初二物理校本教材

初二物理校本教材初二物理 校本教材编写组第一篇 民谚俗语中的物理知识在日常生活中，我们经常会接触到一些民谚、俗语，这些民谚、俗语蕴含着丰富的物理知识，我们平时如果注意分析、了解一些民谚、俗语，就可以在实际生活中深化知识，活化知识，这对培养我们分析问题、解决问题的能力是大有帮助的。下面列举几例：1、小小称砣压千斤：根据杠杆平衡原理，如果动力臂是阻力臂的几分之一，则动力就是阻力的几倍。如果称砣的力臂很大，那么“一两拨千斤“是完全可能的。2、破镜不能重圆：当分子间的距离较大时（大于几百埃） ，分子间的引力很小，几乎为零，所以破镜很难重圆。3、摘不着的是镜中月 捞不着的是水中花：平面镜成的像为虚像。4、人心齐，泰山移：如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和。5、麻绳提豆腐-提不起来：在压力一定时，如果受力面积小，则压强就大。6、“真金不怕火来炼，真理不怕争辩。“ 从金的熔点来看，虽不是最高的，但也有 1068，而一般火焰的温度为 800左右，由于火焰的温度小于金的熔点，所以金不能熔化。 7、月晕而风，础润而雨：大风来临时，高空中气温迅速下降，水蒸气凝结成小水滴，这些小水滴相当于许多三棱镜，月光通过这些“三棱镜“发生色散，形成彩色的月晕，故有 “月晕而风“之说。础润即地面反潮，大雨来临之前，空气湿度较大，地面温度较低，靠近地面的水汽遇冷凝聚为小水珠，另外，地面含有的盐分容易吸附潮湿的水汽，故地面反潮预示大雨将至。8、长啸一声，山鸣谷应：人在崇山峻岭中长啸一声，声音通过多次反射，可以形成洪亮的回音，经久不息，似乎山在狂呼，谷在回音。9、但闻其声，不见其人：波在传播的过程中，当障碍物的尺寸小于波长时，可以发生明显的衍射。一般围墙的高度为几米，声波的波长比围墙的高度要大，所以，它能绕地高墙，使墙外的人听到；而光波的波长较短（10-6 米左右） ，远小于高墙尺寸，所以人身上发出的光线不能衍射到墙外，墙外的人就无法看到墙内人。10、开水不响，响水不开：水沸腾之前，由于对流，水内气泡一边上升，一边上下振动，大部分气泡在水内压力下破裂，其破裂声和振动声又与容器产生共鸣，所以声音很大。水沸腾后，上下等温，气泡体积增大，在浮力作用下一直升到水面才破裂开来，因而响声比较小。11、猪八戒照镜子-里外不是人：根据平面镜成像的规律，平面镜所成的像大小相等，物像对称，因此猪八戒看到的像和自已“一模一样“，仍然是个猪像，自然就“里外不是人了“。12、水火不相容：物质燃烧，必须达到着火点，由于水的比热大，水与火接触可大量吸收热量，至使着火物温度降低；同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面，使得物体不可能和空气接触，而没有了空气，燃烧就不能进行。13、洞中方一日，世上已千年：根据爱因斯坦的相对论，在接近光速的宇宙飞船中航行，时间的流逝会比地球上慢得多，在这个“洞中“生活几天，则地球上已渡过了几年，几十年，甚至几百年，几千年。14、千里眼，顺风耳 ：人们利用电磁波传送声音和图像信号，使古代神话中的“千里眼，顺风耳“变为现实。并且人类的视野已远远超过了“千里“。15、坐地日行八万里：由于地球的半径为 6370 千米，地球每转一圈，其表面上的物体“走“ 的路程约为 40003.6 千米，约 8 万里。这是毛泽东吟出的诗词，它还科学的揭示了运动和静止关系-运动是绝对的，静止总是相对参照物而言的。16、釜底抽薪：液体沸腾有两个条件：一是达到沸点，二是继续吸热。如果“抽薪“ 以后，便能制止液体沸腾。17、墙内开花墙外香：由于分了在不停的做无规则的运动，墙内的花香就会扩散到墙外。18、坐井观天 所见甚少：由于光沿直线传播，由几何作图知识可知，青蛙的视野将很小。19、如坐针毡：由压强公式可知，当压力一定时，如果受力面积越小，则压强越大。人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服。20、瑞雪照丰年：由于雪是热的不良导体，当它覆盖在农作物上时，可以很好的防止热传导和空气对流，因此能起到保温作用。21、“霜前冷，雪后寒。“ 在深秋的夜晚，地面附近的空气温度骤然变冷（温度低于 0以下） ，空气中的水蒸气凝华成小冰晶，附着在地面上形成霜，所以有“霜前冷“的感觉。雪熔化时要需吸收热量，使空气的温度降低，所以我们有“雪后寒“的感觉。22、“一滴水可见太阳，一件事可见精神。“ 一滴水相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律，透过一滴水可以有太阳的像，小中见大。23、鸡蛋碰石头-自不量力鸡蛋碰石头，虽然力的大小相同，但每个物体所能承受的压强一定，超过这个限度，物体就可能被损坏。鸡蛋能承受的压强小，所以鸡蛋将破裂。24、纸里包不住火纸达到燃点就会燃烧。25、有麝自然香，何须迎风扬气体的扩散现象。26、玉不琢不成器玉石没有研磨之前，其表面凸凹不平，光线发生漫反射，玉石研磨以后，其表面平滑，光线发生镜面反射。27、“扇子有凉风，宜夏不宜冬。“ 夏天扇扇子时，加快了空气的流动，使人体表面的汗液蒸发加快，由于蒸发吸热，所以人感到凉快。28、“人往高处走，水往低处流。“ 水往低处流是自然界中的一条客观规律，原因是水受重力影响由高处流向低处。29、水缸出汗，不用挑担水缸中的水由于蒸发，水面以下部分温度比空气温度低，空气中的水蒸气遇到温度较低的外表面就产生了液化现象，水珠附在水缸外面.晴天时由于空气中水蒸气含量少，虽然也会在水缸外表面液化，但微量的液化很快又蒸发了，不能形成水珠.而如果空气潮湿，水蒸发就很慢，水缸外表面的液化大于汽化，就有水珠出现了.空气中水蒸气含量大，降雨的可能性大，当然不需要挑水浇地了。 30、下雪不寒化雪寒雪是高空中的水蒸气凝华或水滴凝固形成的，凝华、凝固都是放热过程，化雪是融化过程，要吸热。 31、雪落高山，霜降平原下雪天，高山气温低于山下平地气温，下到高山的雪不易融化，而下到平地的雪易及时融化.所以下同样的雪，高山上比平地多.霜是地面上的水蒸气遇冷凝华的结果，山下平地表面上的水蒸气比高山上多，故平地易摻禂霜，而高山不易形成霜。 32、冰冻三尽，非一日之寒水的温度在 04之间是热缩冷胀，4时水的密度最大.当整个水温都降到 4时，水的对流停止.气温继续下降时，上层水温降到 4以下，密度减小不再下沉，底层水温仍保持 4，上层水温降到 0并继续放热时，水面开始结冰.由于水和冰是热的不良导体，光滑明亮的冰面又能防止幅射，因此，热传递的三种方式都不易进行，冰下的水放热极为缓慢，结成厚厚的冰，当然需要很长时间的天寒。 33、火场之旁，必有风生火场附近的空气受热膨胀上升，远处的冷空气必将来填充，冷热空气的流动形成风。 34、一石击破水中天平静的水面如一块平面镜，可看到天的像，石块投入水中破坏了平静的水面，形成层层水波，水中天的像也就被击破了。 35、瞎子点灯白费蜡人们能看到世上万事万物，是因为太阳光或用来照明的光照射在物体上被物体反射后的光线进入人眼，反射光线进入不了瞎子眼中，所以瞎子看不见物体。 36、早虹雨滴滴，晚虹晒脸皮我国的降雨云大都是由西向东移动的，早晨看到的虹，是东方射来的太阳光照在西方的天空降雨层的水滴上形成的西虹，显然，西虹是本地天气将要降雨的预示.相反，傍晚看到的虹是西方射来的阳光照在东方天空降雨层的水滴上而形成的东虹，它预示着西方天空已没有降雨云了，天气必然是晴朗的。37、朝霞不出门，晚霞走千里(参考上则) 38、虹高日头低，早晚披蓑衣当“日头低”时，太阳光线和地平线是非常接近的，这时出现虹，虹心必然亦接近地平线，在地面上可以看到虹的半个圆弧.若此时空气中水滴很多，分布的空间很广，那么除了可以看到虹外，还可以看到霓，霓顶的半圆弧比虹高且接近天顶，也预示着降雨云已经移近天顶，本地很快就有暴雨下降。 39、照相的底片颠倒黑白照相机是应用物体放在凸透镜两倍焦距以外，成倒立缩小的实像原理制成的，故照相底片上的像与人是颠倒的.底片上涂有感光剂，人照相时，由于浅色部位反射光的能力强，反射光进入相机的暗箱与底片上的感光剂发生了光化作用，而深色部位由于吸收光的能力强，只有很少的反射光射入底片.这样浅色部位在胶片上感光强，深色部位感光弱.胶片冲洗时，感光弱的部位的感光剂基本冲洗掉，所以呈浅色，而感光强的部位由于发生了光化反应冲不掉，所以呈深色。 40、磨刀不误砍柴工减小受压面积增大压强 41、鸡蛋碰石头自不量力鸡蛋碰石头，虽然力的大小相同，但每个物体所能承受的压强一定，超过这个限度，物体就可能被损坏。鸡蛋能承受的压强小，所以鸡蛋将破裂。 42、一只巴掌拍不响力是物体对物体的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其它物体上才能产生力的作用，才能拍响。 43、四两拨千斤杠杆的平衡条件，增大动力臂与阻力臂的比，只需用较小的动力就能撬起很重的物体。 44、水银落地无孔不入水银的密度大于组成地面各物质的密度，水银又具有流动性，故它总是沉在其它物质的下面。 45、泥鳅黄鳝交朋友滑头对滑头泥鳅黄鳝的表面都光滑且润滑，摩擦力小。 46、鸡蛋碰石头完蛋蛋壳承受的压强远小于石头能承受的压强，鸡蛋碰石头，鸡蛋先破。 47、大船漏水有进无出液体内部存在压强，船破后，船外的水被压进船内，直到船内外水面相平，此刻船内的水也不会向外流。 48、水上的葫芦沉不下去葫芦的密度小于水的密度，故只能漂浮在水面上第 二 篇 物 理 与 生 活第一讲 厨房中的物理知识物理越来越广泛地应用于们日常的生活生产中，人们生活也越来越离不开物理，可以说处处与物理打着交道，就拿与人们朝夕相处的厨房来说吧，其中就蕴涵着丰富的物理知识，现殒举如下：一、与电学知识有关的现象1电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。2排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。3电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。4微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。5厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。6厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。二、与力学知识有关的现象1电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。2菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。3菜刀的刀刃有油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。4菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。5火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。6往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。7磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。三、与热学知识有关的现象（一）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象1使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。2锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。3炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污染空间。4滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，容易破裂。5往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失。7冬季从保温瓶里倒出一些开水，盖紧瓶塞时，常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出，进入一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气受热很快膨胀，压强增大，从而推开瓶塞。8冬季刚出锅的热汤，看到汤面没有热气，好像汤不烫，但喝起来却很烫，是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失（水分蒸发）。9冬天或气温很低时，往玻璃杯中倒入沸水，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力，致使玻璃杯破裂。10煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使两者脱离。（二）与物体状态变化有关的现象1液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的；使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧。2用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在 1 标准大气压下是 100，锡的熔点是 232，装水烧时，只要水不干，壶的温度不会明显超过100 ，达不到锡的熔点，更达不到铁的熔点，故壶烧不坏。若不装水在火上烧，不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点，焊锡熔化，壶就烧坏了。3烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量（液化热）。4用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时，砂锅底的温度高于100 ，而锅内食物为 100，离开火炉后，锅内食物能从锅底吸收热量，继续沸腾，直到锅底的温度降为 100为止。5用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压，提高了水的沸点，即提高了煮食物的温度。6夏天自来水管壁大量“出汗”，常是下雨的征兆。自来水管“ 出汗” 并不是管内的水渗漏，而是自来水管大都埋在地下，水的温度较低，空气中的水蒸气接触水管，就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”，说明空气中水蒸气含量较高，湿度较大，这正是下雨的前兆。7煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，即使再加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后，用小火保持水沸腾就行了。8冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气” 。9油炸食物时，溅入水滴会听到“叭、叭”的响声，并溅出油来。这是因为水的沸点比油低，水的密度比油大，溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾，产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。10当锅烧得温度较高时，洒点水在锅内，就发出“ 吱、吱”的声音，并冒出大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化，并发出“ 吱、吱 ”的响声。11当汤煮沸要溢出锅时，迅速向锅内加冷水或扬（舀）起汤，可使汤的温度降至沸点以下。加冷水，冷水温度低于沸腾的汤的温度，混合后，冷水吸热，汤放热。把汤扬起的过程中，由于空气比汤温度低，汤放出热，温度降低，倒入锅内后，它又从沸汤中吸热，使锅中汤温度降低。（三）与热学中的分子热运动有关的现象我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象，联系到我们学过的物理知识，去分析和解释这些现象，就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。物理作为一门大众的学科，在生活中的应用数不胜数，厨房中的物理知识应用真可谓冰山一角，我们必须更加努力的学习，积累物理知识，提高自己的科学技术水平，这样才能使我们的生活变得更美好。第二讲 电冰箱的原理起 源 ： 冰 箱 ， 又 称 冰 桶 ， 由 古 时 的 “冰 鉴 发 展 而 来 ， 功 能 明 确 ，既 能 保 存 食 品 ， 又 可 散 发 冷 气 ， 使 室 内 凉 爽 。 它 是 古 代 人 的 发 明创 造 ， 向 我 们 揭 示 了 古 代 生 活 的 一 个 侧 面 。 冰 鉴 ， 是 古 代 盛 冰 的容 器 。 周 礼 天 官 凌 人 ： “祭 祀 共 （ 供 ） 冰 鉴 。 ”可 见 周 代 当 时已 有 原 始 的 冰 箱 ， 只 是 冰 并 不 是 一 年 里 时 时 都 有 ， 特 别 是 在 炎 热的 夏 季 ， 冰 可 谓 弥 足 珍 贵 。 ”传 世 有 不 少 清 代 晚 期 的 木 胎 冰 箱 ， 多 用 红 木 、 花 梨 、 柏 木 等较 为 细 腻 的 木 料 制 成 ， 此 件 为 红 木 制 品 ， 仿 竹 编 式 样 ， 制 作 精 致 。形 制 为 大 口 小 底 ， 外 观 如 斗 形 ， 铅 叶 镶 里 ， 底 部 有 泄 水 小 孔 ， 结构 类 似 木 桶 。 冰 箱 箱 体 两 侧 设 提 环 ， 顶 上 有 盖 板 ， 上 开 双 钱 孔 ，既 是 抠 手 ， 又 是 冷 气 散 发 口 。 为 使 冰 箱 处 于 一 定 高 度 便 于 取 放 冰块 和 食 物 ， 配 有 箱 座 。 这 对 冰 箱 结 构 标 准 ， 箱 桶 和 底 座 均 装 饰 华 美 。 成 对 制 作 ， 当为 大 户 人 家 所 用 之 物 。 从 经 济 学 角 度 来 分 析 ， 在 当 时 价 值 高 的 器 物 ， 传 至 如 今 其 价值 一 定 比 同 样 传 至 今 天 的 过 去 价 值 较 低 的 器 物 要 高 。 今 天 如 此 ，将 来 也 一 定 如 此 。 这 是 选 择 收 藏 品 的 要 招 。 这 一 点 ， 对 于 想 收 藏冰 箱 的 人 来 说 ， 特 别 管 用 。 因 为 在 古 时 候 ， 即 便 是 清 代 末 年 了 ，由 于 没 有 制 冰 设 备 ， 在 炎 炎 夏 日 要 想 求 得 一 方 清 凉 的 冰 ， 何 其 困难 。 虽 然 古 时 有 凿 地 储 冰 的 方 法 ， 但 冰 的 奢 侈 ， 一 定 不 是 那 些 一般 人 家 所 能 享 用 的 。 能 用 得 上 冰 箱 的 人 家 ， 必 定 衣 食 无 忧 。 而 在当 时 的 社 会 里 ， 富 裕 的 人 家 绝 对 是 少 数 ， 用 得 起 红 木 家 具 的 ， 并不 一 定 能 用 得 上 红 木 制 作 的 冰 箱 ， 这 也 就 是 为 什 么 冰 箱 的 收 藏 价值 高 的 原 因 ， 不 仅 如 此 ， 它 将 来 的 意 义 将 会 更 加 重 要 。 襟 抱 堂 认 为 ， 冰 箱 的 发 明 让 人 类 远 离 了 发 霉 的 食 物 ， 可 以 将 温度 降 低 并 保 存 ， 让 我 们 在 夏 天 的 时 候 享 受 健 康 的 食 物 ， 不 能 不 说是 科 技 带 给 人 的 一 种 进 步 。发 明 历 史 ： 17 世 纪 中 期 ， “冰 箱 ”这 个 词 才 进 入 了 美 国 语 言 ，在 那 之 前 ， 冰 只 是 刚 刚 开 始 影 响 美 国 普 通 市 民 的 饮 食 。 随 着 城 市的 发 展 冰 的 买 卖 也 逐 渐 发 展 起 来 。 它 渐 渐 地 被 旅 馆 、 酒 馆 、 医 院以 及 被 一 些 有 眼 光 的 城 市 商 人 用 于 肉 、 鱼 和 黄 油 的 保 鲜 。 内 战（ 1861-1865） 之 后 ， 冰 被 用 于 冷 藏 货 车 ， 同 时 也 进 入 了 民 用 。 到 1880 年 以 前 ， 已 经 有 半 数 在 纽 约 、 费 城 和 巴 尔 的 摩 销 售 的 冰 ，三 分 之 一 在 波 士 顿 和 芝 加 哥 销 售 的 冰 箱 开 始 进 入 家 庭 使 用 ， 因 为一 种 新 的 家 庭 设 备 冰 箱 即 现 代 冰 箱 的 前 身 ， 被 发 明 了 。现 在 同 类 产 品 还 有 冰 柜 。 制 造 一 台 有 效 率 的 冰 箱 不 像 我 们 想 象 的 那 么 简 单 。 19 世 纪早 期 ， 发 明 家 们 关 于 对 冷 藏 科 学 至 关 重 要 的 热 物 理 知 识 的 了 解 是很 浅 陋 的 。 人 们 认 为 最 好 的 冰 箱 应 该 防 止 冰 的 融 化 ， 而 这 样 一 个在 当 时 非 常 普 遍 的 观 点 显 然 是 错 误 的 ， 因 为 正 是 冰 的 融 化 起 到 了制 冷 作 用 。 早 期 人 们 为 保 存 冰 而 作 出 了 大 量 的 努 力 ， 包 括 用 毯 子把 冰 包 起 来 ， 使 得 冰 不 能 发 挥 它 的 作 用 。 直 到 近 19 世 纪 末 ， 发明 家 们 才 成 功 地 找 到 有 效 率 的 冰 箱 所 需 要 的 隔 热 和 循 环 的 精 确 平衡 。 但 早 在 1803 年 ， 一 位 有 发 明 天 才 的 马 里 兰 农 场 主 托 马斯 莫 尔 就 找 到 了 正 确 的 方 法 。 他 拥 有 一 个 农 场 ， 离 华 盛 顿 约 20英 里 ， 那 里 的 乔 治 镇 村 庄 是 集 市 中 心 。 当 他 用 自 己 设 计 的 冰 箱 运送 黄 油 去 市 场 时 ， 他 发 现 顾 客 们 会 走 过 装 在 竞 争 者 桶 里 那 些 迅 速融 化 的 黄 油 而 给 他 比 市 价 更 高 的 价 格 买 他 仍 然 新 鲜 坚 硬 ， 整 齐 地切 成 一 磅 一 块 的 黄 油 。 莫 尔 说 他 的 冰 箱 的 一 个 好 处 是 使 得 农 民 们不 必 为 了 保 持 他 们 产 品 的 低 温 而 在 夜 里 去 市 场 交 易 。工 作 原 理 ： 我们知道任何物质在液化后都要放出热量，在气化时都要吸收热量，这是最普遍的物理现象。空调冰箱就是利用了这个道理，将制冷剂液化放出热量，然后再让他蒸发吸收热量。液化放出热量的位置和蒸发吸收热量的位置不能在一处，否则没有任何效果。因此空调就有了室外机，目的是散热和其它主要功能，冰箱则散热器在冰箱外部。那么怎么能实现制冷剂液化-气化呢？我们知道，气体物质在它的临界温度下，当压力达到一定值的时候，就会液化。所谓的临界温度就是在这个温度之上，无论采用多高的压力都不能使他液化。当温度高于气体物质在某个压力下的沸点之上时就会发生气化，气化时吸收热量，吸收的热量从环境中获得，从而实现制冷。用于上述实现制冷的气体物质就是制冷剂。作为制冷剂的物质通常常温下为气体，便于蒸发，而且临界温度不能太低，否则压缩时液化不容易。还要要求无毒，无异味儿。常见的制冷剂为氨、氟(这个字念服笨蛋才念佛呢)里昂。氟里昂实际上很多种物质的总称，是一种系列产品。那么他是什么物质呢？实际上就是卤代烷，常见的是卤代甲烷。例如一氟三氯甲烷、三氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷等等。也就是甲烷的分子中的氢原子被氯和氟原子所取代，你可以自己组合出不同的物质。当然了，这种卤代烷一定要有氯原子和氟原子存在，不能全是氯也不能全是氟，而且烷烃中的氢原子全部被取代。倒不是说不存在这种物质，而是满足不了作为制冷剂的要求，例如四氯甲烷，常温下为液体，也就是四氯化碳，不能做制冷剂的。但是四氯化碳中的一个氯被氟取代，就可以做制冷剂。制冷的过程是这样的：首先压缩机将蒸发器来的气体制冷剂进行压缩，由于室温低于制冷剂的临界温度，当达到所需的压力后液化，液化时放出大量的热，这些热量通过散热管、散热片散发到空气中，也就是冰箱后面的散热管、空调室外机的风扇吹着的散热片。液化后的制冷剂散热后，温度降低到接近室温，经过缓冲器后再通过毛细管进入蒸发器，蒸发器就是粗管，上面带有导热良好的金属片。制冷剂在这里蒸发，会吸收大量的热量，使得蒸发器周围温度迅速降低。对于冰箱，蒸发器就是冷冻室周围的金属和部分，对于空调就是室内机里面的金属管和外面的吸热片，和冰箱不同的是，空调蒸发器温度不是低吗，用风扇吹他，于是空调就吹出了冷风。冰箱同志则住在密封箱里，由于蒸发器不断地吸热，使得这里面温度很低，低到零下十几度。制冷剂在蒸发器蒸发后变成了气体，再到压缩机压缩，结果又放出热量变成了液体，成为一个循环。那位优点物理知识的姐姐该问我了：“ 不对吧？如果说制冷剂在工作中不是在密闭的、循环的系统中运作没有任何问题，但制冷剂和压缩机等在一个密闭的系统内进行循环，那压力应该是平衡的，也就是压力不变啊，既然不变，那液体怎么可能变成气体呢？便不成气体，制个屁冷啊？”姐姐，前面说了，在蒸发器前面有个毛细管，这个毛细管的作用就是减压，为什么呢，你想想毛细管后面的是蒸发器，蒸发器空间是很大的，毛细管很细，流着的是液体，到了蒸发器，空间突然增大，而且蒸发器后面就是压缩机，压缩机会及时地抽取气体，于是通过毛细管到达蒸发器内液体制冷剂由于压力低，不得不气化了，于是上演了气化吸热的一幕。制冷机理就是这样的，简单吧？那温度是怎么控制的？冰箱和空调温度控制都是通过启停压缩机来实现的。压缩机总在那里干活儿就冷，反之就不制冷。控制温度的部分叫温控器，冰箱的比较简单，有机械的，也有电子的，空调基本上都是电子的。机械的相对比较简单，就是一个密封管，里面装有膨胀系数大的液体或气体，当温度升高时，膨胀，推动开关，使冰箱供电导致压缩机启动。电子的也很简单，一般是一个热电阻温度计或热电偶温度计或者半导体温度计(所谓的温度计实际上是传感器) ，温度变化导致传感器参数变化，通过电子电路实现对压缩机供电电路的开关。电子温控有好处，便于实现遥控、定时、等等。近年来出现的所谓变频空调，号称节能，实际上是通过变频技术调节拖动压缩机的电动机的供电频率来实现调节电机的转速。我们知道交流电机调速很难实现，冰箱、空调中的压缩机都是有交流电机拖动的，特别是空调，美女、衰哥喜欢温度不一样，总爱调来调去的，如果不采用变频调速在平稳电机运转，只能通过间断运行来实现。我们知道，电动机在启动过程中，需要较大的起动电流，因此对电网的电压造成波动，甚至烧掉不耐压的设备，最常见的是白炽( 这个字念赤) 灯烧断钨丝。刚刚启动不久的电机往往由于温度对它的控制又要求停机，反反复复导致电机频繁启动，一方面浪费电能，另一方对压缩机等部件的机械部分也会造成疲劳、磨损等。采用变频空调，就可以在电机在根据温度的不同选择不同的转速来实现。交流电机的变频调速本身不节能，但是避免了需要频繁启动的电机等，这时候相对传统手段就节能了，这是相对的。制冷剂氟里昂可以破坏大气中的臭氧层。我们知道，大气分为对流层、平流层、暖层、电离层等，其中在大气层的 10 公里到 50 公里高度的区域(平流层)臭氧有相当的浓度，是臭氧富集区，臭氧是氧气的一种同素异形体，一个分子中有三个氧原子(氧气是两个) ，臭氧可以吸收太阳光中的紫外线，使得紫外线转变为热能，氧气也可以在紫外线的作用下转变为臭氧。单独的氧气在紫外线的照射下是不能把紫外线转化为热能的，而是直接透过。只有在臭氧存在下，才会出现臭氧在紫外线照射下转换为氧气，氧气再在紫外线照射下转换为臭氧，实际上是一种化学平衡。在氟里昂存在的情况下，臭氧分子将会被破坏变成氧气分子，在这个过程中，氟里昂并不发生变化，起到催化剂的作用。也就是说，氟里昂破坏了臭氧分子后自己并不被消耗掉，氟里昂自然降解过程十分缓慢，因此大气中氟里昂的浓度增加自然而然会把臭氧破坏干净。自然界的臭氧的产生一般是通过空气放电也就是闪电过程中有氧气转变而来的，在自然环境下，臭氧的产生和消耗是平衡的，但人类制造了氟里昂，就会破坏这种平衡。臭氧被破坏了，太阳光中波长小于 290 纳米的紫外线就会对生物造成极大的影响。制冷技术除了液化蒸发法，还有半导体制冷技术。实际上某些板式半导体在通电时，会出现温度差，导致一面冷另一面热。于是就出现了利用这一技术的微型冰箱、凉帽等，某些饮水机的冷热水，就是半导体制冷。半导体制冷优点是无噪音，无制冷剂，无运转机构，如意控制温度，但致命缺点就跟五笔字型类似，耗电量大(五笔字型工作量大)，效率低，因此应用领域比较窄。第三讲 高压锅高压锅的由来：三百多年前，法国有个名叫丹尼斯巴本的人，他是一个物理学家，也是一个医生，还是一个机械师。由于那时法国国王亨利四世对新教徒的迫害，巴本不得已逃往国外。在跋山涉水的路途中，他发现：在高山上煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾，马铃薯还是煮不软。在帕斯卡由实验证实的“高山上的大气压比海平面低” 的启示下，巴本猜想：液体的沸点是否随大气压的减小而降低呢？到了国外以后，他便从事这方面的研究工作。终于用实验证实了“ 液体的沸点随大气压强的减小而降低 ”的猜想。巴本进一步想，如果把问题倒过来，用人工加压的方法增大气压，那么水的沸点不就会升高了吗？1681 年，巴本根据这个道理设计并制成了世界上第一个高压锅，当时人们把它叫做巴本锅。巴本锅有内外两层，内层里放要煮的食物，外层是密封的，锅盖更是经过严格选择的，以此控制外层锅里的气压。为了更加安全，锅的外围还特地加上了金属罩。据说，巴本访问英国时，在英国国王查尔斯二世的要求下，曾作了一次表演，用巴本锅煮肉，不仅省时间，而且就连坚硬的骨头，也能煮得像奶酪一样松软。在懂得了巴本锅的道理以后，你能解释下列两则奇闻吗？一、当伦敦泰晤士河下的过河隧道竣工时，各界知名人士前来参加通车典礼，在隧道里还举行了庆祝酒会，会上大家一致感到香槟酒的气不够，味不浓。可是，会后大家返回地面上时，一个个嘴里却不住地打嗝，感到肚子胀。但是，当他们重新回到地下时，一切又恢复了正常。试问，人们的肚子是否真的出了什么毛病？二、1971 年 6 月 30 日，苏联宇宙飞船“ 联合 号”由太空返回地面时，突然宇航员和地面指挥中心失去了通话联系，幸亏飞船上有自动飞行控制设备，飞船才重新返回地面。意外的是三名宇航员全部死亡。经过对尸体的解剖化验，确定宇航员死于“血液沸腾症” 。科学家又对飞船进行检查，发现密封舱壁上有漏气处。由于舱内空气在太空中迅速地泄漏，致使宇航员死于“ 血液沸腾症” 。为了更加保险，从此以后，宇航员还得穿上“宇航服 ”，以免血液沸腾。试问飞船漏气以后，宇航员的血液为什么会沸腾？原理：高压锅的原理很简单，因为水的沸点受气压影响，气压越高，沸点越高。在高山、高原上，气压不到 1 个大气压，不到100 水就能沸腾，鸡蛋是用普通锅具是煮不熟的。在气压大于 1个大气压时，水就要在高于 100时才会沸腾。人们现在常用的高压锅就是利用这个原理设计的。高压锅把水相当紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于 1 个大气压，也使水要在高于 100时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了。当然，高压锅内的压力不会没有限制，要不就成了炸弹。当前，我国市场上出售的压力锅，工作压强约为 1310 5 帕，水的沸点是 124。用它来焖饭比用普通锅节约时间。在工厂里也要用高压锅炉，有些热电厂的中型锅炉内，压强高达 40105 帕，水的沸点为 249，用这样的高温高压蒸汽推动蒸汽轮机发电。压力锅构造：由锅身、锅盖、易熔片、放气孔、安全阀和密封胶圈、以及其他新形式的放气通道组成。热锅上的水滴液体与气体接触的表面层，由于表面张力会出现表面收缩的趋势；液体与固体接触的附着层会出现浸润与不浸润现象；由于表面层和附着层的影响，在毛细管内又会出现毛细观象。这些现象在日常生活中普遍存在。先在锅里滴几滴水，看它是什么形状？而后把锅放在炉子上加热，可见到水滴汽化成蒸气。继续加热锅底，让水滴全部汽化并加热锅底至灼热。再滴几滴水珠到锅底，会立即听见嗤嗤声，出现了水变成水蒸气的强烈汽化。请注意观看：被蒸气层托住的尚未被汽化的水滴呈什么形状？呈扁球形，并在不停地跳跃。这说明，液体在表面张力作用下，表面积会尽可能的小。第四讲 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！爆 米 花 的 来 历 ： 爆 米 花 是 一 种 古 已 有 之 的 膨 化 食 品 ， 起 源 可上 溯 到 宋 朝 。 当 时 的 诗 人 范 成 大 在 他 的 石 湖 集 中 曾 提 到 上 元节 吴 中 各 地 爆 谷 的 风 俗 ， 并 解 释 说 ： “炒 糯 谷 以 卜 ， 谷 名 勃 娄 ， 北人 号 糯 米 花 。 ”为 什 么 把 爆 米 花 叫 做 “孛 娄 ”呢 ？ 爆 米 花 想 是 摹 拟 爆谷 时 的 响 声 ， 因 为 当 地 的 方 言 把 打 雷 的 声 音 叫 做 “孛 辘 ”。 清 代 学者 赵 翼 在 他 著 的 檐 曝 杂 记 记 收 有 一 首 爆 孛 娄 诗 ： “东 入吴 门 十 万 家 ， 家 家 爆 谷 卜 年 华 。 就 锅 排 下 黄 金 粟 ， 转 手 翻 成 白 玉花 。 红 粉 美 人 占 喜 事 ， 白 头 老 叟 问 生 涯 。 晓 来 妆 饰 诸 儿 子 ， 数 片梅 花 插 鬓 斜 。 ”诗 人 笔 下 的 爆 米 花 不 仅 写 得 很 美 ， 而 且 洋 溢 着 生 活的 情 趣 。 爆 米 花 也 是 发 明 于 宋 代 ， 范 成 大 在 吴 郡 志 风 俗 中记 载 ： “上 元 ， 爆 糯 谷 于 釜 中 ， 名 孛 娄 ， 亦 曰 米 花 。 每 人 自 爆 ，以 卜 一 年 之 休 咎 。 ”在 新 春 来 临 之 际 宋 人 用 爆 米 花 来 卜 知 一 年 的 吉凶 ,姑 娘 们 则 以 此 卜 问 自 己 的 终 身 大 事 。 宋 人 把 饮 食 加 入 文 化 使 之有 了 更 丰 富 的 内 涵 。 爆 米 花 松 脆 易 消 化 ， 可 作 为 日 常 的 可 口 零 食 。爆 米 花 的 发 明 更 折 射 出 中 国 饮 食 的 丰 富 多 彩 ， 它 有 更 深 的 含 义 ，就 是 开 创 了 一 种 食 物 的 加 工 方 式 澎 化 食 品 。 说 明 中 国 古 代 的 食 品加 工 不 止 仅 仅 是 食 品 简 单 的 加 热 作 熟 ， 而 是 通 过 的 物 理 的 高 温 高压 作 用 原 理 来 改 变 食 物 的 状 态 口 感 ， 这 种 加 工 方 式 就 是 现 代 新 兴的 澎 化 食 品 。 这 种 加 工 方 式 使 普 通 不 和 口 的 食 品 变 为 可 口 有 特 色的 食 品 小 吃 ， 可 以 说 千 百 年 前 的 爆 米 花 是 近 现 代 各 种 五 花 八 门 澎化 食 品 零 食 小 吃 的 祖 先 。 数 百 年 前 “项 链 ”馋 人 早 在 欧 洲 移 民 迁 入这 块 “新 大 陆 ”之 前 ， 居 住 在 这 块 大 陆 上 的 印 第 安 人 便 盛 行 吃 爆 玉米 花 了 。 哥 伦 布 在 返 回 欧 洲 后 ， 曾 向 人 们 描 绘 了 “新 大 陆 ”上 的 印第 安 儿 童 用 爆 玉 米 花 串 成 项 链 在 街 上 兜 售 的 生 动 情 景 。 也 是 印 第安 人 教 会 了 欧 洲 新 移 民 如 何 栽 种 、 如 何 烘 烤 玉 米 的 技 术 。 一 名 历史 学 家 还 在 美 国 新 墨 西 哥 州 的 洞 穴 里 发 现 了 5000 年 前 古 代 印 第安 人 食 用 的 爆 玉 米 花 ， 只 是 由 于 当 时 的 “工 艺 ”所 限 ， 在 口 感 上 远远 不 如 当 代 爆 玉 米 花 松 脆 而 已 。 发 明 家 为 喜 食 爆 玉 米 花 的 家 庭 设计 了 一 种 电 锅 ， 据 说 仅 花 费 10 分 钟 就 能 爆 制 好 一 大 盆 玉 米 花 。目 前 ， 美 国 的 许 多 地 方 电 视 台 还 常 常 播 出 如 何 爆 制 玉 米 花 的 常 识 ，还 介 绍 各 种 新 风 味 爆 玉 米 花 的 方 法 。 一 名 频 频 在 电 视 屏 幕 上 亮 相 、自 称 为 “爆 玉 米 花 大 王 ”的 专 家 瑞 顿 巴 哈 尔 已 成 为 全 美 家 喻 户 晓 的人 物 此 君 一 上 台 ， 讲 的 都 是 “玉 米 经 ”。 爆 米 花 七 月 初 七 炒 糖豆 、 爆 米 花 ， 其 意 是 “吃 炒 豆 、 活 老 老 ”。 当 天 晚 上 ， 人 们 都 涌 上埕 头 ， 观 看 天 上 牛 郎 织 女 相 会 。 这 天 人 们 很 少 见 到 喜 鹊 ， 说 是 上天 搭 鹊 桥 去 了 。 有 时 夜 里 还 会 落 几 点 雨 ， 人 们 说 这 是 牛 郎 织 女 相会 时 落 下 的 泪 水 。 中 元 节 七 月 十 五 ， 俗 称 “七 月 半 ”， 也 叫 中 元 节 ，是 旧 时 民 间 祭 祀 祖 先 的 节 日 。 民 间 炊 “薄 荷 糕 ”、 “金 米 果 ”、 烧 银冥 纸 衣 ， 祭 祀 祖 宗 。 出 嫁 女 子 ， 倘 遇 父 母 新 亡 ， 则 于 十 三 日 备 办祭 品 、 银 纸 ， 回 娘 家 祭 祀 ， 俗 称 送 “头 年 纸 ”， 其 后 每 年 是 于 十 四日 “送 纸 ”。 建 国 后 ， 此 俗 渐 废 。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 23 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。第五讲 鸡蛋中的物理在物理教学中，教师有意识地引导学生联系生活实际，分析物理现象，这样不仅能激发学生的学习兴趣，而且能加深学生对物理知识的理解。本文介绍一组与日常生活中的鸡蛋有关的物理实验。一、热胀冷缩的性质实验 把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷却后，再捞上来剥落比不放入冷水中直接剥要容易多。分析 蛋刚浸入冷水中，蛋壳直接遇冷收缩，而蛋向温度下降不大，收缩也较小，蛋壳和蛋白相比主要蛋壳在收缩、冷却过程中，蛋白收缩率比蛋壳大，收缩程度更明显容易造成蛋白蛋有相互脱离，剥蛋壳就更方便了。二、液体蒸发吸热实验 把刚煮熟的鸡蛋从锅内捞起来，直接用手拿时，虽然较烫，但还可以忍受过一会儿，当蛋壳上的水干了后，感到比刚捞上时烫。分析 因为刚捞上来的蛋壳上附着一层水，开始时，水蒸发吸热，使蛋壳的温度下降，所以并不觉得烫经过一段时间，水蒸发完了。由蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高，所以感到更烫手。三、