生活中的一些物理现象
1.电饭煲煮饭、电炒锅煮饭、电水壶烧水都是利用电能转化为内能,都是利用热传递来煮饭、做饭、烧水。
2.排气扇(油烟机)将电能转化为机械能,利用空气对流进行空气转化。
3.将电饭锅、电炒锅、电水壶的三脚插头插入三孔插座,防止漏电触电事故。
4.该微波炉加热均匀,热效率高,无污染。加热原理是将电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。
5.厨房里的电灯是利用电流的热效应将电能转化为内能和光能来工作的。
6.厨灶(蜂窝煤灶、液化气灶、煤炉、柴炉)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧释放热量。
第二,与机械知识相关的现象
1,电水壶的壶嘴和壶肚形成一个连通装置,水面始终是平的。
2.菜刀的薄刃是为了减少受力面积,增加压力。
3、菜刀的刀刃有油,为了切菜时接触面光滑,减少摩擦。
4.刀柄、锅铲柄、电热水壶柄有凸凹花纹,使接触面粗糙,增加摩擦力。
5、火铲送煤,是利用煤的惯性将煤送入炉内。
6、将开水倒入保温瓶,根据声音知道水位。由于水量增加,气柱长度减小,振动频率增加,音调升高。
7.磨菜刀时要不断浇水,因为菜刀与石头摩擦产生的热量增加了刀的内能,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水就是利用热传递降低菜刀的内能和温度,而不会升得太高。
第三,与热学知识相关的现象
(A)与热膨胀和热传递有关的现象。
1,用炉子烧水或炒菜,要让锅底放在火焰的外焰上,不要让锅底压住燃烧器,因为火焰的外焰温度高,能使锅的温度迅速上升。
2、锅铲、勺子、漏勺、铝锅等炊具的手柄都是木头做的,因为木头是热的不良导体,这样在烹饪过程中不会发热。
3.在灶具上方安装排气扇的目的是加快空气对流,让厨房油烟及时排出,避免污染空间。
4.热腾腾的砂锅在湿地上容易摔碎。这是因为砂锅是热的不良导体。砂锅放在湿地上,砂锅外壁收缩快内壁温度下降慢,砂锅内外收缩不均,容易破碎。
5.暖水瓶装开水的时候,不装可以更好的保温。因为未灌装时瓶口有一层空气,是热量的不良导体,可以更好的防止热量流失。
6.煮饭主要是利用热传导来传递热量,煮饭和烧水主要是利用对流来传递热量。
7.冬天从保温瓶里倒点开水。当你把软木塞盖紧的时候,你经常会看到软木塞立刻跳起来。这是因为倒出开水时,有一部分冷空气进入,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热迅速膨胀,压力增大,从而将瓶塞推开。
8.对于冬天刚出锅的热汤来说,看起来汤不烫,但吃起来很烫,是因为汤面上有一层油阻碍了汤里的热量散失(水分蒸发)。
9.冬季或气温很低时,向玻璃杯中倒入开水,应先用少量开水预热玻璃杯,以免玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受外壁阻碍,导致杯子破裂。
10.煮过、烫过的鸡蛋用冷水泡一会儿,容易脱壳。因为热的蛋壳和蛋白质冷的时候会收缩,收缩程度不同,从而分离。
(2)与物体状态变化相关的现象
1.液化气在室温下压缩体积液化,然后放入钢罐中;使用时,液化气经减压阀减压,由液态变为气态,然后进入炉具燃烧。
2.用焊锡铁锅烧水,锅不会烧坏。如果不装满水,放在火上烧一会儿就烧完了。这是因为在标准大气压1下,水的沸点是100℃,锡的熔点是232℃。用水烧开时,只要水没干,锅的温度不会明显超过100℃,也达不到锡和铁的熔点,所以锅不会烧坏。如果不把水放在火上,锅的温度会在短时间内达到锡的熔点,焊料会熔化,锅会烧坏。
3.烧水或烹饪食物时,喷出的水蒸气比热水或热汤燃烧得更严重。因为当水蒸气变成同样温度的热水或汤时,会释放出大量的热量(液化热)。
4.用砂锅烹调食物。食物煮好后,让砂锅离开炉子,食物会在锅里继续煮一会儿。这是因为砂锅出灶时,砂锅底部温度高于100℃,而锅内食物为100℃。离开炉子后,锅里的食物可以从锅底吸热,继续沸腾,直到锅底温度降到100℃。
5.用高压锅烹饪食物会更快。主要是提高锅内气压和水的沸点,也就是提高烹饪食物的温度。
6.夏天,自来水管管壁上大量“出汗”,往往是下雨的征兆。水管“出汗”不是管内漏水,而是水管多埋在地下,水温低。空气中的水蒸气接触水管时会释放热量,液化成小水滴附着在外壁上。如果管壁上有大量“出汗”,说明空气中水汽含量高,湿度大,是下雨的前兆。
7.烹饪食物不是越快越火。因为水烧开后温度不变,即使加大火力也无法提高水温。结果只能加速水分蒸发,让锅里的水蒸发干,浪费燃料。正确的做法是用大火把锅里的水烧开,然后用小火保持水的沸腾。
8.冬天水壶里的水烧开后,离壶嘴一定距离才能看到“白气”,离壶嘴近看不到“白气”。这是因为壶嘴附近温度高,壶嘴出来的水蒸气无法液化,而离壶嘴一定距离的温度低;壶嘴喷出的水蒸气放热,液化成小水滴,即“白气”。
9.煎炸食物时,溅起的水滴会听到“哔、哔”的声音,溅出油来。这是因为水的沸点比油低,水的密度比油高。油中溅出的水滴沉入油底并迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面并发出响声。
10.锅的温度高时,往锅里洒些水,会发出“吱、吱”的声音,并放出大量“白气”。这是因为水迅速蒸发,然后液化,并发出“吱,吱”的声音。
11.当汤沸腾溢出锅外时,迅速向锅内加入冷水或舀起汤,可使汤的温度降至沸点以下。加入冷水,冷水的温度比煮沸的汤的温度低。混合后,冷水吸热,汤放热。在养汤的过程中,由于空气低于汤的温度,汤放出热量,温度降低。倒入锅中后,它从沸腾的汤中吸收热量,降低了锅中汤的温度。
(3)热力学中与分子热运动有关的现象
1.腌制的蔬菜往往需要半个月才能变咸,而盐是在烹饪时加几分钟。这是因为温度越高,盐的离子运动越快。
2.如果在煤堆久了的角落用小刀从墙上刮下一层薄薄的,可以看到里面是黑的。这是因为分子无休止地不规则运动。在煤分子已经扩散到墙体里很久的角落,刮去一层还能看到里面是黑的。
在日常生活和生产中,通过仔细观察身边的物理现象,联系所学的物理知识,对这些现象进行分析和解释,可以提高我们观察、分析和解决物理问题的能力。
在厨房里,如果我们注意一下灶具、器皿以及烹饪、煎炸中的一些现象,就会发现很多地方需要用到物理知识。
1.粥或饭热或冷时,锅发出“哔、哔”的声音,气泡不断冒出,但一旦尝过,粥或饭就不热了。为什么?
加热冷粥或米饭不同于烧开水。水虽然是热的不良体,对热的传导速度很慢,但流动性很好。锅底的水受热会膨胀,密度变小会浮起来,周围的冷水会流过来填满。通过这种对流,锅底的热量会不断传递到水的各个部位,使水变热。而冷粥或冷饭流动性差,不易导热。所以锅底的粥或米吸热时,温度上升很快,但不能很快向上流或向四周流。大量热量集中在锅底,锅底粥糊了。因为热量很难传到粥里,上面的粥还是凉的。加热冷粥或米饭时,锅内多加水,使粥变稀,增强流动性。另外,要经常搅拌,强制对流,这样粥才能加热均匀。
第二,当用砂锅煮肉或煮汤时,当汤烧开并从炉子上取下时,汤会继续沸腾一段时间,但铁锅和铝锅没有这种现象。为什么?
因为砂锅是粘土做的,而非金属的比热比金属大很多,传热能力比金属差很多。砂锅在炉子上加热时,锅外层温度远高于100℃,内层温度略高于100℃。此时,锅吸收了大量热量,储存了大量热能。砂锅出炉后,远高于100℃的锅外层会继续向内层传热,使锅内汤汁仍能达到100℃并持续沸腾一段时间,这样铁铝锅就不会出现这种现象(请自行分析原因)。
第三,煎肉中的“会熟”。逢年过节,总有人炒几个荤菜,那么肉片怎么炒呢?
如果将肉片直接放入热油锅中翻炒,瘦肉纤维中所含的水分会迅速蒸发,使肉片干硬,甚至将肉炸糊,大大失去风味。为了把肉片炒得好吃,厨师们经常提前把肉片和适量的淀粉混合在一起。肉片放入热油锅后,附着在肉片上的淀粉糊中的水分蒸发了,但肉片中的水分很难蒸发,仍然保持了原肉的鲜嫩,减少了营养的损失。肉快熟了,就是“一见面就熟”。这样炸出来的肉片,鲜嫩可口,营养丰富。
4.解冻冻肉最好的方法是什么?从冰箱里拿出冷冻的肉和鸡肉,如何解冻?
最好用接近0℃的冷水。因为冻肉的温度在0℃以下,如果在热水中解冻,冻肉从热水中吸收热量,其外层迅速解冻,使温度迅速上升到0℃以上。肉层之间有空隙,传热能力下降,使里面的冻肉难以吸热解冻,形成硬核。如果将冻肉放入冷水中,由于冻肉和冻鸡吸热,冷水温度会降至0℃,部分水会结冰。因为1g的水在冷冻时能放出80卡热量(而1g的水在降低1℃时只能放出1卡热量),所以冷冻肉吸收这么多热量后,肉的外层温度迅速上升,而内层容易吸热,所以整个肉的温度也迅速上升到0℃。这样重复几次,冻肉就可以解冻了。从营养学的角度来说,这种均匀缓慢加热的方法也是科学的。
汽车中的物理知识
第一,机械方面
1,汽车底盘质量大,可以降低汽车重心,增加汽车行驶时的稳定性。
2.为了减少汽车行驶时的阻力,车身设计成流线型。
3.汽车的驱动力——地面与驱动轮的摩擦力(驱动轮和从动轮与地面的摩擦力方向相反)。
4.当汽车在平坦的路面上匀速行驶时——牵引力和阻力相互平衡,汽车承受的重力与地面的支撑力平衡。
5.汽车转弯时:①驾驶员要打方向盘——力是改变物体运动状态的原因;(2)乘客会向弯道相反的方向摔倒——因为乘客有惯性。
6.当汽车突然制动(减速)时,①驾驶员踩制动力是改变物体运动状态的原因;②乘客会向车库方向倾倒——惯性;(3)驾驶员可以用较小的力-杠杆原理停车;④刹车硬——增加压力增加摩擦力;⑤突然制动时,车轮与地面的摩擦由滚动摩擦变为滑动摩擦。
7.不同用途的车轮大小和数量还是有区别的——这和车在路上的压力有关。
8.汽车座椅被设计得又宽又大,这减少了乘客的压力,使他们乘坐舒适。
9.汽车在高速行驶时,车尾会形成一个低压区,这也是为什么我们经常能看到行驶中的汽车尾部出现卷翘的灰尘的原因。
10,交管部门要求:①汽车驾驶员和前排乘客必须系好安全带——这样可以防止惯性的危害;(2)禁止车辆超载——既要减少车辆对路面的损伤,又要减少摩擦力和惯性;(3)禁止车辆超速行驶——防止突然制动时反应距离和制动距离过长造成事故。
11.简单机械的应用:①方向盘、车轮、车窗把手等。都是车轴;②调速杆和自动门开关装置是杠杆。
12,爬坡时车要调到低速:从P=Fv,功率不变的情况下,降低速度可以增加牵引力。
13,关于速度距离和时间的计算;参考对象和运动状态的描述
14,认识限速、里程、禁止唱歌等标志,并理解其含义。
第二,声学方面
1,汽车喇叭声音要大,尽量消除发动机的声音(发动机上安装消声器)——这是为了在声源处降低噪音。
2.为了减少来自车辆的噪音对路边居民的影响,沿路边设置屏障或种植树木-噪音可以在传播过程中减少。
3、扬声器声音:电能-机械能
第三,散热方面
1,汽车发动机经常使用柴油机或汽油机——它们是内燃机——利用内部能量做功。
2.发动机配有水套,水套利用循环水帮助发动机散热——水的比热容大。
3.冬天为了防止冻坏水箱,晚上要把水箱里的水放干——防止热胀冷缩的危害。
4.汽车后窗的玻璃板上嵌有一系列电热丝——它可以防止车内形成的雾气附着在玻璃上凝结。
5.当你刚上车或者有车从你身边经过的时候,你会闻到强烈的汽油味——扩散现象。
6.空调车窗玻璃被设计成双层的,以防止热传递。
7.环保型汽车使用气体燃料可以减少对大气的污染。
第四,电气方面
1,汽车的发动机通常是用低压电机启动的:电机是根据磁场对电流的作用而制成的,工作时将电能转化为机械能。
2.汽车电机(Automobile motors)通常由车载电池供电,汽车运行过程中可以使用的车轮驱动车载发电机发电,给电池充电。给电池充电时,电能转化为化学能储存起来,此时电池就是一个电器;当用电池给电机供电时,化学能转化为电能,此时电池就是电源。
3.车载电池还用于为空调、风扇、录音机、CD机和各种用途的灯供电,可以很容易地转化为机械能、声能、光能等。
3.油罐车尾部一般挂一条铁链,直达路面,有利于使运输过程中颠簸产生的电荷迅速扩散到大地,避免静电放电带来的灾害。
4、灯光闪耀:电能——光能
动词 (verb的缩写)光学方面
1.车旁的后视镜和路口的观察镜都是凸面镜,可以开阔视野。
2.汽车夜间行驶时,车内一般不开灯,会妨碍车内乘客在驾驶员前方的挡风玻璃上成像,干扰驾驶员的正确判断。
3.汽车前面的挡风玻璃通常不是直立的(底盘较高的汽车除外)。这是因为挡风玻璃相当于一面平面镜,车内的物体很容易透过它在驾驶员面前成像,影响驾驶员的判断。
4.汽车尾灯灯罩:角反射器可以反射进来的光线,保证后面车辆的安全。
5.汽车大灯:凹面镜反射原理,近距离灯丝在焦点附近,远距离灯丝在焦点处。
自行车上的物理知识
你知道自行车上有哪些物理知识吗?让我们来看看。
1.自行车上的摩擦知识。
①为什么自行车轮胎有凹凸不平的花纹?
摩擦力与两个因素有关:压力和接触面的粗糙度。压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。自行车轮胎有凹凸不平的花纹,通过增加自行车与地面的粗糙度来增加摩擦力,其目的是防止自行车打滑。
②自行车为什么能往前走?
当我们骑自行车时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎不光滑,自行车和路面之间有摩擦。然而,自行车为什么能前进呢?这还是后轮与地面的摩擦力造成的,这个摩擦力的方向是向前的。前轮的摩擦力是多少?阻碍车的运动!它的方向与自行车的方向相反。正是这两个力大小相等,方向相反,所以自行车匀速运动。而人在地面上推动自行车前进时,前后轮的摩擦方向是向后的。那这两股力量谁在制衡?脚和地面的摩擦力是向前的!
③为什么自行车刹车后能停下来?
刹车时,闸瓦与轮辋的摩擦力会阻碍后轮的转动。手压越大,制动蹄对轮辋的压力越大,产生的摩擦力越大,后轮转动越慢。如果完全停下来,后轮与地面的摩擦就变成了滑动摩擦(原来是滚动摩擦,方向是向前的),方向是向后的,阻碍了自行车的运动,所以就停下来了。
(4)自行车上的钢珠安装在哪里?为什么是朱刚?
自行车的前桥、中轴、后轮轴、车把转动、脚蹬转动都有钢珠。
人们总是想轻松、灵活、省力地骑自行车。滚动代替滑动,可以大大降低摩擦力。所以为了在自行车转动的地方安装钢珠,我们可以经常添加润滑油,使接触面相互远离,这样可以使摩擦力变小。
2.自行车的杠杆和轴的知识。
(1)自行车上的杠杆
A.控制前轮转向的杠杆:自行车的车把是一个省力的杠杆。人们可以用很小的力转动自行车的前轮来控制自行车的运动方向和平衡。
B.控制刹车的杠杆:车把上的刹车手柄是一个省力的杠杆,所以人们可以用很小的力把刹车压在轮辋上,压力很大。
②自行车上的车轴。
A.中心轴上的踏板和拨轮:形成一个省力的轮轴(踏板半径大于拨轮半径)。
b、自行车车把和前叉轴:形成省力轴(车把转动半径大于前叉轴半径)。
c、后轮轴和后轮上的齿轮:构成费力的轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。
3.自行车气压知识。
给自行车内胎充气:早期的各种轮子都是木轮铁轮,凹凸不平。现代自行车使用充气内胎主要是为了增加胎儿体内的压力,可以起到缓冲的作用,减少自行车的阻力。
气门芯的作用:充气管上的气门芯起到单向阀的作用,只允许气体进入,防止气体外泄,便于进气,保证充气管的密封性。
4.自行车上的光学知识。
自行车上的红色尾灯不能自己发光,但可以在夜间提醒驾驶员,因为自行车的尾灯是由许多蜂窝状的“细胞”组成的,每个“细胞”是由三个角度约为90度的反光面组成的。这样,在夜间,当后面的车的灯光打在自行车的尾灯上时,就会产生反射光,由于其醒目的红色,可以引起驾驶员的注意。
自行车是中国非常流行的交通运输工具。它的“身体”上应用了很多机械知识
1.测量中的应用
测量跑道长度时,可以使用自行车。例如,普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么一圈的长度就是直径乘以π,也就是大约2.23米或者2.07米。然后,让车沿跑道滚动,记录圈数n,跑道长度为n×2.23米或n×2.07米。
2.力和运动的应用
(1)减少和增加摩擦。
汽车的前轴、中间轴和后轮轴都是滚动的,以减少摩擦。为了进一步减少摩擦,人们经常在这些部位添加润滑剂。
很多地方都刻有凹凸不平的图案,增加摩擦力。如轮胎、塑料手柄盖、踏板盖、刹车手柄盖等。变滚动摩擦为滑动摩擦增加摩擦。比如刹车时,车轮不再滚动,而是在地面上滑行,摩擦力大大增加,汽车就能很快停下来。在制动的同时,用手握紧制动手柄,增加闸瓦对钢圈的压力,使车轮停止滚动。
(2)弹簧的阻尼作用。
汽车的坐垫下面有很多弹簧,用来减震。
3.压力知识的应用
(1)自行车轮胎刻有负荷。如果车辆过重,轮胎会因压力过大而被压碎。
(2)座垫为马鞍形,可增加座垫与人体的接触面积以减轻臀部的压力,使人在骑自行车时不易感到疲劳。
4.简单机械知识的应用
自行车刹车系统中的刹把和连杆是省力杠杆,可以增加刹车片上的张力。为了节省劳力或距离,自行车也使用车轴:踏板板和链轮齿板;后轮和飞轮、水龙头和转轴等。5.功和机械能的知识应用
(1)根据功的原理,需要距离才能省力。所以人上坡的时候往往会骑“S型”路线,就是这个道理。
(2)动能和重力势能的相互转化。
比如骑上坡之前,人往往要蹬几下,这样更容易起来。在这里,动能转化为势能。而骑下坡不用蹬车,速度越来越快,这就是势能转化为动能。
6.惯性定律的应用
如果快速行驶的自行车前轮突然停下来,为什么后轮会跳起来?这是因为前轮因为阻力突然停止运动,而车上的人和后轮却没有。根据惯性定律,人和后轮要保持向前运动,所以后轮会跳动。
切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车前刹车制动,否则会发生翻车事故!