生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象比比皆是。汽車急剎車時(shí),人會(huì)向前傾,這是慣性現(xiàn)象;夜晚路燈下,人的影子長(zhǎng)短變化,源于光的直線傳播;用吸管喝飲料,靠的是大氣壓強(qiáng);還有冬天脫毛衣時(shí)的靜電現(xiàn)象,是摩擦起電導(dǎo)致,物理知識(shí)時(shí)刻伴隨我們左右。
在力學(xué)范疇,走路就是典型的摩擦力應(yīng)用實(shí)例。鞋底與地面相互摩擦,為我們前進(jìn)提供必需的動(dòng)力,若是在冰面行走,摩擦力驟減,稍不留神就容易滑倒。乘坐公交時(shí),車輛啟動(dòng)瞬間身體會(huì)后仰,剎車時(shí)又會(huì)前傾,這是慣性在“作祟”,物體總想保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
熱學(xué)方面,冬天向手心哈氣會(huì)感覺(jué)暖和,這是口中呼出的熱氣遇冷液化放熱;燒水時(shí),水從常溫逐漸升溫直至沸騰,水汽化成水蒸氣,期間涉及熱量的持續(xù)傳遞,即熱傳導(dǎo),讓水吸收能量改變物態(tài)。
光學(xué)領(lǐng)域更是奇妙。鏡子成像清晰呈現(xiàn)出我們的模樣,利用的是光的反射原理,光線照射到鏡面后按特定角度反射回來(lái)。而把筷子插入裝水的杯子,筷子仿佛折斷,這是光的折射現(xiàn)象,光從空氣進(jìn)入水中改變傳播方向所致。
電學(xué)現(xiàn)象也不離日常。手機(jī)充電時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),使用時(shí)化學(xué)能又變回電能驅(qū)動(dòng)手機(jī)運(yùn)行。夜間打開(kāi)臺(tái)燈,電流通過(guò)燈絲,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,燈絲發(fā)熱到一定程度發(fā)光,照亮房間,這些司空見(jiàn)慣的場(chǎng)景背后都藏著有趣的物理知識(shí)。
熱傳導(dǎo)現(xiàn)象
熱傳導(dǎo)是生活中常見(jiàn)的熱學(xué)物理現(xiàn)象,它指的是熱量從高溫區(qū)域向低溫區(qū)域傳遞的過(guò)程。在冬天,暖氣散熱就是典型的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。
暖氣內(nèi)部的熱水或者熱蒸汽溫度較高,通過(guò)暖氣片這個(gè)介質(zhì),熱量逐漸傳遞到周圍溫度相對(duì)較低的空氣中,讓室內(nèi)變得暖和起來(lái)。
還有做飯的時(shí)候,爐灶上的火焰溫度很高,熱量會(huì)通過(guò)鍋具傳導(dǎo)給鍋內(nèi)的食物,先是鍋具底部吸收熱量,然后熱量再?gòu)牡撞恐饾u往上部以及四周傳遞,最終實(shí)現(xiàn)把食物做熟。
當(dāng)不同溫度的物體相互接觸時(shí),熱量就會(huì)自發(fā)地從高溫物體流向低溫物體,直到它們的溫度變得相同,也就是達(dá)到熱平衡狀態(tài)。
這是因?yàn)槲矬w內(nèi)部的微觀粒子一直在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),溫度高的物體其內(nèi)部粒子平均動(dòng)能大,在接觸時(shí),通過(guò)粒子的相互碰撞等作用,就把能量傳遞給了溫度低、粒子平均動(dòng)能小的物體,從而實(shí)現(xiàn)熱量的傳導(dǎo)。
物態(tài)變化現(xiàn)象
物質(zhì)通常存在固體、液體、氣體三種狀態(tài),并且它們之間可以相互轉(zhuǎn)變,這其中蘊(yùn)含著豐富的物理原理。
從固體轉(zhuǎn)化為液體的熔化現(xiàn)象來(lái)說(shuō),像冰變?yōu)樗倪^(guò)程就是如此,需要吸收熱量。把冰塊放在常溫環(huán)境下,隨著外界熱量的傳入,冰的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)被打破,原本規(guī)則排列的分子變得可以相對(duì)自由地移動(dòng),進(jìn)而形成液態(tài)水。
反過(guò)來(lái),液體轉(zhuǎn)化為固體叫凝固,像水結(jié)成冰,這個(gè)過(guò)程會(huì)釋放熱量。冬天室外溫度很低時(shí),水盆里的水就會(huì)慢慢凝固成冰。
固體還能直接轉(zhuǎn)化為氣體,這叫升華,放在衣柜中的樟腦丸,時(shí)間久了就會(huì)消失不見(jiàn),這是因?yàn)檎聊X丸這種固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)散發(fā)到空氣中了,升華過(guò)程需要吸收熱量。而氣體轉(zhuǎn)化為固體是凝華現(xiàn)象,會(huì)釋放熱量,像自然界中雪、霜、霧凇、冰花的形成,都是空氣中的水蒸氣遇冷直接變成固態(tài)冰晶的凝華過(guò)程。
氣體與液體之間的轉(zhuǎn)化也很常見(jiàn),氣體轉(zhuǎn)化為液體叫液化,像晴朗早晨見(jiàn)到的霧、草葉上的露珠,都是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的小水珠,液化時(shí)需要釋放熱量。
液體轉(zhuǎn)化為氣體則是汽化,汽化包括蒸發(fā)和沸騰兩種情況,蒸發(fā)在任何溫度下都能發(fā)生且只在液體表面進(jìn)行,夏天灑在地上的水一會(huì)兒就干了,這是水的蒸發(fā);而沸騰是液體在達(dá)到沸點(diǎn)之后并繼續(xù)加熱才會(huì)在液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象,像燒開(kāi)水時(shí)水達(dá)到沸點(diǎn)后持續(xù)吸熱就會(huì)沸騰,汽化過(guò)程需要吸收熱量。
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