生活中的物理知识

首页 > 教育新闻 > 教育杂谈/2014-06-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

        “热得快”是生活中常用的一种电加热器,可以用来烧开水、热牛奶、煮咖啡等,快捷而方便。
        “热得快”的加热螺圈通常是用一种较细的金属管绕制成的,管内装有电热丝,然后灌入氧化镁粉之类的绝缘材料,把电热丝封装固定在管中间,使它不与管壁接触。电热丝的两端再分别与电源线相接。通电后,电流从电热丝中流过,电热丝便发热。如果把“热得快”浸没在液体中,热量通过液体很快散发出来,这样使液体很快被加热,而且也不会烧坏电热丝。如果让“热得快”在空气中干烧,热量不易散发,金属外管会很快烤焦,甚至烧红,管内的电热丝便会烧断。所以,使用时应先将“热得快”放入液体内,液体最少应淹没加热螺圈(手柄及电线不能浸入液体中),然后再接通电源。加热完毕,也应先断开电源,过一小会,待“热得快”温度降低后,再从液体中拿出,擦干收藏。

        由于“热得快”中的电热丝是用镍铁合金制成的细丝,一般较脆、容易震断。因此,“热得快”不能剧烈震动,如果表面有水垢或附着物,可用小毛刷轻轻刷掉,不要用硬物敲击或用小刀刮削。“热得快”一旦断丝便无法修复,只有换新的了

 

冰棍“冒汽”

        炎热的夏天,热气逼人,吃上一根冰棍才舒服呢!你注意过吗,冰棍从冷藏箱里拿出来往往还冒“汽”哩! 真有趣,通常只有热的东西才冒汽,冰棍为什么会冒汽呢?
        夏天的气温比冰棍的温度高得多,冰棍一遇到空气就要融化,融化时要从周围的空气中吸收大量的热,使空气的温度下降。平时空气里含有一定量的水蒸气,由于温度突然降低,就达到饱和或过饱和状态。也就是说,冰棍周围的空气由于温度降低,便容纳不下原来所含的那么多水蒸气了。在这种情况下,多余的水蒸气就结成微小的水珠,形成一团团飘浮着的雾状水滴,经光线照射,就成了白色的水汽。

        云、雾、雨、雪形成的原因也是这样。江河湖海里的水,受到阳光照射后,不断地变成水蒸气,飘散在空气中,含有水蒸气的空气受热上升,升到一定高度,遇到冷空气,就凝成一团团悬浮的小水滴,这便是云。靠近地面的水蒸气,遇冷也能结成一团团悬浮的小水滴,这就是雾。所以云和雾在本质上是相同的。在合适的条件下,云里的小水滴不断地合并成大水滴,直到上升的气流托不住它的时候,便降落下来,形成雨。如果是冬季,这些水滴就结晶成雪花漫天飘舞。不过,空气中饱和水汽的凝结,必须有它凝结的“核心”才行,这个核心就是飘浮在空气中的尘埃,它是促进云、雾、雨、雪形成的必要条件之一。
        云雾的秘密,使英国物理学家威尔逊受到很大启发。经过研究,他于1894年发明了一个叫“云雾室”的装置,它里面充满了干净空气和酒精(或乙醚)的饱和汽。如果闯进去一个肉眼看不见的带电微粒,它就成了“云雾”凝结的核心,形成雾点,这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。因此,科学家可以通过“云雾室”,来观察肉眼看不见的基本粒子(电子质子等)的运动和变化情况。同时,还发现了不少新的基本粒子。威尔逊云雾室,为研究微观世界作出了卓越贡献,1927年,他因此荣获了诺贝尔物理学奖金。

 

冰使水开

        周末的科技晚会上,刘老师和小华的节目是“冰使水开”。这个节目引起了大家极大的兴趣。
刘老师先向烧瓶里装了半瓶水,不加瓶塞,放在酒精灯上加热,直到瓶中的水上下翻滚,沸腾起来。紧接着他拿掉酒精灯,用软木塞把瓶口塞紧,并把烧瓶翻过来底朝天,这时水已经停止沸腾。然后,刘老师让小华把碎冰渣撒在朝天的烧瓶底上,这样一来,瓶内的水就又重新沸腾起来了,如图6-10。看到这儿,大家都感到很意外,纷纷要求刘老师解释这是为什么?
刘老师说,因为液体的沸点跟液面上的气体压强有关系。压强增大,沸点升高;压强减小,沸点降低。当把冰放在朝天的烧瓶底上时,瓶内上部的水汽遇冷液化成水,瓶内的气压降低。当气压降低到一定程度时,水就会重新沸腾起来。可见水的重新沸腾,是由于水面上气压降低的缘故。

 

电冰箱门上的星标

         星标的数目代表不同的温度范围。温度对冰箱中食物的储藏时期又有怎样的关系呢?)
电冰箱内有恒温器(thermostat),以控制电源的断续,使箱内温度保持在一定的范围内,以免过冷而耗电。双门的电冰箱,门上有星形标志,以表示冷凝格(freezercompartment)的温度等级。

        1颗星:表示温度不高于-6℃,食物可贮藏十天。

        2颗星:表示温度不高于-12℃,食物约可贮藏一个月。

        3颗星:表示温度不高于-18℃,食物约可贮藏三个月。

        4颗星:表示温度不高于-20℃,食物约可贮藏三个月外,还可以冻结鲜食物。

 

炒菜锅里的“飞车走壁”

        你见过飞车走壁的表演吗?简直惊险极了!有的在圆桶型的内壁上飞驰,有的在球壳状的内壁上献技。为什么它不会往下掉?为什么演员们总是先在靠近底部半径比较小的桶壁上加速到足够高的速度以后,才飞上陡壁?为了搞清这些问题,你可以先在炒菜锅里做一做“飞车走壁”的实验。
        取一粒弹子放在铁锅壁上,毫无疑问它要往下掉。但是如果你使弹子沿铁锅的圆周切向有一较大的初速度,弹子就可以在锅底壁上旋转起来。随着速度减小,弹子就在越来越靠近锅底中心的曲线上旋转。这和飞车走壁的现象是类似的。

 

香脆的爆米花

        “砰!”随着一声巨响,爆米花的香气便飘散开来。爆米花个大粒圆,酥脆芳香,是很受小朋友欢迎的一种膨体食品。大米经过爆米机一加工,体积陡然胀大好多倍,难怪人们风趣地把爆米机称作“粮食扩大器”哩!
        那么,米粒是怎样被扩大的呢?

        我们知道,密封在容器中的气体,都有一个特别的脾气:温度增高,压强就增大。给爆米机加热的时候,密封在罐里的空气的压强逐渐增大;同时,装在里面的大米逐渐被加热,贮存在米里的水分也逐渐蒸发出来,聚积在铁罐内。罐的温度不断升高,罐内的气压越来越大,这种高压阻止米中水分继续蒸发,使残存在米中的水分也逐渐升温升压,一个个米粒象憋足了气的小气球,只因为受到罐内气压的约束,它们才不能爆开。当罐内气压升高到2—3个大气压的时候(这从气压表上可以看出),便停止加热。这时,爆米花的师傅拿一条长布袋套在爆米机的口上,然后打开盖子。说时迟,那时快,在一声巨响中,大米喷到布袋里了。高温高压的米粒突然进入气压较低的环境中,憋在米粒中的高温高压水分,失去了约束力,便急骤膨胀,使米粒迅速胀大,变成了爆米花。

        透过爆米花,使我们看到了“高温高压”的巨大力量。节日的焰火、鞭炮,工地上的爆破,工厂里的蒸汽锤,大力士蒸汽火车头……它们那种有声有色的表演,都是“高温高压”导演出来的。随着科学技术的发展,它已成为生产上的强大动力

 

多孔的冻豆腐

        寒冷的冬天,吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”,那真算得上是一种别具风味的美菜呢!
        豆腐本来是光滑细嫩的,冰冻以后,它的模样为什么会变得象泡沫塑料呢?

         豆腐的内部有无数的小孔,这些小孔大小不一,有的互相连通,有的闭合成一个个小“容器”,这些小孔里面都充满了水分。我们知道,水有一种奇异的特性:在4℃时,它的密度最大,体积最小;到0℃时,结成了冰,它的体积不是缩小而是胀大了,比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0℃以下时,里面的水分结成冰,原来的小孔便被冰撑大了,整块豆腐就被挤压成网络形状。等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后,就留下了数不清的孔洞,使豆腐变得象泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调,这些孔洞里都灌进了汤汁,吃起来不但富有弹性,而且味道也格外鲜美可口。