被絆倒。你能解釋這種現(xiàn)象嗎？2用小棍敲打晾在繩上的毛毯，會(huì)使毛毯上的灰塵掉下來(lái)。這是為什么？3我國(guó)公安交通部門規(guī)定，從1993年7月1日起，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶。為什么這樣規(guī)定？請(qǐng)從物理學(xué)的角度加以說(shuō)明。生活中常見(jiàn)的3種力1.4問(wèn)題與發(fā)現(xiàn)蘋果為什么會(huì)豎直向下落下來(lái)？人用力向上跳，不論跳多高，最后還是要落在地面？這都是什么原因呢？基礎(chǔ)知識(shí)一、力從牛頓第一定律知道，如果物體沒(méi)有受到力的作用，它的速度大小和方向就都保持不變?？梢?jiàn)，如果運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生改變，一定是受到別的物體作用的結(jié)果。這種能使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的作用，就叫做力。產(chǎn)生力的作用時(shí)，總有兩個(gè)物體。當(dāng)一個(gè)物體受到力的作用時(shí)，一定有另一個(gè)物體對(duì)它施加這種作用。施加力的作用的物體，叫做施力物體；受到力的作用的物體，叫做受力物體。缺少施力物體或缺少受力物體，都不會(huì)有力的作用。力的國(guó)際單位制單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)是N。力不僅有大小，而且有方向。力的大小可以用彈簧秤測(cè)量。力的方向可以從它產(chǎn)生的作用來(lái)判斷。研究力的問(wèn)題時(shí)，力的大小和方向可以用一條帶箭頭的線段來(lái)表示。線段的長(zhǎng)短按照一定的比例來(lái)畫，表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，箭尾或箭頭畫在力的作用點(diǎn)上。這種表示力的方法，叫做力的圖示。如圖1.4.1表示作用在汽車拖車上的力，方向水平向右，大小是2000N。圖1.4.1基礎(chǔ)知識(shí)二、重力由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。地球上的一切物體都受到重力。物體所受重力G的大小跟物體的質(zhì)量m成正比，用公式表示為G=mg式中g(shù)是重力加速度，就是前面講到的自由落體加速度。這個(gè)關(guān)系式表示，質(zhì)量為1kg的物體受到的重力是9.8N。同一物體在地球上不同位置所受的重力并不相同，一般來(lái)說(shuō)，在地球兩極受到的重力大，在赤道受到的重力??；平原和高山相比，在平原上受到的重力大，在高山上受到的重力小。重力的方向總是豎直向下的。物體靜止時(shí)對(duì)豎直懸掛它的繩子的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Φ扔谖矬w受到的重力，因此重力可以用彈簧秤測(cè)量（如圖1.4.2）。重力的作用可以看作集中在一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心。質(zhì)量分布均勻的物體，如果其形狀規(guī)則，重心就在它的幾何中心上。例如，均勻球體的重心在球心，均勻圓環(huán)的重心在環(huán)心，均勻直棒的重心在中點(diǎn)。圖1.4.3表示出幾種物體的重心位置?；A(chǔ)知識(shí)圖1.4.2圖1.4.3基礎(chǔ)知識(shí)三、彈力物體在力的作用下會(huì)改變形狀。例如，竹竿受力會(huì)變彎（如圖1.4.4（a）），彈簧受力會(huì)伸長(zhǎng)或縮短（如圖1.4.4（b））。物體形狀的改變叫做形變。發(fā)生了形變的物體，在一定限度內(nèi)，當(dāng)外力消失后，仍能恢復(fù)原來(lái)的形狀。這種能恢復(fù)原狀的形變，叫做彈性形變。這個(gè)限度叫做彈性限度。超過(guò)了彈性限度，發(fā)生形變的物體就不能再恢復(fù)原狀。圖1.4.4基礎(chǔ)知識(shí)三、彈力用手拉彈簧，使彈簧伸長(zhǎng)，手會(huì)感到彈簧對(duì)手有拉力；用手壓彈簧，使彈簧縮短，手會(huì)感到彈簧對(duì)手有壓力。發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀而對(duì)阻礙它的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。任何物體發(fā)生彈性形變時(shí)都要產(chǎn)生彈力，不過(guò)物體的形變通常很小，不容易被察覺(jué)。用網(wǎng)球拍擊球時(shí)，拍網(wǎng)和球都發(fā)生彈性形變（如圖1.4.5（a））。拍網(wǎng)發(fā)生彈性形變，對(duì)網(wǎng)球產(chǎn)生彈力（如圖1.4.5（b））；同時(shí)，球也發(fā)生形變，對(duì)拍網(wǎng)也產(chǎn)生彈力（如圖1.4.5（c））。放在桌面上的書，壓在桌面上，使桌面發(fā)生微小形變（如圖1.4.6（a））。發(fā)生形變的桌面對(duì)書產(chǎn)生向上的彈力，這就是桌面對(duì)書的支持力FN（如圖1.4.6（b））；桌面受到書所施加的向下的力（如圖1.4.6（c）），可見(jiàn)，彈力發(fā)生在互相接觸、并發(fā)生了彈性形變的物體之間。彈力的方向總是跟物體間的接觸面垂直。彈力的大小與物體的材料和形變的大小有關(guān)。在彈性限度內(nèi)，形變?cè)酱?，彈力也越大。?shí)驗(yàn)表明，在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與物體的形變的大小成正比。這就是胡克定律。這個(gè)規(guī)律是英國(guó)物理學(xué)家胡克（1635—1703）在1660年發(fā)現(xiàn)的。超過(guò)了彈性限度，彈力就不再與形變的大小成正比，而且物體也不能再恢復(fù)原狀。彈簧秤是根據(jù)胡克定律制成的，每個(gè)彈簧秤都有一定的稱量范圍，不能用來(lái)稱量過(guò)重的物體，這就是為了防止超過(guò)它的彈性限度。基礎(chǔ)知識(shí)圖1.4.6圖1.4.5基礎(chǔ)知識(shí)四、摩擦力摩擦是常見(jiàn)的現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)的時(shí)候，要受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。滑動(dòng)摩擦力的大小跟兩物體間的壓力有關(guān)。大量實(shí)驗(yàn)表明：兩個(gè)物體間的滑動(dòng)摩擦力的大小跟這兩個(gè)物體表面間壓力的大小成正比。如果用F表示滑動(dòng)摩擦力的大小，用FN表示壓力的大小，二者之間的關(guān)系可以用下面的公式來(lái)表示：F=μFN式中的μ是比例常數(shù)，叫做動(dòng)摩擦因數(shù)，它的大小跟相互接觸的材料有關(guān)，還跟接觸面的光滑程度有關(guān)。幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)如表1.4.1所示。在壓力相同的情況下，滑動(dòng)摩擦力的大小取決于材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。基礎(chǔ)知識(shí)表1.4.1幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)四、摩擦力物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟它發(fā)生滑動(dòng)的方向相反，圖1.4.7表示在地面上滑動(dòng)的木塊受到滑動(dòng)摩擦力。在日常生活中，有時(shí)會(huì)遇到這種情況：用力推箱子，但箱子沒(méi)有被推動(dòng)，箱子和地面間雖然有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但仍然保持靜止。我們可以用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬：在桌面上放一個(gè)木塊，用彈簧秤去拉它（如圖1.4.8（a））。當(dāng)拉力比較小時(shí)，木塊和桌面間雖然有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但仍靜止不動(dòng)。從初中學(xué)過(guò)的二力平衡的條件可以知道，這時(shí)木塊一定還受到一個(gè)跟拉力大小相等、方向相反的力，這個(gè)力就是桌面對(duì)木塊的摩擦力F′。這種作用在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但仍保持相對(duì)靜止的物體上的摩擦力，叫做靜摩擦力。逐漸增大對(duì)木塊的拉力F，如果木塊仍舊保持不動(dòng)，說(shuō)明靜摩擦力F′仍然跟拉力保持平衡（如圖1.4.8（b））。由此推知，靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大，隨著外力的減小而減小。當(dāng)拉力增大到一定值時(shí)，靜摩擦力不再隨之增大，木塊開(kāi)始滑動(dòng)。這表明靜摩擦力不能無(wú)限制增大，而是有一個(gè)最大值。達(dá)到最大值的靜摩擦力，叫做最大靜摩擦力。靜摩擦力的方向總是跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反?；A(chǔ)知識(shí)圖1.4.7圖1.4.8舉例應(yīng)用摩擦力的作用隨處可見(jiàn)。例如，許多車輛采用摩擦達(dá)到減速的目的，這利用了摩擦力對(duì)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用。手能拿住瓶子不滑落，織成布的紗線不散開(kāi)，都是靜摩擦力的作用。在糧庫(kù)、碼頭安裝的皮帶運(yùn)輸機(jī)上，使用摩擦因數(shù)較大的橡膠皮帶來(lái)傳送貨物，是通過(guò)貨物和傳送皮帶間的靜摩擦力來(lái)工作的（如圖1.4.9）。注意觀察一下，在日常生產(chǎn)和生活中，哪些摩擦是有利的，哪些摩擦是有害的？人們用什么方法來(lái)增大有利的摩擦？用什么方法來(lái)減小有害的摩擦？圖1.4.9【思考與練習(xí)】1怎樣用圖示法表示力？2重力的大小和質(zhì)量有什么關(guān)系？3彈簧的彈力和彈簧的伸長(zhǎng)有什么關(guān)系？4滑動(dòng)摩擦力的大小和什么因素有關(guān)？滑動(dòng)摩擦力沿什么方向？風(fēng)對(duì)射箭的影響1.5問(wèn)題與現(xiàn)象假設(shè)有個(gè)射箭選手在刮著大風(fēng)的天氣里依然只是正對(duì)著靶心射箭，那他還能射準(zhǔn)靶心嗎？基礎(chǔ)知識(shí)一輛車可以由一個(gè)人來(lái)推，也可以由兩個(gè)或幾個(gè)人共同拉，就是說(shuō)，作用在車上的力可以是一個(gè)，也可以是幾個(gè)。如果某一個(gè)力作用在車上時(shí)，車的運(yùn)動(dòng)情況跟幾個(gè)力作用時(shí)完全相同，我們就說(shuō)這一個(gè)力的作用效果與幾個(gè)力的作用效果相同。如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。求幾個(gè)已知力的合力，叫做力的合成；求一個(gè)已知力的分力，叫做力的分解?；A(chǔ)知識(shí)一、一條直線上的力的合成當(dāng)兩個(gè)力沿一條直線作用時(shí)，求它們的合力比較簡(jiǎn)單。從實(shí)驗(yàn)知道，如果兩個(gè)力的方向相同，合力的大小等于兩個(gè)分力大小之和，合力的方向跟兩個(gè)分力的方向相同（如圖1.5.1（a））；如果兩個(gè)力的方向相反，合力的大小等于兩個(gè)分力的大小之差，合力的方向跟分力中數(shù)值較大的那個(gè)分力的方向相同（如圖1.5.1（b））。圖1.5.1基礎(chǔ)知識(shí)二、互成角度的力的合成如果兩個(gè)力互成一定角度，怎樣確定它們合力的大小和方向呢？通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以證明，互成角度的兩個(gè)力的合力，能夠用平行四邊形定則得出：以表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，經(jīng)過(guò)這兩條有向線段的交點(diǎn)的對(duì)角線就代表這兩個(gè)力的合力（如圖1.5.2）。平行四邊形定則不僅是力的合成法則，也是一切有方向的量的合成法則，對(duì)位移、速度等都適用。根據(jù)平行四邊形定則，在知道合力以及分力方向的情況下，也可以進(jìn)行力的分解，即求出分力的大小。圖1.5.2基礎(chǔ)知識(shí)二、互成角度的力的合成許多情況下分力的方向是可以判定的。例如，如圖1.5.3所示，把兩條互成角度的繩子掛起來(lái)，物體對(duì)繩子產(chǎn)生拉力F（F的大小等于物體所受的重力G），F(xiàn)作用的效果是使兩根繩子被拉長(zhǎng)。由此知道，沿著兩繩伸長(zhǎng)的方向有兩個(gè)力FA和FB，F(xiàn)A和FB就是力F的兩個(gè)分力。根據(jù)平行四邊形定則，按一定比例作圖，就可以求出這兩個(gè)分力的大小，如圖1.5.3（b）所示。又如，如圖1.5.4所示，把物體放在斜面上，這時(shí)作用在物體上的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用：一個(gè)是物體壓迫斜面使它發(fā)生微小形變，另一個(gè)作用是使物體沿斜面方向向下滑動(dòng)。可見(jiàn)，重力G的兩個(gè)分力一個(gè)在垂直于斜面的方向，另一個(gè)在平行于斜面的方向。因此，從物體的重心O按一定的比例畫出重力G，根據(jù)平行四邊形定則，就可以求出兩個(gè)分力F1和F2。兩個(gè)分力的大小，可以用尺在圖上量出，也可以計(jì)算求解。如圖1.5.5所示，當(dāng)斜面的傾角是θ時(shí)，F(xiàn)1=Gcosθ,F2=Gsinθ當(dāng)傾角θ增大時(shí)，物體對(duì)斜面的壓力F1減小，使物體沿斜面的下滑的力F2增大。回答本節(jié)開(kāi)始提出的問(wèn)題，在刮風(fēng)的日子里，射箭選手們?cè)诟?jìng)技場(chǎng)需要靈活運(yùn)用力的合成進(jìn)行比賽。因?yàn)樯浼x手們比其他任何人都要清楚，往前飛的箭不僅受到了弓箭本身往前的彈射力，還要受到風(fēng)的影響?；A(chǔ)知識(shí)圖1.5.3圖1.5.4舉例應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)小同學(xué)拉動(dòng)大同學(xué)力氣小的同學(xué)跟任何一個(gè)力氣大的同學(xué)拔河比賽時(shí)，都拉不動(dòng)大同學(xué)。但是，換個(gè)做法就不同了：讓兩名大同學(xué)分別緊緊拉住一根長(zhǎng)繩子的兩端，一名小同學(xué)用力沿著與繩子垂直的方向推或拉繩子的中點(diǎn)，這兩名大同學(xué)就會(huì)被繩子拉動(dòng)。討論一下，這是為什么？【思考與練習(xí)】1兩個(gè)人共同提一桶水，要想省力，兩人拉力間的夾角應(yīng)該大些還是小些？為什么？你能用橡皮筋做個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你的結(jié)論嗎？2下面的說(shuō)法哪個(gè)對(duì)？（1）合力一定比分力大；（2）合力一定比分力??；（3）合力可以比分力大，也可以比分力小。3能不能用一個(gè)較小的力產(chǎn)生兩個(gè)較大的分力？怎樣做？試舉一個(gè)例子。力和運(yùn)動(dòng)的定量關(guān)系1.6問(wèn)題與現(xiàn)象我們小時(shí)候都有這樣的體會(huì)：從比較陡的滑梯上下滑的時(shí)候，速度會(huì)增加得很快，感覺(jué)有點(diǎn)害怕；但是從不陡的滑梯上下滑的時(shí)候，速度增加得慢，一點(diǎn)害怕的感覺(jué)也沒(méi)有。你知道這是什么道理嗎？基礎(chǔ)知識(shí)

舉例應(yīng)用

舉例應(yīng)用

舉例應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)?zāi)姆N情況棉線容易斷？找一個(gè)透明干凈的塑料瓶子，在瓶子里倒入適當(dāng)?shù)母缮匙樱ㄗ詈檬氰F砂），手拽棉線一端將瓶子慢慢提起時(shí)剛好把棉線拉斷。倒出瓶里少量的沙子，再用同樣的細(xì)棉線將瓶子系好。當(dāng)慢慢地提起瓶子時(shí)，棉線不斷，可是當(dāng)用力猛地提起瓶子時(shí)，棉線卻斷了。這是為什么呢？比較兩次提瓶子的快慢，就會(huì)得出：第一次慢慢提起，加速度小，用力不大，棉線能承受住拉力；第二次猛地提起，瓶子在很短的時(shí)間內(nèi)速度改變很大，即產(chǎn)生很大的加速度，就需要很大的拉力，拉力超過(guò)棉線能承受的限度時(shí)棉線就斷了。這也是起重機(jī)吊起重物時(shí)不宜過(guò)快的原因?！舅伎寂c練習(xí)】1假若摩擦阻力可以忽略，小球在斜面上向下的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是勻加速運(yùn)動(dòng)？它滾到平面上以后又將做什么運(yùn)動(dòng)？為什么？2一個(gè)物體受到10N的力作用時(shí)，產(chǎn)生的加速度是4m/s2。如果要產(chǎn)生6m/s2的加速度的話，需要施加多大的力？3滑冰運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50kg，停止蹬冰后以10m/s的速度開(kāi)始在冰面上滑行。如果運(yùn)動(dòng)員受到的阻力是30N，他的加速度是多大？能滑行多遠(yuǎn)？火箭靠反作用力飛行1.7問(wèn)題與現(xiàn)象大家都看到電視上“神舟13號(hào)”火箭把我國(guó)的3名航天員送上了太空，但是，你知道火箭飛行的原理嗎？基礎(chǔ)知識(shí)如果你穿著布鞋，用腳尖猛踢足球，腳對(duì)球的作用力會(huì)使球飛向遠(yuǎn)處，但也使你的腳尖疼得不敢著地。用手拉彈簧，彈簧受到手的拉力，手也受到彈簧的拉力。在平靜的湖面上，如果人在一只船上用力推另一只船，在另一只船受到推力遠(yuǎn)離的同時(shí)，自己的船也會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)（如圖1.7.1）。滑過(guò)冰的同學(xué)可能經(jīng)驗(yàn)更多，穿著旱冰鞋的兩個(gè)同學(xué)，不論誰(shuí)推誰(shuí)，兩個(gè)人都同時(shí)被推動(dòng)（如圖1.7.2）。圖1.7.1圖1.7.2基礎(chǔ)知識(shí)觀察和實(shí)驗(yàn)表明，在兩個(gè)物體之間，力的作用總是相互的。一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體有力作用，另一個(gè)物體一定同時(shí)對(duì)這個(gè)物體也有力的作用。兩個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)力，叫做作用力和反作用力。我們可以把其中的任何一個(gè)力叫做作用力，而另一個(gè)力就叫做反作用力。兩個(gè)同學(xué)一組，用兩個(gè)彈簧秤分別做如圖1.7.3（a）所示的實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)可以改變拉力的大小，同時(shí)觀察兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)。具體如下：①A主動(dòng)拉B；②B主動(dòng)拉A；③A、B對(duì)拉；④把一個(gè)彈簧秤固定，用力拉另一個(gè)彈簧秤（如圖1.7.3(b)）。圖1.7.3基礎(chǔ)知識(shí)大量實(shí)驗(yàn)表明：物體之間的作用力和反作用力的大小相等、方向相反，作用在一條直線上，這就是牛頓第三定律。為了方便，常常用F表示作用力，用F′表示反作用力，于是，這兩個(gè)力的關(guān)系可表示為F=-F′式中的負(fù)號(hào)表示它們的方向相反。牛頓第三定律在實(shí)際中應(yīng)用很廣。人走路時(shí)用腳蹬地，腳對(duì)地面施加一個(gè)向后的作用力，地面同時(shí)也給人一個(gè)大小相等的向前的反作用力，使人前進(jìn)。輪船的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳對(duì)水施加一個(gè)向后的作用力，水同時(shí)也給船一個(gè)大小相等的向前的反作用力，使船前進(jìn)。舉例應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)：自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的紙盒實(shí)驗(yàn)思考：裝滿水的紙盒為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)？實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：空的牛奶盒，釘子，60cm長(zhǎng)的繩子，水槽，水。實(shí)驗(yàn)操作：（1）用釘子在空牛奶盒上扎5個(gè)孔；（2）一個(gè)孔在紙盒頂部的中間，另外4個(gè)孔在紙盒4個(gè)側(cè)面的左下角；（3）將一根大約60cm長(zhǎng)的繩子系在頂部的孔上；（4）將紙盒放在盤子上，打開(kāi)紙盒口，快速地將紙盒灌滿水；（5）用手提起紙盒頂部的繩子，紙盒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)：水流產(chǎn)生大小相等而方向相反的力，紙盒的4個(gè)角均受到這個(gè)推力。由于這個(gè)力作用在每個(gè)側(cè)面的左下角，所以紙盒按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。動(dòng)手試試：（1）如果在每個(gè)側(cè)面的中心扎孔，紙盒會(huì)怎樣旋轉(zhuǎn)？（2）如果孔位于每個(gè)側(cè)面的右下角，紙盒將向哪個(gè)方向旋轉(zhuǎn)？關(guān)羽和張飛比力氣【閱讀與擴(kuò)展】【思考與練習(xí)】1掛在繩子下端的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，有的同學(xué)認(rèn)為這是因?yàn)槔K子向上拉物體的力跟物體向下拉繩子的力大小相等，方向相反，這種看法對(duì)嗎？為什么？2用牛頓第三定律判斷下列說(shuō)法是否正確：（1）人走路時(shí)，只有地對(duì)腳的反作用力大于腳蹬地的作用力時(shí)，人才能前進(jìn)；（2）只有站在地上不動(dòng)，你對(duì)地面的壓力和地面對(duì)你的支持力才大小相等、方向相反；（3）以卵擊石，石頭沒(méi)有損傷而卵被擊破，是因?yàn)槁褜?duì)石頭的作用力小于石頭對(duì)卵的作用力；（4）物體A靜止在物體B上，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的100倍，所以A作用于B的力大于B作用于A的力。3如圖1.7.4所示（a）和（b）兩種情況，彈簧秤的讀數(shù)各是多少？做實(shí)驗(yàn)證明你的答案是否正確。圖1.7.4【思考與練習(xí)】4靜止在水平桌面上的物體受到兩個(gè)力的作用。這兩個(gè)力的反作用力各作用在什么物體上？在這4個(gè)力中，哪兩個(gè)力是作用力和反作用力？哪兩個(gè)力是相互平衡的力？5有人認(rèn)為，既然作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，這兩個(gè)力就是相互平衡的力。這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)？如果不對(duì)，錯(cuò)在哪里？說(shuō)明理由。圖1.7.4投出的籃球1.8問(wèn)題與現(xiàn)象在體育活動(dòng)投擲鉛球時(shí)，怎樣才能把鉛球投擲得更遠(yuǎn)？不少同學(xué)認(rèn)為，只要力氣大，投擲速度大就可以了。其實(shí)這只答對(duì)了條件的一部分，另一部分條件是什么呢？基礎(chǔ)知識(shí)投出的籃球、扔出的石塊、射出的炮彈，它們的運(yùn)動(dòng)都是拋體運(yùn)動(dòng)。下面先來(lái)看一看拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。第一，在忽略空氣阻力的情況下，拋體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力的作用。由牛頓第二定律可以知道，在只受重力的作用時(shí)，物體的加速度是重力加速度，所以，它們的運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，而且加速度的大小和方向都是不變的。第二，拋體的初速度不等于零。如果初速度的方向是豎直向上或向下的，就是豎直上拋運(yùn)動(dòng)或豎直下拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。如果初速度是水平的，就叫做平拋運(yùn)動(dòng)；如果初速度的方向既不是豎直的也不是水平的，就叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線。下面我們來(lái)研究分析這種曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?；A(chǔ)知識(shí)一、平拋運(yùn)動(dòng)水平投擲小石子、水平水管噴射出來(lái)的水和從水平桌面上彈出去的小球都是平拋運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律可知，運(yùn)動(dòng)物體的加速度方向與它受力的方向相同。做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，在豎直方向又沒(méi)有初速度，所以它在豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該與自由落體相同。如果讓兩個(gè)物體從同一位置分別做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，它們落下的距離也應(yīng)該相同。我們用如圖1.8.1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)檢驗(yàn)上述判斷。有兩個(gè)完全相同的小球A和B，B球被一個(gè)彈性金屬片緊緊夾住，A球放在金屬片的前方。當(dāng)用小錘打擊金屬片時(shí)，金屬片把A球水平彈出，同時(shí)放開(kāi)B球，使其自由下落，這樣，兩個(gè)小球從同一高度、同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)做平拋運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)。打擊金屬片所用的力越大，A球的水平速度也越大，它飛出的水平距離就越遠(yuǎn)。但是，實(shí)驗(yàn)表明，無(wú)論A球的初速度大小如何，它總是與B球同時(shí)落地。這說(shuō)明做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)相同。圖1.8.1基礎(chǔ)知識(shí)一、平拋運(yùn)動(dòng)我們還可以用頻閃照相的方法更精確地研究平拋運(yùn)動(dòng)，如圖1.8.2所示是實(shí)驗(yàn)所拍的頻閃照片?？梢钥闯?，盡管兩個(gè)球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)不同，但它們?cè)谪Q直方向上的運(yùn)動(dòng)是相同的。經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，它們下落相同的高度。另外還可以看出，在水平方向上，A球在相等的時(shí)間里通過(guò)的距離相等，這表明它在水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)上面的分析可以得出，平拋運(yùn)動(dòng)可以在豎直和水平兩個(gè)方向上分別研究。也就是說(shuō)，把平拋運(yùn)動(dòng)看作水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這個(gè)規(guī)律，只要知道平拋物體的拋出點(diǎn)高度和水平初速度，就可以知道它在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡。圖1.8.2基礎(chǔ)知識(shí)二、斜拋運(yùn)動(dòng)投出的標(biāo)槍、大炮發(fā)射的炮彈、救火龍頭里噴出來(lái)的水都作斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)也可以看作兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是物體由于慣性沿初速度方向斜著向上的勻速運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是在重力作用下在豎直方向產(chǎn)生的自由落體運(yùn)動(dòng)。我們可以用噴出的水流代替斜拋物體，來(lái)檢查上述分析是否正確，如圖1.8.3所示，事先測(cè)出水流的初速度v0，根據(jù)初速度v0值按上述方法畫出它的軌跡，再看實(shí)際噴出的水流跟所畫的軌跡是否重合。通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，在拋射角不變的情況下，水流的初速度越大，射程（它的水平距離通常叫做射程）也就越遠(yuǎn)；在水流的初速度不變的情況下；射程隨拋射角而變化，拋射角等于45°時(shí)射程最大。圖1.8.3舉例應(yīng)用在上面關(guān)于平拋和斜拋的研究中沒(méi)有考慮空氣阻力的影響，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡叫做拋物線。實(shí)際上，當(dāng)拋體的速度較大時(shí)，空氣阻力的影響很大，這時(shí)拋體的軌跡就不是拋物線了。例如，沿20°的拋射角，以600m/s的初速度射出的炮彈，如果不計(jì)空氣阻力，其理論射程可達(dá)24km，實(shí)際上由于空氣阻力的影響，實(shí)際射程只有7km。它的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1.8.4中的實(shí)線所示，虛線是不考慮空氣阻力時(shí)的軌跡。圖1.8.4【思考與練習(xí)】1分析一些實(shí)例，說(shuō)明在什么條件下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線？在什么條件下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線？2平拋物體的射程跟哪些因素有關(guān)？?jī)蓚€(gè)小球的水平初速度相同，一個(gè)拋出點(diǎn)離地面較高，另一個(gè)離地面較低，哪個(gè)落地點(diǎn)的距離更遠(yuǎn)？為什么？3斜拋運(yùn)動(dòng)的射程跟哪些因素有關(guān)？4高處掛著一只玩具布猴，用彈簧槍瞄準(zhǔn)它射擊，如圖1.8.5所示。如果子彈射出時(shí)，布猴恰好開(kāi)始自由下落，子彈能打中它嗎？為什么？圖1.8.5汽車拐彎的奧秘1.9問(wèn)題與現(xiàn)象如果你會(huì)騎自行車，你一定知道當(dāng)自行車在直路上行駛的時(shí)候，人要把車子擺正；當(dāng)自行車急速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，不僅要改變車把的方向，而且人和車身最好都要適當(dāng)?shù)叵驈澋览飩?cè)傾斜。為什么要這樣做呢？圖1.9.1基礎(chǔ)知識(shí)

圖1.9.2基礎(chǔ)知識(shí)

圖1.9.3基礎(chǔ)知識(shí)

舉例應(yīng)用

鐵路轉(zhuǎn)彎處外軌為什么比內(nèi)軌高？【閱讀與擴(kuò)展】圖1.9.4【思考與練習(xí)】1觀察日常見(jiàn)到的圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，分析一下它們的向心力是怎樣產(chǎn)生的。2半徑為10cm的砂輪，每0.2s轉(zhuǎn)一圈。砂輪邊緣上的某一質(zhì)點(diǎn)，它的線速度的大小是多少？砂輪上離軸不同距離的質(zhì)點(diǎn)，它們的線速度是否相同？3一個(gè)圓盤可以繞著通過(guò)圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放置一個(gè)小木塊A，它隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，如圖1.9.5所示。問(wèn)：木塊受到幾個(gè)力的作用？方向如何？木塊所受的向心力是由什么力提供的？4做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，如果它的線速度不變，半徑r增大一倍，向心力怎樣變化？圖1.9.5甩干衣服上的水分1.10問(wèn)題與現(xiàn)象不少同學(xué)使用過(guò)雙缸洗衣機(jī)，都知道洗衣缸把衣物洗好后，脫水缸能把衣物甩干，又快又省勁。可你知道洗衣機(jī)為什么能把衣物甩干嗎？基礎(chǔ)知識(shí)離心運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性總有沿著圓周切線飛出去的趨勢(shì)，它之所以沒(méi)有離開(kāi)圓周，是因?yàn)槭艿阶銐虼蟮南蛐牧ψ饔?。一旦向心力突然消失，物體就會(huì)沿切線方向飛出去，離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)。除了向心力突然消失這種情況外，在合外力F不足以提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，物體也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心，這時(shí)物體雖然不會(huì)沿切線方向飛出，但外力不足以把它拉到圓周上來(lái)，物體就會(huì)如圖1.10.1所示的那樣，沿著切線和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng)，離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力不足或向心力突然消失時(shí)，將逐漸遠(yuǎn)離圓心，這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng)。圖1.10.1舉例應(yīng)用離心運(yùn)動(dòng)有很多應(yīng)用，離心干燥器就是利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉的裝置，在紡織廠里用來(lái)使棉紗、毛線或紡織品變得干燥。把濕的物體放在離心干燥器的金屬網(wǎng)籠里面(如圖1.10.2)，網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較快時(shí)，水滴跟物體的附著力F不足以提供所需的向心力，于是水滴做離心運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)網(wǎng)孔飛到網(wǎng)籠外面。洗衣機(jī)的脫水筒（如圖1.10.3）也是利用離心運(yùn)動(dòng)把濕衣服甩干的，洗衣機(jī)脫水缸里的脫水器是一個(gè)多孔的可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓桶，筒壁上有許多小孔，濕衣服就放在筒里。當(dāng)筒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，水滴跟衣物之間的附著力不足以供給水滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，于是水滴離開(kāi)衣物，逐漸遠(yuǎn)離圓心到達(dá)筒邊，穿過(guò)小孔，由慣性而沿切線方向飛出，這樣就把濕衣服的水甩干了。圖1.10.2圖1.10.3舉例應(yīng)用不少小朋友愛(ài)吃“棉花糖”，它的制作方法也應(yīng)用了離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象（如圖1.10.4）。機(jī)器內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似，里面加入白糖，加熱使糖熔化，內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng)，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為細(xì)絲，到達(dá)溫度較低的外筒后冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，就像一團(tuán)棉花。在水平公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面間的靜摩擦力提供的（如圖1.10.5），如果轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運(yùn)動(dòng)而造成交通事故。因此，在公路轉(zhuǎn)彎處，車輛要放慢車速。高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪、飛輪等，都不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速，如果轉(zhuǎn)速過(guò)高，砂輪、飛輪內(nèi)部分子間的相互作用力不足以提供所需的向心力，離心運(yùn)動(dòng)會(huì)使它們破裂，釀成事故。圖1.10.4圖1.10.5飛車走壁【閱讀與擴(kuò)展】圖1.10.6【思考與練習(xí)】1物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件有哪些？2生活中還有哪些物體在做離心運(yùn)動(dòng)？趣談物體的平衡1.11問(wèn)題與現(xiàn)象雜技節(jié)目表演中，一位小丑穿著很長(zhǎng)的大皮鞋，邁著卓別林式的步子走上舞臺(tái)，非常滑稽地向熱情的觀眾鞠躬，但他沒(méi)有躬下身來(lái)，而是直挺挺地向前傾斜，就像一塊木板朝前倒，眼看就要栽倒了，小丑卻挺著身子又立了起來(lái)，這又好像有根繩子把他拉起來(lái)似的，引起觀眾熱烈的掌聲。你知道這其中的奧秘嗎？圖1.11.1基礎(chǔ)知識(shí)一、平衡的種類你看過(guò)雜技表演走鋼絲嗎？你小時(shí)候玩過(guò)不倒翁嗎？如圖1.11.2所示，鋼絲上的雜技演員、兒童玩的不倒翁都可以在重力和支持力的作用下處于平衡狀態(tài)，但是鋼絲上的演員稍有不慎就會(huì)摔下來(lái)，而不倒翁在扳倒后卻會(huì)自動(dòng)立起來(lái)。圖1.11.2基礎(chǔ)知識(shí)一、平衡的種類如圖1.11.3（a）所示，把木條一端的小孔掛在水平軸O上，讓木條稍稍離開(kāi)平衡位置，這時(shí)重心C的位置升高，重力對(duì)軸O的力矩就會(huì)使它回到原來(lái)的平衡位置，這種平衡叫做穩(wěn)定平衡。如圖1.11.3（b）所示，使木條的重心C高于水平軸O，并恰好在軸的正上方，木條也能處于平衡狀態(tài)。把木條從平衡位置稍微移開(kāi)一點(diǎn)，重心C的位置降低，重力對(duì)軸O的力矩就會(huì)使它更加遠(yuǎn)離平衡位置，這種平衡叫做不穩(wěn)定平衡。如圖1.11.3（c）所示，把正好處于重心C處的小孔套在軸O，這時(shí)無(wú)論木條處于什么角度，它都能保持平衡。這是因?yàn)闊o(wú)論怎樣放置木條，它的重心C的高度都不改變，重力對(duì)軸O的力矩也不變，這種平衡叫做隨遇平衡。圖1.11.3基礎(chǔ)知識(shí)一、平衡的種類總結(jié)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，物體在重力和支持力作用下的平衡可以分為3種：穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡和隨遇平衡。平衡后使物體稍微偏離平衡位置，如果重心升高，這種平衡就是穩(wěn)定平衡；如果重心降低，就是不穩(wěn)定平衡；如果稍稍偏離原來(lái)的位置后重心的高度不變，就是隨遇平衡。不倒翁的底部是較重的泥塊或鐵塊，上部是空的，豎立的時(shí)候重心位置最低（如圖1.11.2（b）），無(wú)論怎樣扳動(dòng)它，它的重心都要升高，所以總會(huì)自動(dòng)回復(fù)到豎立的狀態(tài)。鋼絲上的雜技演員能通過(guò)自身的調(diào)整處于不穩(wěn)定平衡，正是憑借這種難以掌握的高超技藝，才能贏得觀眾的陣陣掌聲。機(jī)器上高速旋轉(zhuǎn)的部件，如電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子、汽車的車輪，都必須調(diào)整為隨遇平衡，不然運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，使機(jī)器損壞?；A(chǔ)知識(shí)二、穩(wěn)定的程度平放的磚和豎放的磚都處于穩(wěn)定平穩(wěn)狀態(tài)（如圖1.11.4），離開(kāi)平衡位置后重心都會(huì)升高。但是，它們的穩(wěn)定程度不同，豎放的磚容易翻倒，而平放的磚不易翻倒。從圖1.11.4中可以看出，平放的磚重心低、支持面大，只有使它偏轉(zhuǎn)很大的角度，它的重力作用線才會(huì)超出支持面，使磚向外翻倒。但豎放的磚重心高、支持面積小，只要偏轉(zhuǎn)不大的角度，重力作用線就會(huì)超出支持面，可見(jiàn)，物體的重心越低，支持的面積越大，物體越穩(wěn)定。圖1.11.4基礎(chǔ)知識(shí)二、穩(wěn)定的程度增加物體的穩(wěn)定程度有重要的實(shí)際意義，為了使物體更穩(wěn)定，既可以增大支持面積，也可以降低重心高度。例如，天平有一個(gè)底面積較大而且又較重的底座，實(shí)驗(yàn)室所用的鐵架臺(tái)有一個(gè)面積較大的鑄鐵座，照相機(jī)安放在支持面較大的三腳架上(如圖1.11.5)，越野汽車和拖拉機(jī)的車輪輪距都比較大，這些都是為了使它們更穩(wěn)定。相反地若要想減小穩(wěn)定程度，就要減小支持面積和升高重心。我國(guó)漢代科學(xué)家張衡發(fā)明的候風(fēng)地動(dòng)儀，就是利用柱擺穩(wěn)定度小的特性來(lái)測(cè)定地震源方向的儀器。圖1.11.5舉例應(yīng)用小制作蛋殼不倒翁實(shí)驗(yàn)器材：雞蛋，膠水，一些重物及裝飾物品若干。實(shí)驗(yàn)制作：在雞蛋的尖頂端開(kāi)個(gè)小孔，用吸管或其他方式將蛋清和蛋黃取出，形成較為完整的蛋殼。將小重物放入蛋殼中，用膠水固定在底部，用裝飾品或顏料將雞蛋外部按喜好進(jìn)行裝飾。實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將蛋殼左右壓倒，它仍回復(fù)至豎直狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)原理：蛋殼不倒翁不會(huì)倒,一方面因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)上輕下重，重心很低;另外,當(dāng)它向一邊傾斜時(shí),重心和桌面接觸點(diǎn)不在同一條鉛垂線上,重力作用會(huì)使它擺動(dòng)回原位置。還有就是底部為圓形，摩擦力較小，便于蛋殼不倒翁回復(fù)至原來(lái)位置?！舅伎寂c練習(xí)】1平衡的種類有哪些？2怎樣增加物體的穩(wěn)定度？小鳥(niǎo)也能撞壞飛機(jī)1.12問(wèn)題與現(xiàn)象一架海軍航空兵飛機(jī)剛騰空而起，突然，“砰”的一聲巨響，機(jī)體猛地一顫，飛行員發(fā)現(xiàn)左前三角擋風(fēng)玻璃完全破碎。令人慶幸的是，飛行員憑著頑強(qiáng)的意志和嫻熟的技術(shù)終于使飛機(jī)降落在跑道上。事故的原因是一只迎面飛來(lái)的小鳥(niǎo)。瞬間的碰撞會(huì)產(chǎn)生巨大沖擊力的事例，不只發(fā)生在鳥(niǎo)與飛機(jī)之間。一次，一位汽車司機(jī)開(kāi)車行駛在鄉(xiāng)間公路上，突然，一只母雞受驚，猛然在車前跳起，結(jié)果沖破汽車前窗，一頭撞進(jìn)駕駛室，并使司機(jī)受了傷。上面的“小鳥(niǎo)撞飛機(jī)”和“母雞撞汽車”兩個(gè)實(shí)例涉及了物理學(xué)中兩個(gè)重要的物理量——沖量和動(dòng)量?；A(chǔ)知識(shí)

基礎(chǔ)知識(shí)一、沖量和動(dòng)量沖量的方向與力的方向相同。沖量的單位由力的單位和時(shí)間的單位決定，在國(guó)際單位制中，力的單位是牛（N），時(shí)間的單位是秒（s），所以沖量的單位是牛秒，符號(hào)是N·s。從公式（1）還可以看出，當(dāng)沖量Ft一定時(shí)，盡管質(zhì)量不同的物體達(dá)到的速度不同，但是質(zhì)量和速度的乘積卻是一定的。可見(jiàn)，質(zhì)量和速度的乘積也有一定的物理意義，在物理學(xué)中，把質(zhì)量m和速度v的乘積叫做動(dòng)量。動(dòng)量通常用字母p表示，即p=mv。動(dòng)量的方向與速度的方向相同。動(dòng)量的單位由質(zhì)量的單位和速度的單位決定，在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是千克（kg），速度的單位是米每秒（m/s），所以，動(dòng)量的單位是千克米每秒，符號(hào)是kg·m/s?；A(chǔ)知識(shí)

舉例應(yīng)用如圖1.12.1所示，一個(gè)質(zhì)量為5.0kg的鐵錘把鐵路道釘打進(jìn)枕木里，鐵錘和道釘接觸時(shí)的速度是5.0m/s，如果打擊時(shí)鐵錘和道釘?shù)淖饔脮r(shí)間是0.02s，求打擊時(shí)的平均作用力（不計(jì)鐵錘所受的重力）。圖1.12.1舉例應(yīng)用

舉例應(yīng)用用動(dòng)量定理很容易解釋前面提到的雞蛋落地現(xiàn)象，雞蛋從桌面落到地面后速度是零，動(dòng)量的變化是一定的，受到的沖量也就是一定的。因此，如果力的作用時(shí)間短，作用力就大；如果力的作用時(shí)間長(zhǎng)，作用力就小。雞蛋落到水泥地面上，很快就停下來(lái)，力的作用時(shí)間短，因而產(chǎn)生的作用力大，雞蛋被打碎；而雞蛋落到厚厚的泡沫塑料墊上，從接觸到完全停下來(lái)需要較長(zhǎng)時(shí)間，因而產(chǎn)生的作用力小，就可能不致破碎。在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)需要延長(zhǎng)力的作用時(shí)間，使得產(chǎn)生的作用力較小。例如，運(yùn)輸玻璃器皿等易碎物品時(shí)，需要在包裝箱里放進(jìn)泡沫塑料或刨花、紙屑等松軟物，可以防止撞擊時(shí)物品受到損壞。兒童玩的碰碰車或碰碰船（如圖1.12.2），外緣使用柔軟的橡膠材料制作，可以用來(lái)減小碰撞時(shí)的沖擊力。相反，有時(shí)需要得到較大的作用力時(shí)，可以使物體先獲得較大的動(dòng)量，然后讓它的動(dòng)量在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生很大的變化。例如，開(kāi)山打石時(shí)，把具有很大質(zhì)量的錘子掄起來(lái)，使它有較大的動(dòng)量，然后把錘頭打在鋼釬上，大鐵錘的動(dòng)量發(fā)生急劇變化，就產(chǎn)生較大的作用力，能夠把堅(jiān)硬的石頭劈開(kāi)。圖1.12.2蘋果變成了炮彈【閱讀與擴(kuò)展】圖1.12.3【思考與練習(xí)】1質(zhì)量是25kg的兒童以0.5m/s的速度步行。他的動(dòng)量有多大？一個(gè)質(zhì)量是20g、速度是800m/s的子彈，動(dòng)量有多大？二者相比，哪個(gè)動(dòng)量大？2相同質(zhì)量的鋼球和鉛球，從相同高度自由落下，撞擊水泥地面后，鉛球停止運(yùn)動(dòng)，鋼球又向上彈起。哪個(gè)球的動(dòng)量變化大？3汽車的質(zhì)量和速度越大，急剎車越困難，怎樣根據(jù)動(dòng)量定理來(lái)解釋這種現(xiàn)象？4質(zhì)量是2000t的列車以72km/h的速度行駛，它的動(dòng)量是多大？要使它在30min內(nèi)停下來(lái)，需要多大的制動(dòng)力？有趣的聲學(xué)知識(shí)1.13問(wèn)題與現(xiàn)象生活中有許多聲學(xué)現(xiàn)象，有的容易觀察，有的卻不易察覺(jué)。下面就來(lái)介紹一些有趣的聲學(xué)現(xiàn)象。基礎(chǔ)知識(shí)一、聲音的反射各種波在傳播過(guò)程中如果遇到障礙物都會(huì)發(fā)生反射，聲波也是如此。我們?cè)诔踔袑W(xué)過(guò)的回聲現(xiàn)象（如圖1.13.1），就是聲波在遇到較大的障礙物后反射回來(lái)，傳入人耳再次被聽(tīng)到而形成的。聲波遇到較大的障礙物時(shí)總要發(fā)生反射，但有時(shí)卻聽(tīng)不到回聲。障礙物較遠(yuǎn)，反射的聲波到達(dá)人耳比原聲滯后0.1s以上時(shí)，才能分辨出回聲。通常在室內(nèi)講話時(shí)，墻壁反射回來(lái)的聲音與原來(lái)的講話聲“會(huì)合”在一起，耳朵分辨不出，只是感到比在空曠的操場(chǎng)上講話時(shí)聲音更響些。夏日的雷聲，有時(shí)轟隆隆地延續(xù)幾秒鐘以上，一部分原因就是聲波在云層、山岳和地面間多次反射造成的。在空曠的大房子里說(shuō)話，也會(huì)因多次反射而感到余音繚繞。圖1.13.1基礎(chǔ)知識(shí)二、聲的衍射水塘里的水波能夠繞過(guò)水中的木塊、石塊等小障礙物繼續(xù)傳播，好像這些障礙物并不存在，波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，叫做波的衍射。聲波是一種波，也可以發(fā)生衍射現(xiàn)象。人在墻的一側(cè)說(shuō)話，墻另一側(cè)的人能夠聽(tīng)到說(shuō)話聲，就是因?yàn)槁暡軌蚶@過(guò)墻繼續(xù)傳播，這就是聲波的衍射。研究表明，只有縫、孔的寬度或阻礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。聲波的波長(zhǎng)在1.7cm～17m之間，可以跟一般障礙物的尺寸相比，所以聲波能繞過(guò)障礙物?；A(chǔ)知識(shí)三、聲的干涉當(dāng)兩列頻率相同的波傳來(lái)時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)要同時(shí)參與兩種振動(dòng)。在有一些位置，這兩種振動(dòng)的疊加使得這里的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)；在另一些位置，兩種振動(dòng)的疊加使得這里的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)削弱。例如，操場(chǎng)上安裝兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器，播放相同的聲音，如果在操場(chǎng)上來(lái)回走動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)：一些地方聽(tīng)到的聲音大，另外一些地方聽(tīng)到的聲音小。這就是聲的干涉現(xiàn)象。基礎(chǔ)知識(shí)四、混響聲波在室內(nèi)傳播時(shí)，要被墻壁、天花板、地板等障礙物反射，每反射一次都要被障礙物吸收一些。這樣，當(dāng)聲源停止發(fā)聲后，聲波在室內(nèi)要經(jīng)過(guò)多次反射和吸收，最后才消失，我們就感覺(jué)到聲源停止發(fā)聲后聲音還會(huì)繼續(xù)一段時(shí)間。這種現(xiàn)象叫做混響，這段時(shí)間叫做混響時(shí)間?；祉憰r(shí)間的長(zhǎng)短是設(shè)計(jì)音樂(lè)廳、劇院和禮堂時(shí)必須考慮的，它跟房間的大小和形狀有關(guān)，跟室內(nèi)物品材料的性質(zhì)和人數(shù)的多少也有關(guān)系。堅(jiān)硬的物體，如大理石、混凝土、玻璃、金屬等，反射聲波的能力強(qiáng)，吸收聲波的能力弱；柔軟的物體，如地毯、天鵝絨、毛氈等，反射聲波的能力弱，吸收聲波的能力強(qiáng)。如果給室內(nèi)墻壁裝上吸聲能力強(qiáng)的材料，它的混響時(shí)間就短，反之，混響時(shí)間就長(zhǎng)?；祉憰r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使聲音互相重疊，模糊不清；而混響時(shí)間過(guò)短，又給人以聲音單調(diào)、不豐滿的感覺(jué)?；A(chǔ)知識(shí)四、混響對(duì)講演廳來(lái)說(shuō)，混響時(shí)間不能太長(zhǎng)。對(duì)于不大的房間，最好的混響時(shí)間是1s左右，房間的容積較大，混響時(shí)間也應(yīng)該稍大一些。房間的滿與空，對(duì)于它的混響時(shí)間也有影響。我們平時(shí)講話，每秒鐘大約發(fā)出2～3個(gè)單字，假定現(xiàn)在發(fā)出兩個(gè)單字“物理”，設(shè)想混響時(shí)間是3s，那么，在發(fā)出“物”字的聲音之后，雖然聲強(qiáng)逐漸減弱，但還要持續(xù)一段時(shí)間(3s)，在發(fā)出“理”字的聲音的時(shí)刻,“物”字的聲強(qiáng)還相當(dāng)大，因而兩個(gè)單字的聲音混在一起，什么也聽(tīng)不清。但是,混響時(shí)間也不能太短，太短則響度不夠，也聽(tīng)不清楚，因此需要選擇一個(gè)最佳混響時(shí)間。北京科學(xué)會(huì)堂有一個(gè)學(xué)術(shù)報(bào)告廳，混響時(shí)間為1s。不同用途的廳堂，最佳混響時(shí)間也不相同，一般來(lái)說(shuō)，音樂(lè)廳和劇場(chǎng)的最佳混響時(shí)間比講演廳要長(zhǎng)些，而且因使用情況不同而不同。高水平的音樂(lè)會(huì)一般都不使用擴(kuò)音設(shè)備,為的是能夠讓聽(tīng)眾直接聽(tīng)到舞臺(tái)上的聲音。為了讓全場(chǎng)聽(tīng)眾都能清楚地聽(tīng)到較強(qiáng)的聲音,有些音樂(lè)廳在天花板上掛有許多反射板,這些反射板的大小、形狀、安放位置和角度都經(jīng)過(guò)精確設(shè)計(jì),以便把舞臺(tái)上的聲音反射到音樂(lè)廳的各個(gè)角落。舉例應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)用聲音“吹滅”蠟燭實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：田徑比賽時(shí)用的發(fā)令槍，蠟燭，大一些的拋物面反射鏡一對(duì)(或小鐵鍋一對(duì))，直徑30cm、焦距8cm的拋物面反射鏡，光具座，燭臺(tái)，十字夾，試管夾，鐵架臺(tái)等。實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)裝置如圖1.13.2所示。（1）將直徑及焦距相同的兩個(gè)拋物面反射鏡分別固定在鐵架臺(tái)上相向放置，間距約60～70cm，間距的大小依照拋物面反射鏡或小鐵鍋的大小靈活而定。（2）在兩個(gè)拋物面反射鏡下方放置一個(gè)光具座。（3）測(cè)定拋物面反射鏡的焦距。方法一：應(yīng)用公式求解；方法二：在陽(yáng)光下借用一把直尺測(cè)量。（4）在兩個(gè)拋物面反射鏡的中間放一支或幾支點(diǎn)燃的蠟燭，在左邊反射鏡的焦點(diǎn)處也放一支點(diǎn)燃的蠟燭。（5）在右邊的拋物面反射鏡的焦點(diǎn)處打響發(fā)令槍，就可以發(fā)現(xiàn)左邊反射鏡焦點(diǎn)處的蠟燭熄滅了，而兩拋物面反射鏡中間的其他蠟燭并未被“吹滅”。實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)：聲音具有能量，它表達(dá)了物體的振動(dòng)，當(dāng)聲音傳遞到人耳引起鼓膜振動(dòng)時(shí)，我們可以感覺(jué)到聲音。它是一種看不到、摸不著的聲波。聲音“吹滅”蠟燭實(shí)驗(yàn)的理論解釋如下：拋物面反射鏡起著把聲音集中到一點(diǎn)(焦點(diǎn))的作用，在聲音集中的地方點(diǎn)著一支蠟燭，“啪”的一聲槍響，聲音在兩個(gè)拋物面反射鏡之間傳播—反射—傳播—反射—會(huì)聚，通過(guò)左邊拋物面反射鏡焦點(diǎn)處聲波最強(qiáng)，能量最大，空氣的振動(dòng)就集中于該點(diǎn)，蠟燭就被“吹滅”了。而中間其他蠟燭未被“吹滅”是因?yàn)樗鼈兯幬恢玫穆暡◤?qiáng)度不如焦點(diǎn)處。圖1.13.2大雪后為什么很寂靜？【閱讀與擴(kuò)展】【思考與練習(xí)】1插在水中的細(xì)棒對(duì)水波的傳播沒(méi)有影響，這是波的什么現(xiàn)象？在墻外聽(tīng)到墻內(nèi)的人講話，這是波的什么現(xiàn)象？一個(gè)人在兩個(gè)發(fā)出相同聲音的揚(yáng)聲器之間走動(dòng)時(shí)，聽(tīng)到的聲音時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，這是波的什么現(xiàn)象？2大山間的狹縫寬2m，聲速為340m/s、頻率分別為1700Hz和170Hz的兩列聲波，哪一列聲波通過(guò)狹縫能發(fā)生更明顯的衍射現(xiàn)象？3頻率不同的兩列波，能否觀察到干涉現(xiàn)象？頻率相同的兩列波，如果它們的振幅不同，能否觀察到干涉現(xiàn)象？次聲波和超聲波1.14問(wèn)題與現(xiàn)象生活在海邊的漁民經(jīng)常看見(jiàn)這樣的情景：風(fēng)和日麗，平靜的海面上出現(xiàn)一把一把小小的“降落傘”——水母，它們?cè)诮Ｌ幱崎e自得地升降、漂浮。忽然水母像收到什么命令般紛紛離開(kāi)海岸，游向大海。不一會(huì)兒，狂風(fēng)呼嘯，風(fēng)暴來(lái)臨。這是為什么呢？人類能聽(tīng)見(jiàn)的聲波的范圍較窄，低于20Hz和高于20kHz的聲波都不能引起聽(tīng)覺(jué)。低于20Hz的聲波叫做次聲波，高于20kHz的聲波叫做超聲波。次聲波和超聲波雖然不能引起人類的聽(tīng)覺(jué)，但是仍對(duì)人類有著很大的實(shí)際意義?；A(chǔ)知識(shí)一、次聲波地震、臺(tái)風(fēng)、火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)等大自然的活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的次聲波。人類的活動(dòng)，如核爆炸、火箭起飛、奔馳的車輛的振動(dòng)等也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的次聲波。次聲波的頻率低，波長(zhǎng)大，容易發(fā)生衍射。在傳播過(guò)程中遇到障礙物很難被阻擋住，常常會(huì)一繞而過(guò)，在某些情況下，巨大的山巒也無(wú)法阻擋它的傳播。聲波在傳播過(guò)程中，頻率越高，衰減越大，次聲波由于頻率很低，在傳播過(guò)程中衰減很小，因此，次聲波可以傳得很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。強(qiáng)次聲波對(duì)人和動(dòng)物是有害的。人和動(dòng)物的各個(gè)器官都有自己的固有頻率，例如，人體內(nèi)臟的固有頻率在10Hz以下。如果人耳聽(tīng)不見(jiàn)的次聲波與人的某個(gè)器官的固有頻率相同，就會(huì)引起共振。因此，次聲對(duì)人的心臟、聽(tīng)覺(jué)、視力、語(yǔ)言都會(huì)產(chǎn)生影響，強(qiáng)大的次聲波會(huì)導(dǎo)致人的死亡。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)次聲波能使狗呼吸困難，使栗鼠的耳膜振破，甚至使一些動(dòng)物心臟破裂而死亡?；A(chǔ)知識(shí)一、次聲波動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)范圍與人不同，人耳聽(tīng)不到的次聲波，某些動(dòng)物卻可以聽(tīng)到。狗等動(dòng)物能聽(tīng)見(jiàn)大地震前震產(chǎn)生的次聲波，因而產(chǎn)生煩躁不安等異?，F(xiàn)象，這是大地震的預(yù)兆。根據(jù)接收到的次聲波可以探知遠(yuǎn)距離的核武器試驗(yàn)、導(dǎo)彈發(fā)射以及海嘯等事件。1986年1月29日0時(shí)38分，美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者”號(hào)爆炸，經(jīng)過(guò)12h53min后，它的次聲波傳到北京香山的中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所監(jiān)測(cè)站，其間的路程約達(dá)14300km。次聲波的速度比地震引起的巨大海浪的傳播速度和臺(tái)風(fēng)中心的移動(dòng)速度都快，利用次聲波的資料能夠預(yù)報(bào)破壞性很大的海嘯、臺(tái)風(fēng)，以便人們及早做好預(yù)防工作。基礎(chǔ)知識(shí)二、超聲波超聲波有兩個(gè)特點(diǎn)：一是能量大，二是方向性好。在我國(guó)北方，冬季比較干燥，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水“破碎”成許多小霧滴，使室內(nèi)的濕度增大，這就是超聲波加濕器的原理。利用超聲波的巨大能量還可以把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎。超聲波的頻率很高，振動(dòng)很快，可使介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生比重力加速度大幾十萬(wàn)倍的加速度，具有強(qiáng)烈的振蕩、沖擊作用。因此，可以用超聲波清洗金屬、玻璃和陶瓷制品上較難處理的污垢。超聲波的振蕩、沖擊作用能將一些單細(xì)胞生物完全殺死，即使最頑強(qiáng)的結(jié)核桿菌和白喉?xiàng)U菌，也經(jīng)不起超聲波的處理，所以超聲波還可以用來(lái)對(duì)飲水、牛奶、罐頭進(jìn)行消毒。用超聲波消毒，溫度不高，不降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也不會(huì)改變食物的味道，并且操作簡(jiǎn)便，效率很高?；A(chǔ)知識(shí)二、超聲波用測(cè)量超聲波的電子儀器發(fā)現(xiàn)，蝙蝠有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官，它是靠發(fā)出超聲波后被障礙物反射回來(lái)的回聲來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、確定飛行方向，人們模仿蝙蝠等動(dòng)物的這一特性制成了聲吶（水聲測(cè)位儀）。這種裝置能發(fā)出短促的超聲波脈沖，再接收被潛艇、魚(yú)群或海底反射的回波，根據(jù)反射波返回的時(shí)間和波速，就可以確定潛艇、魚(yú)群的位置或海底深度?，F(xiàn)在，超聲波診斷儀已經(jīng)廣泛用在檢查人體內(nèi)的腫瘤、結(jié)石和其他病變上。這種儀器利用電子設(shè)備產(chǎn)生超聲振動(dòng)，于是就有超聲波經(jīng)過(guò)探頭（發(fā)射器）經(jīng)一定方向透入人體內(nèi)臟，然后通過(guò)反射回來(lái)的超聲波來(lái)診斷病癥。例如，正常肝臟的密度是均勻的，超聲波進(jìn)入后不會(huì)在中途發(fā)生反射；如果肝臟發(fā)生病變，肝組織的均勻性就被破壞，超聲波反射回來(lái)，顯示儀上的圖像就有變化。分析顯示儀的圖像，就可以判斷肝臟是否正常以及病變的位置、大小和性質(zhì)?，F(xiàn)在醫(yī)院常用的B超檢查，利用的就是這樣的原理(如圖1.14.1)。圖1.14.1【思考與練習(xí)】1次聲波有哪些特點(diǎn)及應(yīng)用？2超聲波有哪些基本特點(diǎn)和應(yīng)用？地震與防震1.15問(wèn)題與現(xiàn)象2008年5月12日14時(shí)28分04秒，四川汶川、北川發(fā)生里氏8.0級(jí)地震，地震造成69227人遇難、374643人受傷、17923人失蹤。此次地震為新中國(guó)成立以來(lái)國(guó)內(nèi)破壞性最強(qiáng)、波及范圍最廣、總傷亡人數(shù)最多的地震之一，被稱為“汶川大地震”。地震是怎樣形成的？地震發(fā)生時(shí)應(yīng)該如何保護(hù)自己？基礎(chǔ)知識(shí)一、地震的成因地震成因是地震學(xué)科中的一個(gè)重大課題。目前有大陸漂移學(xué)說(shuō)、海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)等，大家普遍認(rèn)同的是板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。1965年加拿大著名地球物理學(xué)家威爾遜首先提出“板塊”的概念，1968年法國(guó)人把全球巖石圈劃分成6大板塊，即歐亞、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南極洲板塊（如圖1.15.1）。板塊與板塊的交界處，是地殼活動(dòng)比較活躍的地帶，也是火山、地震較為集中的地帶。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)是大陸漂移、海底擴(kuò)張等學(xué)說(shuō)的綜合與延伸，它雖不能解決地殼運(yùn)動(dòng)的所有問(wèn)題，卻為地震成因的理論研究提供了研究基礎(chǔ)。圖1.15.1基礎(chǔ)知識(shí)一、地震的成因地震分為天然地震和人工地震兩大類。此外，某些特殊情況下也會(huì)產(chǎn)生地震，如大隕石沖擊地面(隕石沖擊地震)等。引起地球表層振動(dòng)的原因很多，根據(jù)地震的成因，可以把地震分為以下5種。（1）構(gòu)造地震。由于地下深處巖石破裂、錯(cuò)動(dòng)，把長(zhǎng)期積累起來(lái)的能量急劇釋放出來(lái)，以地震波的形式向四面八方傳播出去，到地面引起的地動(dòng)山搖稱為構(gòu)造地震。這類地震發(fā)生的次數(shù)最多，破壞力也最大，約占全世界地震的90%以上。（2）火山地震。由于火山作用，如巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起的地震稱為火山地震。只有在火山活動(dòng)區(qū)才可能發(fā)生火山地震，這類地震只占全世界地震的7%左右。（3）塌陷地震。由于地下巖洞或礦井頂部塌陷而引起的地震稱為塌陷地震。這類地震的規(guī)模比較小，次數(shù)也很少。即使有，也往往發(fā)生在溶洞密布的石灰?guī)r地區(qū)或大規(guī)模地下開(kāi)采的礦區(qū)。（4）誘發(fā)地震。由于水庫(kù)蓄水、油田注水等活動(dòng)而引發(fā)的地震稱為誘發(fā)地震。這類地震僅僅在某些特定的水庫(kù)庫(kù)區(qū)或油田地區(qū)發(fā)生。（5）人工地震。地下核爆炸、炸藥爆破等人為引起的地面振動(dòng)稱為人工地震。人工地震是由人為活動(dòng)引起的地震?；A(chǔ)知識(shí)二、地震的概念在地震學(xué)中，震源是地震發(fā)生的起始位置。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小于70km的叫淺源地震，深度在70~300km的叫中源地震，深度大于300km的叫深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年發(fā)生的唐山大地震的震源深度為12km。對(duì)于同樣大小的地震，由于震源深度不一樣，對(duì)地面造成的破壞程度也不一樣。震源越淺，破壞越大，但波及范圍也越小，反之亦然。當(dāng)某地發(fā)生一個(gè)較大的地震時(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)往往會(huì)發(fā)生一系列的地震，其中最大的一個(gè)地震叫做主震，主震之前發(fā)生的地震叫前震，主震之后發(fā)生的地震叫余震。震級(jí)是指地震的大小，是表征地震強(qiáng)弱的量度，是以地震儀測(cè)定的每次地震活動(dòng)釋放的能量多少來(lái)確定的。震級(jí)通常用字母M表示，國(guó)際上通用的是里氏分級(jí)，共分9個(gè)等級(jí)。通常把小于2.5級(jí)的地震叫小地震，2.5~4.7級(jí)的地震叫有感地震，大于4.7級(jí)的地震稱為破壞性地震。震級(jí)每相差1.0級(jí)，能量相差大約30倍；每相差2.0級(jí)，能量相差約900多倍。比如，一個(gè)6級(jí)地震釋放的能量相當(dāng)于美國(guó)投擲在日本廣島的原子彈所具有的能量；一個(gè)7級(jí)地震相當(dāng)于32個(gè)6級(jí)地震，或相當(dāng)于1000個(gè)5級(jí)地震。基礎(chǔ)知識(shí)三、地震來(lái)臨之前的征兆對(duì)地震災(zāi)害，目前還不能準(zhǔn)確地作出預(yù)報(bào)。但長(zhǎng)期的觀察研究表明，地震前是會(huì)出現(xiàn)一些征兆的，能夠提醒人們提高警惕。這些征兆主要有以下4種。（1）動(dòng)物出現(xiàn)異常。例如大量的蛇爬出洞來(lái)長(zhǎng)距離遷移；家禽家畜不吃不喝，狂叫不止，不進(jìn)窩圈；大量的老鼠白天出洞，不畏追趕；動(dòng)物園里的動(dòng)物萎靡不振，臥地不起等。（2）地下水發(fā)生異常。例如震區(qū)的枯井突然有了水，井水的水位突然大幅度上升或下降，井水由苦變甜、由甜變苦等。（3）出現(xiàn)地光和地聲。臨震前的很短時(shí)間里，大地常會(huì)突然發(fā)出彩色的或強(qiáng)烈的地光，還可能發(fā)出轟隆隆的或像列車通過(guò)、或像打雷般的巨響。（4）有的人也有異常感覺(jué)。地震發(fā)生前，某些人也會(huì)有異常感覺(jué)，特別是老人、兒童、患病者可能更為明顯?；A(chǔ)知識(shí)四、地震發(fā)生時(shí)怎樣保護(hù)自己如果在平房里突然發(fā)生地震，要迅速鉆到床下、桌下，同時(shí)用被褥、枕頭、臉盆等物保護(hù)住頭部，等地震間隙再盡快離開(kāi)住房，轉(zhuǎn)移到安全的地方。地震時(shí)如果房屋倒塌，應(yīng)呆在床下或桌下千萬(wàn)不要移動(dòng)，要等到地震停止再逃出室外或等待救援。如果住在樓房中發(fā)生了地震，不要試圖跑出樓外，因?yàn)闀r(shí)間來(lái)不及。最安全、最有效的辦法是：及時(shí)躲到兩個(gè)承重墻之間最小的房間，如廁所、廚房等；也可以躲在桌、柜等家具下面以及房間內(nèi)側(cè)的墻角，并且注意保護(hù)好頭部；千萬(wàn)不要去陽(yáng)臺(tái)和窗下躲避。如果正在上課時(shí)發(fā)生了地震，不要驚慌失措，更不能在教室內(nèi)亂跑或爭(zhēng)搶外出?？拷T的同學(xué)可以迅速跑到門外；中間及后排的同學(xué)可以盡快躲到課桌下，用書包護(hù)住頭部；靠墻的同學(xué)要緊靠墻根，雙手護(hù)住頭部。如果已經(jīng)離開(kāi)房間，千萬(wàn)不要地震一停就立即回屋取東西。因?yàn)榈谝淮蔚卣鸷?，接著?huì)發(fā)生余震，余震對(duì)人的威脅會(huì)更大。如果在公共場(chǎng)所發(fā)生地震，不能驚慌亂跑?？梢噪S機(jī)應(yīng)變躲到就近比較安全的地方，如桌柜下、舞臺(tái)下、樂(lè)池里。如果發(fā)生地震時(shí)正在街上，絕對(duì)不能跑進(jìn)建筑物中避險(xiǎn)，也不要在高樓下、廣告牌下、狹窄的胡同、橋頭等危險(xiǎn)地方停留。如果地震后被埋在建筑物中，應(yīng)先設(shè)法清除壓在腹部以上的物體；用毛巾、衣服捂住口鼻，防止煙塵窒息；要注意保存體力，設(shè)法找到食品和水，創(chuàng)造生存條件，等待救援。基礎(chǔ)知識(shí)四、地震發(fā)生時(shí)怎樣保護(hù)自己強(qiáng)烈的地震，常會(huì)造成房屋倒塌、大堤決口、大地陷裂等情況，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。為了在地震發(fā)生時(shí)保護(hù)自己，不要到處亂喊，因?yàn)閴m土飛揚(yáng)的環(huán)境下吸入過(guò)多灰塵，極易使人體窒息而死。最明智的避難場(chǎng)所是衛(wèi)生間。衛(wèi)生間面積小，管線多，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是它有水管。醫(yī)學(xué)證明，在沒(méi)水有食物的環(huán)境下，人類可生存72個(gè)小時(shí)；在有水沒(méi)食物的環(huán)境下，人類可生存7~8天。因此，我們建議您家中的衛(wèi)生間內(nèi)不妨放上一個(gè)急救小藥箱，衛(wèi)生間里面?zhèn)溆?~2瓶礦泉水，以備不時(shí)之需。地震發(fā)生后如被困，科學(xué)的做法應(yīng)該是用硬物有節(jié)奏地敲擊管道，這樣既可節(jié)省體力，也可為搜救者提供信號(hào)。我們同時(shí)發(fā)現(xiàn)，8級(jí)以上的地震，人類根本無(wú)法站立走動(dòng)。實(shí)際上樓層越高，其抗震能力反而越好。在高樓大廈內(nèi)的人群遇到地震，切莫盲目下樓，更不能在此時(shí)使用電梯，高樓內(nèi)扶梯的轉(zhuǎn)彎角由于鋼筋較多不易坍塌，也是不錯(cuò)的避難場(chǎng)所。通常，地震給人們帶來(lái)的創(chuàng)傷以顱腦外傷、脊柱外傷為主。顱腦外傷需要極為專業(yè)的止血，一般只有專業(yè)醫(yī)護(hù)人員方可開(kāi)展。而脊柱外傷、四肢外傷的處理，普通百姓應(yīng)有所了解:在發(fā)現(xiàn)傷者時(shí)，切忌“你抱我抱”，正確的方法是平整仰臥，令傷者的頸椎、胸部保持在同一個(gè)水平線上，不得邊旋轉(zhuǎn)邊扯拉，有條件的最好將傷者放在硬板上抬出，盡最大可能預(yù)防脊柱外傷。世界上主要的大地震【閱讀與擴(kuò)展】【思考與練習(xí)】1地震是怎么形成的？2地震的類型有哪些？3結(jié)合實(shí)際談?wù)劦卣饋?lái)時(shí)怎樣更好地保護(hù)自己。第2章

生活中的熱現(xiàn)象分子的熱運(yùn)動(dòng)2.1問(wèn)題與現(xiàn)象自古以來(lái)，人們就不斷地探索物質(zhì)組成的秘密。兩千多年以前，古希臘的著名思想家德謨克利特認(rèn)為，萬(wàn)物都是由極小的不可分的微粒構(gòu)成的，并把這種微粒叫做原子。在古希臘學(xué)者提出古原子論觀點(diǎn)的同一時(shí)期，我國(guó)古代的墨家學(xué)派也曾提出原子的觀點(diǎn)，認(rèn)為對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分割時(shí)，分割到“端”就不能再分割下去了。這些古代的學(xué)說(shuō)雖然沒(méi)有實(shí)驗(yàn)根據(jù)，卻包含著原子理論的萌芽?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，人們逐漸揭開(kāi)了物質(zhì)組成的秘密?，F(xiàn)在，原子的存在早已得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)?？茖W(xué)研究還表明：一方面，原子也不是不可再分的；另一方面，原子還能夠結(jié)合成分子，分子是具有一定化學(xué)性質(zhì)的最小物質(zhì)微粒。基礎(chǔ)知識(shí)一、分子的大小分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它們，就是在光學(xué)顯微鏡下也看不到，現(xiàn)在有了能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡，借助它可以觀察到物質(zhì)表面的分子。如圖2.1.1所示是我國(guó)科學(xué)家用掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子的照片，圖中每個(gè)亮斑之間都是一個(gè)碳原子。物理學(xué)中測(cè)定分子大小的方法有許多種。用不同方法測(cè)出的分子大小并不完全相同，但數(shù)量級(jí)是一致的。測(cè)定結(jié)果表明，除了一些有機(jī)物質(zhì)的大分子外，一般物質(zhì)分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m。例如，水分子的直徑約為4×10-10m，氫分子的直徑約為2.3×10-10m。圖2.1.1基礎(chǔ)知識(shí)二、分子的運(yùn)動(dòng)一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。隨處可見(jiàn)的擴(kuò)散現(xiàn)象，就是物質(zhì)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的證明。圖2.1.2就是氣體分子擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)。溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快。這表示溫度越高，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)就越劇烈。正因?yàn)榉肿拥臒o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)系，所以通常把分子的這種運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。制造晶體管和集成電路時(shí)，要在某些純凈物質(zhì)中摻入其他元素，這樣的工藝就是在高溫條件下通過(guò)擴(kuò)散完成的。圖2.1.2基礎(chǔ)知識(shí)三、布朗運(yùn)動(dòng)1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗在研究植物授粉的過(guò)程中，無(wú)意間在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)，懸浮在水中的花粉在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。這是不是因?yàn)橹参镉猩斐傻?？布朗用?dāng)時(shí)保存了上百年的植物標(biāo)本，取其微粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并另取