生活科普讀物

電燈泡為什么呈梨型?電燈泡的燈絲是用金屬鎢制成的。通電后，燈絲發(fā)熱，溫度高達2500℃以上。金屬鎢在高溫下升華，一部分金屬鎢的微粒便從燈絲表面跑出來，附著在燈泡內(nèi)壁上。時間一長，燈泡就會變黑，降低亮度，影響照明?？茖W家們根據(jù)氣體對流是自下而上的特點，在燈泡內(nèi)充有少量惰性氣體，并把燈泡做成梨形。這樣，燈泡內(nèi)的惰性氣體對流時，金屬鎢蒸發(fā)時的黑色微粒大部分被氣體卷到上方，著在燈泡的頸部，便可保持玻璃透明，使燈泡亮度不受影響。天空和海水為什么是藍色的天空為什么是藍色的?晴朗的天空是蔚藍色的，這并不是因為大氣本身是藍色的，不是大氣中含有藍色的物質(zhì)，而是由于大氣分子和懸浮在大氣中的微小粒子對太陽光散射的結果。由于介質(zhì)的不均勻性。使得光偏離原來傳播方向而向側方散射開來的現(xiàn)象，稱為介質(zhì)對光的散射。細微質(zhì)點的散射遵循瑞利定律：散射光強度與波長的四次方成反比。當太陽光通過大氣時，波長較短的紫、藍、青色光最容易被散射，而波長較長紅、橙、黃色光散射得較弱，由于這種綜合效應，天空呈現(xiàn)出蔚藍色。旭日為什么是紅色的？早晨，陽光通過厚厚的大氣層，這時紫光和藍光被強烈散射，到達地平線時，已剩下無幾，余下的只是波長較長的黃、橙、紅光。所以，旭日是紅色的。這些色光再經(jīng)地平線上空的大氣分子、塵埃、水滴等雜質(zhì)散射，就使得那里天空呈現(xiàn)出絢麗的彩色，如果有云，它會把光線反射回來，云塊上就會染上彩色，出現(xiàn)朝霞和晚霞。海水為什么是藍色的？人眼看到的海水的顏色，是海水對太陽反射光的顏色。白光射向海水時，由于海水對白光的選擇吸收和散射，使海水呈現(xiàn)藍色。光通過介質(zhì)時，光的部分能量被介質(zhì)吸收而轉(zhuǎn)變成介質(zhì)的內(nèi)能，使得光的強度隨著光穿過的厚度而衰減的現(xiàn)象稱為光的吸收。若某種介質(zhì)在一定波長范圍內(nèi)，對光的吸收程度很小，并且隨波長變化不大，這種吸收稱為一般吸收；若某種介質(zhì)對某些波長的光的吸收特別強烈，隨波長變化也很大，這種吸收稱為選擇吸收。太陽光射到海水上時，由于海水對紅、黃色光進行選擇吸收，而對藍、紫色光強烈散射、反射，因而海水看起來呈藍色。絕大部分物體呈現(xiàn)顏色，都是其表面或體內(nèi)對可見光進行選擇吸收的結果。家電節(jié)電常識上課可以給學生講節(jié)約用電是指通過加強用電管理，采取技術上可行、經(jīng)濟上合理的節(jié)電措施，以減少電能的直接和間接損耗，提高能源效率和保護環(huán)境。節(jié)約用電，不僅能為社會省下寶貴的能源，使有限電費資源得到更充分的利用，而且也會讓您節(jié)省電費，生活更舒心。一、照明1．合理布置照明設備的安裝位置與高度，一般照明與局部照明要結合起來考慮。2．分裝電燈開關，要一燈一開關，盡量做到一燈多用。3．日光燈比白熾燈節(jié)電，同樣亮度20瓦的日光燈勝過40瓦的燈炮，但只能抵13瓦的節(jié)能型熒光燈。4．堅持定期清掃燈泡及照明器具的灰塵，積灰太多，降低照明效率。5．室內(nèi)墻壁和天棚應盡量采用白色涂料，并應定期粉刷，利用室內(nèi)墻壁的反光加白色墻可提高照度20%左右。6．樓梯、過道、廁所等處不需要太強的燈光，適宜安裝較少的電燈或選用低度數(shù)的燈泡，可裝上一燈多控的開關，達到隨時關燈。二、電視機1．合理調(diào)整電視機的亮度和音量，亮度越高和音量越大就越費電。2．不要頻繁開關電視機。3．如電源電壓變化過大，最好用穩(wěn)壓器。4．白天要避免陽光直射熒光屏，要用布罩蒙住。三、電飯鍋1．要充分利用電飯鍋的余熱，如用電飯鍋煮飯時，可在鍋沸騰后斷電7-8分鐘，再重新通電。2．選擇電飯鍋時，應根據(jù)家庭人員的多少、經(jīng)濟條件確定其功率大小。3．鍋上蓋一條毛巾，可以減少熱量損失。4．電飯鍋用完后，一定要拔下電源插頭，如不拔下則進入保溫狀態(tài)，既浪費電力又減少使用壽命。5．電熱盤表面與鍋底都有污漬，應擦拭干凈或用油砂輕輕打磨干凈，以免影響傳熱效率，浪費電能。四、電冰箱1．購買電冰箱不要盲目攀比，要根據(jù)條件。雙門比單門耗電高一半左右。相同容積條件下，單門比雙門每年少用電近200千瓦時）。2．購買冰箱要選擇合適的容積。容積大了耗電多。據(jù)有關資料介紹，平均每人需要冰箱容積35升左右。如四口之家，買120～150升的就可以了。3．電冰箱應安放在通風陰涼處，不要被太陽曬和靠近暖氣或爐子。冰箱的冷凝器要與墻壁間留有10—20厘米的距離。箱頂上不要放東西，并保留30厘米的空間，以利于散熱。4．定期檢查門封，防止漏冷氣．方法是打開手電放入冰箱，關門觀察四周是否漏光，如漏光應換門封，或送修理部修理。5．開門次數(shù)盡量少而短，若以每次開門時間半分鐘至一分鐘計，箱內(nèi)溫度恢復原狀壓縮機就要工作五秒鐘，耗電0．008度。6．箱內(nèi)溫度調(diào)節(jié)適宜，在盛夏電冰箱的冷藏室溫度定為5℃比定為8℃每月多耗電十幾度，而且保鮮效果差，一般食物保鮮效果8-10℃最佳，冷凍室的室溫-14℃比-18℃要省電2%左右。7．儲存食物不宜過滿過緊，食品之間與箱壁之間應有10毫米以上的空隙，以利箱內(nèi)冷空氣對流使箱內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定，減少耗電。8．熱的食品應冷卻至室溫，然后放入冰箱內(nèi)，減少用電量和不必要的水分。9．及時除霜，一般電冰箱內(nèi)蒸發(fā)器表面霜層達5毫米以上時就應除霜，如積霜太厚會產(chǎn)生很大的熱阻，影響冷熱交換，制冷效果差，耗電量增多。10．制作冷凍食品使用冷開水，忌用熱開水，最好在夜間放入電冰箱，因夜間環(huán)境溫度低。11．經(jīng)常保持冰箱背部清潔，冷凝器和壓縮機的表面灰塵影響散熱效果，就會多耗電。12．光線較好的房間，冰箱內(nèi)的照明燈可擰下不用，不但省電還可減少因燈的熱量使溫度升高。13．有內(nèi)臟的雞、魚等要挖去內(nèi)臟，揩干包裝好，先放在冷藏室，再移入冷凍室。14．小包裝食品省電。15．冷凍的食品在食用前先放在冷藏室內(nèi)慢慢化水，充分利用能量。五、洗衣機1．洗衣機要根據(jù)所洗衣服的量和實際需要設定程序。2．盡可能儲足夠的衣物才開啟洗衣機。3．洗衣機有“強洗”和“弱洗”的功能，選用那種功能是根據(jù)織物的種類，清潔的程度決定的。但實際上“強洗”比“弱洗”要省電，因為在同樣長的洗滌周期內(nèi)，“弱洗”比“強洗”的換葉輪旋轉(zhuǎn)方向的次數(shù)更多，開開停停次數(shù)多，電機重新啟動的電流是額定電流的5-7倍，所以“弱洗”反而費電，“強洗”不斷省電，還可延長電機壽命。4．洗衣機的洗衣定時刻度為15分鐘，脫水定時5分鐘。實際使用都不需那么長時間，一般洗衣用6分鐘，脫水用1．5分鐘即可，時間短了既節(jié)電，又減少衣服磨損。5．先浸泡后洗滌。洗滌前，先將衣物在液體皂或洗衣粉溶液中浸泡10—14分鐘，讓洗滌劑與衣服上的污垢贓物起作用，然后再洗滌。這樣，不僅能夠使衣物洗的更加干凈，而且可使洗衣機的運轉(zhuǎn)時間縮短一半左右，電耗也就相應減少了一半。6．分色洗滌，先淺后深。不同顏色的衣服分開洗，不僅洗的干凈，而且也洗得快，比混在一起洗可縮短1／3的時間。對于一些不是很臟的衣物，少放些洗衣粉，也可以減少漂洗次數(shù)，達到節(jié)約用水。7．先薄后厚。一般質(zhì)地薄軟的化纖、絲綢織物，4—5分鐘就可洗干凈，而質(zhì)地較厚的棉、毛織物要十來分鐘才能洗干凈。厚薄分別洗，比混在一起洗可有效地縮短洗衣機的運轉(zhuǎn)時間。8．采用集中洗滌方法。即一桶洗滌劑連續(xù)洗幾批衣物，全部洗完后再逐一漂清。每次使用后，勿忘清潔洗衣機的隔棉網(wǎng)，以發(fā)揮洗衣機的最佳效能。六、空調(diào)1．溫度設置不必過低，人的皮膚的臨界點溫度是33℃，高于33℃就感到熱，低于就感到?jīng)?。當溫度?5℃，相對濕度50%，氣流速度為0．15M/S時，人體處于最正常的熱平衡狀態(tài)，人感覺很舒適。調(diào)溫過低則既費電又感到不舒服。2．不能頻繁啟動壓縮機，停機后必須隔二至三分鐘才能開機，否則易引起壓縮機因超載而燒毀，且費電多。3．新風開關不應常開，否則冷氣大量外流，浪費電能。4．使用的窗簾布宜厚些。開動空調(diào)時，應確保門窗緊閉。5．保持過濾網(wǎng)清潔和分體式空調(diào)器的室外機組與室內(nèi)機組之間的連接管路盡量短，以及室外機加蓋遮陽罩，都利用節(jié)電。6．電風扇的耗電量僅是空調(diào)的5-10%，因此在天氣不太熱的時候，使用電風扇是一個更佳的選擇。7．出門前提前關閉空調(diào)在離開家前10分鐘關閉空調(diào)，因在這10分鐘之內(nèi)，室溫足可以使人感覺到?jīng)鏊c溫暖，養(yǎng)成出門前提前關閉空調(diào)的習慣，可以節(jié)約電能。8．設置睡眠功能利用這個功能，可自動調(diào)節(jié)室溫1—2度，可以起到20%的節(jié)電效果。七、微波爐1．冷藏食品宜先解凍才放入爐內(nèi)烹調(diào)。2．微波爐較一般電焗爐節(jié)省高達60%的電力，最宜用用作將食物加熱或烹制少量食物。3．加工食品時，在被加工的食品上加一層保護膜，使所加工的食品水分不會蒸發(fā)，食品味道好而且還能節(jié)省電能。4．根據(jù)烹飪食品的類別和數(shù)量選擇火力，目前微波爐上一般都有強、中和弱等多種火力選擇，可根據(jù)食品的類別和不同的數(shù)量來進行選擇。5．微波爐的功率大小對使用節(jié)電并沒有多大關系，其主要決定于加熱食品的多少和干濕。在烹飪食品前，可先在食物表面噴灑少許水，可提高微波爐的熱效率，達到節(jié)省用電的目的。八、電熱水器1．應選用適合你一家所需的電熱水器，例如2-4人家庭，最宜選用30-40升容量型號。2．淋浴比盆浴節(jié)省50%的用水及電力。3．電熱水器溫度設定要合理。一般在60—80℃之間，開停時間要根據(jù)實際需要確定。電源長期開著電能損耗非常大。應盡量避開用電高峰時間，夏天可將溫控器調(diào)低。4．定期請專業(yè)技師檢查你家中的電熱水器，確保使用安全，提高能源效益。九、電磁爐1．使用與電磁爐配套的鐵鍋等平底鍋具，其鍋底的直徑為12厘米至26厘米為宜，這樣火力就會均衡地集中在鍋底上，不會出現(xiàn)浪費。2．合理使用各檔火力功率。電磁爐上的使用功能很多，有定時、快速和慢速等功能，所以在使用前最好先看看說明書，了解各功能后再合理使用。一般來說大功率加熱速度快，但耗電量也大。3．電磁爐的通風口應離開墻壁5厘米以上且不要將異物放進吸氣或排氣口里。十、電腦1．暫停使用電腦時，如果預計暫停時間小于1小時，建議將電腦置于待機，如果暫停時間大于1小時，最好徹底關機。2．平時用完電腦后要正常關機，應拔下電源插頭或關閉電源接線板上的開關，并逐步養(yǎng)成這種徹底斷電的習慣，而不要讓其處于通電狀態(tài)。3．不用的外設像打印機、音箱等要及時關掉（音箱是耗電大戶）。4．像光驅(qū)，軟驅(qū)、網(wǎng)卡、聲卡等暫時不用的設備可以在BIOS里屏敝掉。（功耗不會下降太多，長時間來看還延長了設備的使用壽命）。5．使用CPU降溫軟件。6．降低顯示器亮度。在做文字編輯時，將背景調(diào)暗些，節(jié)能的同時還可以保護視力、減輕眼睛的疲勞強度。當電腦在播放音樂、評書、小說等單一音頻文件時，可以徹底關閉顯示器。7．整理并清潔系統(tǒng)，保持電腦系統(tǒng)的清潔，有利于省電。關閉那些不常用的軟件，不讓他們駐留在內(nèi)存中，例如檢查屏幕右下角的系統(tǒng)欄，看有沒有不用的圖標出現(xiàn)。同時按Ctr1+A1t+Del快捷鍵，也可以關閉那些不使用的軟件。8．利用應用程序自帶的節(jié)電功能。利用某些軟件下載游戲、電影等大容量文件時，由于時間長，不可能等待文件下載完成，所以經(jīng)常發(fā)生文件下載已經(jīng)結束，電腦主機卻依然運行的情況，其實，只要在其“工具”選項中選擇“完成后關機”命令，電腦就會在下載結束時自動關機，從而輕松實現(xiàn)節(jié)電要求。核輻射與人體危害什么是核輻射？什么是核輻射？核輻射有什么危害？面臨不期而遇的核輻射，人們有什么樣的應對之法？核輻射真的那么可怕嗎？簡單來說，放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，核爆炸和核事故都有核輻射。它有a,b和y三種輻射形式。a輻射只要用一張紙就能擋住，但吸入體內(nèi)危害大；b輻射是高速電子，皮膚沾上后燒傷明顯；y輻射和X射線相似，能穿透人體和建筑物，危害距離遠。宇宙、自然界能產(chǎn)生放射性的物質(zhì)不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核電站事故泄漏的放射性物質(zhì)才能大范圍地對人員造成傷亡。核輻射對人體有什么危害？放射性物質(zhì)可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化道吸收進入體內(nèi)，引起內(nèi)輻射，y輻射可穿透一定距離被機體吸收，使人員受到外照射傷害。內(nèi)外照射形成放射病的癥狀有：疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時還會增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率，影響幾代人的健康。一般講，身體接受的輻射能量越多，其放射病癥狀越嚴重，致癌、致畸風險越大。核輻射對人體的危害取決于受不同輻射的時間以及輻射量：1腿部或者手臂進行X光檢查時的輻射量；8建筑材料每年所產(chǎn)生的輻射量；10乘飛機時遭受的輻射量；60人體內(nèi)的輻射量；700大腦掃描的核輻射量；5000每年的工作所遭受的核輻射量；10000患癌癥的可能性為1／130；60000~100000出現(xiàn)各種輻射疾?。?00000~450000掉頭發(fā)，血液發(fā)生嚴重病變，一些人在2至6周內(nèi)死亡；450000~80000030天內(nèi)將進入垂死狀態(tài)。核輻射對生物體的傷害是怎么造成的呢？生物體內(nèi)有大量的各種分子，分子內(nèi)部的化學鍵一般鍵能為二到十個電子伏。核輻射的各種微觀粒子帶有的能量都比化學鍵的鍵能高，因此有一定的可能性破壞人體內(nèi)分子的化學鍵，造成分子的性質(zhì)改變。大部分情況下，細胞內(nèi)的個別分子被破壞失去生理活性之后，或者整個細胞受損死亡后，會很快被人體分解吸收、重新利用，不會造成重大的傷害。核輻射對生物體的傷害在食品生產(chǎn)中用來常溫殺菌，食品經(jīng)過高強度的射線照射之后可以保證大部分的細菌被滅殺。治療癌癥的放射療法（放療）是另外一種應用，通過對癌變的部位進行高強度的輻射處理，使得癌細胞（也包括正常細胞）大量死亡，達到抑制癌癥的目的。在極少數(shù)情況下，這種傷害可能會造成細胞內(nèi)染色體上基因的變化，如果恰巧是生殖細胞的基因被改變了，那么如果能夠產(chǎn)生正常的后代，就有可能獲得一些新的性狀。太空育種、輻射育種就是利用高強度的輻射處理種子，然后從這些受到高強度輻射之后還能夠發(fā)芽的種子里面篩選培育，獲得性能比較好的新品種。因為天然輻射而產(chǎn)生的新基因、新品種在生物進化過程中也起到了相當重要的作用，從這個角度來說，維持一個低水平的輻射對于生物種群的進化和發(fā)展是有好處的。當然，這種傷害也有一定可能會導致正常的體細胞基因發(fā)生變化，如果這種變化不能修復并且細胞仍然存活，就有可能出現(xiàn)細胞不受控制地復制的情況，就成了癌細胞了。因此，長時間接受較高強度的核輻射是有導致癌癥的可能性的。但是，如果受到的輻射強度不大的話，就不用去擔心。日常受到的核輻射是不可能完全隔絕的，這樣的危險總是難以避免，擔心也沒有用，沒有必要過于恐懼。盡量避免接觸強的核輻射就好了，比如說應該小心放射性超標的大理石地板、避免直接接觸核材料。居里夫人因白血病去世，鄧稼先因直腸癌去世，這可能和他們長時間接觸放射性物質(zhì)有關系。癥狀：急性初期癥狀：惡心嘔吐發(fā)熱腹瀉短時間內(nèi)大劑量電離輻射引起的放射性損傷，稱急性放射病。較長時間超過允許劑量的輻射損傷，稱慢性放射病。此病常見于接受過量射線的工作人員、公眾及核武器爆炸的罹難者，主要引發(fā)造血功能障礙、內(nèi)臟出血、組織壞死、感染及惡性變等。其中，核輻射導致的全身外照射損傷主要出現(xiàn)在急性放射病典型病程的初期，表現(xiàn)為惡心、嘔吐、疲勞、發(fā)熱和腹瀉?！凹儆凇被颊叱掷m(xù)時間長短不同，癥狀有所緩解。嚴重的發(fā)展到了極期則有感染、出血和胃腸癥狀。經(jīng)恰當治療后上述癥狀逐漸緩解。而局部照射損傷是隨受照劑量的不同，在受照部位可能出現(xiàn)紅斑、水腫、干性脫皮和濕性脫皮、起水泡、疼痛、壞死、壞疽或脫發(fā)等癥狀。局部皮膚損傷通常持續(xù)幾周到幾個月，嚴重者常規(guī)方法難以治愈。不過，外照射多見于核電站工作人員。體內(nèi)污染引起的內(nèi)照射一般沒有明顯的早期癥狀，除非攝入量很高，但這種情況非常罕見。國外發(fā)生的核輻射致病事件中，患者多表現(xiàn)為疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時還會增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率。一般來講，身體接受的輻射能量越多，其放射病癥狀越嚴重，致癌、致畸風險也越大。4000毫西弗/次輻射可致死“當量劑量”是反映各種射線或粒子被吸收后引起的生物效應強弱的輻射量。其國際標準單位是“西弗”，定義是每千克人體組織吸收1焦耳為1西弗。西弗是個非常大的單位，因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗＝1000微西弗。對日常工作中不接觸輻射性工作的人來說，每年正常的天然輻射(主要是因為空氣中的氡輻射)為1000~2000微西弗。一次小于100微西弗的輻射，對人體無影響。與放射相關的工人，一年最高輻射量為50000微西弗。一次性遭受4000毫西弗會致死。核燃料中的有效成分是鈾-235，鈾-235同樣也是原子彈中的核炸藥，那么核電站會不會像原子彈那樣爆炸呢？專家指出，絕沒有這種可能性！這是因為，核燃料中鈾-235的含量約為3%，而核炸藥中的鈾-235含量高達90%以上。核燃料引不起核爆炸，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以點燃，而啤酒則因酒精含量低不能點燃一樣。冰棍和冰激凌冰棍和冰激凌是世界各國人們都喜歡的止渴解暑食品。當你吃到?jīng)鎏鹂煽诘谋骱捅ち钑r，你是否想過，世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪個國家呢？我國是冰棍和冰激凌的故鄉(xiāng)。早在3000年以前，我國就有用冰解暑的記載。后來皇宮里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈時代（大約700多年前），皇宮里又有了類似現(xiàn)在冰激凌的食品，叫做冰酪。那時，元朝統(tǒng)治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家馬可波羅離華回國前，元世祖才讓人把這種珍品的制作方法教給他。馬可波羅回去后，又把這種制作方法傳給了意大利王室，意大利王室把這種方法保密了約300年，到1533年，法國國王和意大利人結婚以后，制作冰酪的方法才由意大利傳入法國。1777年美國紐約大街上才有了冰激凌廣告。我國古代勞動人民的解暑食品是冰核。直到清代，每當盛夏到來之際，北京大街上還有人買冬天入窖保存下來的天然冰快冰核。大約在1935年，北京有人想出了“絕招”：先把天然冰放進一個大木桶里，加入適量的食鹽，這樣的木桶就成了一個“土冷凍室”。再準備許多圓柱形小鐵筒，每個小鐵筒里都裝滿加了香料和糖的水，并插上一根木棍。然后把一個個裝滿糖水的小鐵筒放進“土冷凍室”大木桶里，封閉起來冷凍。經(jīng)過半小時后，小鐵筒里的糖水就凍結成了冰棍。由于這種解暑食品很受顧客的歡迎，所以很快就在前門大街出現(xiàn)了專售冰棍的商店。為什么把食鹽放到天然冰里混合后能使水結冰呢？這是因為許多純凈物質(zhì)一旦摻入雜質(zhì)，它的凝固點就會降低。放在大木桶里的天然冰，加入適量的食鹽，就會因凝固點降低而融解；冰融解時要從小鐵筒里的水中吸熱，小鐵筒的水就會放熱凍結成冰。這就是制作冰棍的道理。當然，在現(xiàn)代，人們已經(jīng)能用各種先進的制冷設備來制造冰棍和冰激凌等冷食了。磁帶錄音原理話筒把聲音變成音頻電流，放大后送到錄音磁頭。錄音磁頭實際上是個蹄形電磁鐵，兩極相距很近，中間只留個狹縫。整個磁頭封在金屬殼內(nèi)。錄音磁帶的帶基上涂著一層磁粉，實際上就是許多鐵磁性小顆粒。磁帶緊貼著錄音磁頭走過，音頻電流使得錄音頭縫隙處磁場的強弱、方向不斷變化，磁帶上的磁粉也就被磁化成一個個磁極方向和磁性強弱各不相同的“小磁鐵”，聲音信號就這樣記錄在磁帶上了。放音頭的結構和錄音頭相似。當磁帶從放音頭的狹縫前走過時，磁帶上“小磁鐵”產(chǎn)生的磁場穿過放音頭的線圈。由于“小磁鐵”的極性和磁性強弱各不相同，它在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁通量也在不斷變化，于是在線圈中產(chǎn)生感應電流，放大后就可以在揚聲器中發(fā)出聲音。普通錄音機的錄音和放音往往合用一個磁頭。水聲的提示水是會地說話的。聽聽水的聲音，可以判斷水的狀況。把滿滿的一瓶子水倒出來。聽！水在噗噗作響。用墨水瓶、啤酒瓶、暖水瓶做這個實驗，它們發(fā)出的聲音是不同的。這是因為水流出來的時候，空氣要從瓶口擠進去，那一個個氣泡鉆出水面時會因壓強變小而迅速膨脹，發(fā)生沖擊，水瓶就這樣“說話”了。把水壺坐在火爐上，當水壺發(fā)出叫聲的時候，那水并沒有開。等水真正沸騰的時候，叫聲又不是那樣響了。“響水不開，開水不響。”水壺里的聲息為什么能報告壺里的情況呢？坐在火爐上的水壺，壺底的水最先熱起來，于是那里就產(chǎn)生了氣泡。這些氣泡溫度很高，水的壓力不能把它們壓破，水的浮力卻讓它浮向水面。氣泡浮到了上邊的冷水層，就把熱量傳給了冷水，自己的溫度降了下來。氣泡溫度一降，里面的壓力也小了，抵擋不住水的壓力，就被壓破了。水的分子乘機沖入氣泡，發(fā)生了撞擊。氣泡浮上來的多了，這種撞擊聲就會大起來，所以水壺發(fā)出叫聲的時候，它并沒有沸騰。水在大開的時刻，水中的氣泡大都鉆出水面沖向空氣，這時的聲響當然就會變成嘩啦嘩啦的了。人被燙著的時候會喊叫，水挨燙時也會“尖叫”呢：把幾滴冷水滴在燒紅了的爐蓋上，聽！它咝咝地尖叫了。燒水做飯時我們常常會聽到這種聲音。水當然沒有知覺，它挨燙時“尖叫”是由于它在急速地變?yōu)槠t蓋或紅煤球的溫度很高，水滴到上邊馬上變成了水蒸氣。一滴水變?yōu)槠?，體積大約要膨脹1000倍以上，這一脹就擾動了周圍的空氣，發(fā)出了聲音。提一壺冷水，向地面上倒一點。你聽到的是清脆的噼啪聲。提一壺開水，同樣向地面上倒一點，你聽到的則是低沉的噗噗聲。為什么冷水和開水倒在地上發(fā)出的聲調(diào)不同呢？有人解釋說，這是由于冷水里含的空氣多，而開水里幾乎沒有空氣了。當冷水澆到地上的時候，水和水里的空氣同時跟地面撞擊，所以發(fā)出的聲音比較清脆。開水倒在地上，就只有水跟地面撞擊，所以發(fā)出的聲音比較低沉。這種解釋是否確切，可以看看冷開水倒在地上會發(fā)出怎樣的聲音：把一壺煮開的水，每隔兩三分鐘向地下澆一次，同時注意聽它的聲音，你會發(fā)現(xiàn)，隨著水溫的降低，音調(diào)由低轉(zhuǎn)高，由噗噗聲變成了噼啪聲。這個實驗是已故的科普作家顧均正先生設計的。經(jīng)過他的研究，認為開水的聲音是因為開水的溫度造成的。當水溫在100℃左右時，水的分子活動能力大大增加了，分子之間的吸引力大為減少，這種沸騰的水，不但表面的水分子在快速蒸發(fā)，而且內(nèi)部的水分子也會爭先恐后地跳出來變?yōu)槠?，所以開水四周總是包圍著一層水汽。當水倒到地面上時，水汽首先墊在上面，開水和地面之間有了這一層絨毯似的氣墊，撞擊的聲調(diào)也就低沉多了。當水溫遠低于沸點時，液體內(nèi)部的分子不再汽化，水柱落地再沒有氣墊的緩沖作用，聲音也就變得清脆了。我們可以用棉被和鋼球來驗證顧先生的理論：從一定的高度向木床板落下一個鋼球，聽！那撞擊聲多么清脆。在床板上墊一床棉被，再讓鋼球（或其他重物）自由下落。聽！聲音發(fā)悶了。雪花有幾個瓣？用顯微鏡觀測雪花，會發(fā)現(xiàn)雪花的各個部分是形狀、大小完全一樣和各部分完全對稱的樣子，有圓形、箭形、或是鋸齒形；有些是完整的，有些又呈格狀，但都沒有超出六瓣型的范圍。為什么雪花會是對稱的六邊形呢？這和水汽凝華結晶時的晶體習性有關。六個瓣兒的“花朵”雪花都是由水汽在小冰晶上凝華增大而形成的。冰晶屬于六方晶體系，它的分子以六角形狀占多數(shù)。六方晶系最典型的代表是幾何學上的一個正六面柱體，它具有四個結晶軸，其中三個輔軸在一個基面上，互相以60度的角度相交，第四軸(主晶軸)與三個輔軸形成基面垂直。當水汽凝華結晶的時候，如果主晶軸比其他三個輔軸發(fā)育得慢，并且很短，那么晶體就形成片狀;倘若主晶軸發(fā)育很快，延伸很長，那么晶體就形成柱狀。雪花之所以一般是六角形的，就是因為沿主晶軸方向晶體生長的速度要比沿三個輔軸方向慢得多。雪花周圍大氣里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一樣的，只要稍有差異，水汽含量多的一面總是要增長得快一些，自然而然就形狀千姿百態(tài)的雪花。由于冰晶的尖角處位置特別突出，水汽供應接觸最充分，所以在六角形狀的冰晶棱角上長出一個個新的枝杈，最后就變成了六個花瓣樣各種姿態(tài)的雪花。因此，雪花的基本形狀是六角形和六棱柱狀的結晶體。雪花全是由小冰花組成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山蘇花一樣放出美麗的小側舌，有些是圓形的，有些又是箭形的，或是鋸齒形的，有些是完整的，有些又呈格狀，但都沒有超出六瓣型的范圍?！毖┗ǖ幕拘螤钍橇切?，但是大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花，就象地球上找不出兩個完全相同的人一樣。許多學者用顯微鏡觀測過成千上萬朵雪花，這些研究最后表明，形狀、大小完全一樣和各部分完全對稱的雪花，在自然界中是無法形成的。步行和奔跑你對于自己每天都要做千萬次的動作，應該是很熟悉的了。一般人都在這樣想，但是這種想法并不一定正確。最好的例子就是步行和奔跑。真的，我們還有什么比對這兩種動作更熟悉的呢？但是，想要找到一些人能夠正確地解答我們在步行和奔跑的時候究竟怎樣在移動我們的身體，以及步行和奔跑究竟有些什么不同，恐怕也并不太簡單?，F(xiàn)在我們先來聽一聽生理學家對于步行和奔跑的解釋。我相信，這段材料對于大多數(shù)的讀者，一定是很新鮮的。假定一個人正在用一只腳站立著，而且假定他用的是右腳?，F(xiàn)在，假定他提起了腳踵，同時把身體向前傾①。這時候，從他的重心引下的豎直線自然要越出腳的底面的范圍，人也自然要向前跌倒；但是這個跌倒還沒有來得及開始，原來停在空中的左腳很快移到了前面，并且落到了從重心引下的豎直線前面的地面上，使從重心引下的豎直線落到兩腳之間的面積中間。這樣一來，原來已經(jīng)失去的平衡恢復了，這個人也就前進了一步。這個人自然也可以就是這樣停留在這個相當吃力的狀態(tài)。但是假如他想繼續(xù)行進，那么他就得把身體更向前傾斜，把從重心引下的豎直線移到支點面積以外，并且在有跌倒傾向的同時，重新把一只腳向前伸出，只是這一次要伸的不是左腳，而是右腳——于是又走了一步，就這樣一步一步走下去。因此，步行實際上是一連串的向前傾跌，只不過能夠及時把原來留在后面的腳放到前面去支持罷了。讓我們把問題看得更深入一些。假定第一步已經(jīng)走出了。這時侯右腳還跟地面接觸著，而左腳卻已經(jīng)踏到了地面。但是只要所走的一步并不太短，右腳腳踵應該已經(jīng)抬起，因為正是由于這個腳踵的提起，才使人體向前傾跌而破壞了平衡。左腳首先是用腳踵踏到地面的。當左腳的全個腳底已經(jīng)踏到地面的時候，右腳也完全提到空中了，在這同時，左腳的膝部原來略略彎曲的，由于大腿骨三頭肌的收縮就伸直了，并且在這一瞬間成豎直狀態(tài)。這使得半彎曲的右腳可以離開地面向前移動，并且跟著身體的移動把右腳踵恰好在走第二步的時候放下。接著，那左腳先是只有腳趾踏著地面，立刻就全部抬起到空中，照樣地復演方才那一連串的動作。奔跑和步行的不同，在于原是站立在地上的腳，由于肌肉的突然收縮，就強力地彈了起來，把身體拋向前方，使身體在這一瞬間完全離開地面。接著身體又落到地上，但是已經(jīng)由另外一只腳來支持了，這只腳當身體還在空中的時候已經(jīng)很快地移到了前方。因此，奔跑是一連串的從一只腳到另一只腳的飛躍。至于在平路上步行時候所消耗的能，它并不象過去想象那樣的等于零：步行的人的重心每走一步都要提起幾厘米?？梢杂嬎愕贸?，在平路上步行時候所做的功，大約等于把步行的人的身體提高到跟所走距離相等的高度時候所做的功的十五分之一。粉筆刮擦黑板為什么如此難聽？有些聲音聽起來讓人抓狂，比如粉筆在黑板上滑過的聲音。這種噪音讓許多人不寒而栗，但研究人員一直不知道這到底是因為什么。如今，一項新的研究發(fā)現(xiàn)這里面有兩個因素在作祟：對聲音來自何方的認知，以及人體耳道的糟糕設計。之前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，那些令人厭惡的聲音似乎來自于聲音頻率的中間范圍。但科學家一直無法確定到底是哪些頻率，以及解釋為什么它們聽起來會如此痛苦。因此德國科隆市媒體和通訊Macromedia大學的音樂學家MichaelOehler和奧地利維也納大學的ChristophReuter，要求聽眾在一種聽力測試中為聲音排隊。結果顯示，指甲或粉筆在黑板上滑過的吱吱聲是所有錄音中最讓人無法接受的聲音，其他還包括泡沫塑料發(fā)出的吱吱聲以及用叉子刮盤子發(fā)出的聲音。研究人員隨后對指甲和粉筆的錄音進行了修飾，刪除或減弱了不同的頻率范圍。他們同時還有選擇性地將一些音樂片段或是類似噪音的刮擦聲加入其中。隨后，一些聽眾被要求告知聲音的真正來源，而另一些聽眾則被要求告知這些聲音來自于現(xiàn)代的哪段樂曲。相同的聽眾最后被要求評價這些聲音是令人愉快的還是令人厭煩的，與此同時，研究人員測量了受試者的一些生理指標——心率、血壓以及皮膚的導電性。Oehler和Reuter在本周于美國加利福尼亞州圣地亞哥市召開的美國聲學學會會議上報告說，當一名聽眾聽到那些令人不愉快的聲音后，其皮膚導電性將產(chǎn)生顯著變化，這意味著這些聲音能夠?qū)е驴蓽y量的生理響應。更令人感到驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，令人感到不愉快的聲音頻率大約集中在2000到4000赫茲的范圍內(nèi)。除去這些聲音則會讓人聽起來舒服得多。研究人員發(fā)現(xiàn)，對聲音評價的變化還取決于聽眾認為的聲音來源。如果他們認為一種聲音來自于音樂，那么對其的評價也較高——盡管這種聲音實際上是由粉筆滑過黑板產(chǎn)生的。雖然如此，但受試者的皮膚導電率卻依舊會發(fā)生變化。研究人員還推測人類耳道的形狀或許應對這種痛苦的反應負責。之前的研究曾表明，耳道放大了某些頻率的聲音，其中就包括2000到4000赫茲的范圍。研究人員表示，粉筆刮黑板的聲音可能在我們的耳中被放大到令人產(chǎn)生痛苦的地步。Oehler和Reuter未來打算進一步研究令人討厭的噪音的相關參數(shù)。他們表示，搞清了究竟是什么讓這些聲音聽起來如此難受，將幫助工程師減少那些令人討厭的噪音，例如吸塵器的嗡嗡聲，以及工廠機器的轟鳴聲。為什么在加油站不能接電話?手機是一種無線電通訊工具，無線電發(fā)射機發(fā)射出的無線電波（射頻電磁輻射），能使接受無線電的天線感生射頻電流。當射頻電流在金屬導體間環(huán)流時，遇有銹蝕或接觸不良，就會產(chǎn)生射頻火花。只要射頻火花持續(xù)一微秒以上、能量大于6毫瓦時就會引燃甲烷與空氣的混合氣。由于汽油是易揮發(fā)性物質(zhì)，在油氣罐及天然氣管道泄漏而形成的可燃氣危險區(qū)，手機產(chǎn)生的射頻火花很容易引起爆炸，導致災害的發(fā)生。手機本身并不具備防爆功能。當加油站通過油槍向汽車或摩托車油箱注加汽油時，原來空油箱內(nèi)的油汽便向外飄散，加之新注入的汽油也向空中揮發(fā)，使加油的車輛周圍油汽密度驟增。同時，人們?yōu)榱俗屚ㄓ嵭盘柛忧逦苿与娫捠褂玫念l率很高，發(fā)射功率比較強，盡管符合國家標準，也對加油、加氣站構成嚴重威脅；因為現(xiàn)在加油、加氣站普遍采用電腦控制，高強度的移動電話信號會與電腦設備引起感應，二者瞬間產(chǎn)生的電子摩擦就可能點燃油汽，引發(fā)爆炸。點燃油汽所需要的電流很小，移動電話在工作狀態(tài)下產(chǎn)生的靜電流完全可以達到這個界限。如果在加油、加氣站接卸油時遇到空氣濕度大、氣壓低的陰天或有霧天氣，由于空氣流通差，油汽密度相應增加，接打移動電話引發(fā)爆炸的可能性會進一步加大。星星為什么會眨眼睛我們的眼睛能看到的星星絕大多數(shù)是恒星。它們都和太陽一樣，自己發(fā)光發(fā)熱。恒星的光看上去都會一閃一閃地跳動，就像一大群調(diào)皮的孩子在眨眼睛一樣?？墒牵阕屑氂^察一下那幾顆容易看到的行星，就是金星、火星、木星和土星，會發(fā)現(xiàn)它們都很少“眨眼”，或者完全不“眨眼”。你知道這是什么緣故嗎？我們知道，大氣不是靜止不動的，空氣熱了會上升，冷了又會下降，還有風在吹來吹去。如果能給空氣中的分子上一層顏色，你就能看到五彩繽紛的空氣在上下翻騰。星光在來到我們眼睛前，必須經(jīng)過地球的好幾層大氣，大氣即是動蕩不定的，各層大氣的溫度、密度又各不相同，這樣，光線的折射程度也各不相同。星光來到這里時，就會經(jīng)過許多次的折射，時而聚，時而散。正是這層動蕩不定的大氣，擋在我們面前，使我們在看星星時，總覺得星星在閃爍，就像在眨眼睛一樣。原來，恒星會“眨眼”是由于地球周圍的大氣抖動造成的。地球周圍的大氣層很厚，各個地方的疏密程度不一樣，越靠近地面的地方越稠密，越到高空越稀薄。另外，大氣又不是靜止不動的，熱空氣上升，冷空氣下降，總有氣流在流動，這就使得各個地方大氣的疏密程度時時都在變化。光是直線傳播的。但是，光從一種物質(zhì)傳播到另一種密度不同的物質(zhì)中的時候，它的傳播方向會改變，也就是光走的路線會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。你把一只筷子插到水里，就會看到筷子好像折成了兩段。這就是一種折射現(xiàn)象。這是由于光在水和空氣這兩種不同密度的物質(zhì)中的傳播而造成的。恒星發(fā)來的光穿過大氣層的時候，由于各個不同高度的大氣層密度不同，也會發(fā)生折射。同時，又由于各個地方大氣的密度都在不斷變化，這就使得星光偏折的方向不是一定的，而是在不斷變化，一會兒左，一會兒右，一會兒前，一會兒后。這樣，到達你眼睛的星光就會一會兒強，一會兒弱。你就覺得恒星的光忽明忽暗，成了一閃一閃的了。說到這里，你可能會奇怪了，行星也和恒星一樣在地球大氣層外面，難道行星的光穿過大氣時就不發(fā)生折射嗎？行星的光當然同樣會發(fā)生折射。不同的是，行星比恒星離我們近得多。恒星離得太遠了，看上去都成了一個個光點。行星就不同，在我們看來是個小圓面。圓面上射來的許多條光線，經(jīng)過大氣折射以后到達你眼中時，這條弱了那條強，“東方不亮西方亮”，各條光線由于折射而造成的強弱變化互相抵消掉了。這樣，你就覺得行星的光明暗程度沒有什么變化，或者雖然有點變化也不明顯。所以，我們就看到行星不怎么“眨眼”了。電磁鐵與生活電磁鐵是一種最常用的電子裝置，例如日常生活中的門鈴便用到它。電磁鐵是在鐵芯上按一定方法纏繞上導線做成的線圈。線圈中通入直流電流(見直流電和交流電)后，鐵芯就具有磁性。磁力的大小和鐵芯的材料、線圈的數(shù)目以及電流的大小有關。電流越大，磁力越強。而電磁鐵上哪處是磁南極、哪一處是磁北極則是根據(jù)怎樣纏繞線圈和線圈里電流怎樣流動決定的。電磁鐵具有很多對人們非常有用的性質(zhì)。它有沒有磁性，磁力的大小以及磁極的性質(zhì)可以很方便地用改變輸入進電磁鐵的電流來調(diào)節(jié)。這些特點是永磁體沒有的。電磁鐵接通電流后，接受電能產(chǎn)生磁力，可以吸引鐵等物體運動，這樣就把電能轉(zhuǎn)換成了機械能?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)在許多裝置中利用電磁鐵來完成各種工作。許多開關、閥門就是利用電磁鐵產(chǎn)生吸引力，帶動裝置工作，可以快速、方便地達到控制的目的。當需要搬運很重的鐵時，也可以用磁力非常大的電磁鐵來完成起重、吊運。大型的起重電磁鐵一次可以提起上噸重的鐵。此外，還可以用電磁鐵來完成牽引、制動等工作。學校中的電鈴也是利用電磁鐵工作的。當然，電磁鐵也不是處處比永磁體強。電磁體不能離開電源，而且比較笨重。因此，人們要根據(jù)不同需要決定采用永磁體或電磁鐵。有關啤酒的神秘啤酒是一種新型飲料，它既能清涼解渴，裨益身材，又能使人振奮精力。然而當你喝啤酒時，是否留心過以下多少個問題？1．為什么打開室溫下放置已久的啤酒瓶時，會冒出一股涼氣呢？原來，啤酒瓶內(nèi)密封有一部分高壓CO2氣體，其溫度與室溫相同，當酒瓶一開，瓶內(nèi)的氣體迅速膨脹，來不迭和外界交流熱量，由熱力學第一定律可知，瓶子里的氣體戰(zhàn)勝外界的氣壓作功從而減少了內(nèi)能，導致氣體的壓強減少，溫度降落。因此，就覺得一股寒氣從瓶中冒出。如果打開前動搖了啤酒瓶．瓶內(nèi)溫度升高，氣壓增大，再翻開瓶子，大量CO2急速冒出同時會夾帶著啤酒噴灑溢出。在電視上常見這樣一些慶賀成功的局面：獲得自行車競賽冠軍的選手，身著黃色領騎衫，手拿大瓶的啤酒瓶，強烈搖動，啤酒象噴泉一樣從瓶口噴出，酒花泡沫在空中飛濺，也是這個原因。有時，啤酒在運輸中，由于路面不平，啤酒在瓶中翻騰，溫度升高，氣壓增大，有時甚至能使啤酒瓶發(fā)生爆炸。2．啤酒倒入杯中后，為什么有很多氣泡上升，以至液面上構成大量泡沫？原來，啤酒里溶解有二氧化碳，在杯底、杯壁名義有缺點或者有塵埃的處所存在包容有空氣的氣穴，為二氧化碳的析出供給了一個液面。啤酒里的CO2進入這些氣穴而造成氣泡，因為CO2比啤酒輕，在浮力的作用下氣泡分開杯壁，隨著CO2不斷進入氣泡，使氣泡體積匆匆變大，浮力變大氣泡上升，終極氣泡飄浮到液面，形成泡沫。又由于重力和睦泡內(nèi)部表面張力彼此作用下，氣泡壁厚度變薄且在泡沫翻滾著上升中決裂。3．向杯中緩緩傾倒啤酒的時候，常常能夠看到：啤酒不是在重力的作用下直接從瓶口豎直注入杯子的，而是繞過瓶口，沿瓶子的外壁下賤一段之后才注入杯子的，為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象呢？原來，對液體來說，流過的軌跡半徑越小，流速越大。啤酒瓶的瓶口渺小，啤酒流過期，速度變大，由伯努利原理可以曉得，瓶口的壓力最小，當其值小于外界的氣壓時，大氣壓迫使啤酒沿瓶外壁下走，沿瓶壁所流的間隔與液體的表面張力及流體的粘性有關，當外界有小的擾動，啤酒方脫離瓶壁注入杯子。倒油時，這種現(xiàn)象會更顯明，所以廚房里的油瓶外面，常常是油膩膩的。光滑的冰比凹凸不平的冰更滑嗎？在擦得光光的地板上，要比在普通地板上容易滑倒。這樣看來，冰上也應該一樣，就是光滑的冰應該比凹凸不平的冰更滑了。但是，假如你曾經(jīng)在凹凸不平的冰面上拖過滿載重物的小雪橇，你就會相信，雪橇在這種冰面上行進，竟要比在平滑的冰面上省力得多。這就是說，不平的冰面竟比平滑的冰面更滑！解釋是，冰的滑性主要并不因為它平滑，而是完全由于另外的一個原因，就是當壓強增加的時候，冰的熔點要減低。讓我們分析一下，當我們溜冰或者乘雪橇滑行的時候，究竟發(fā)生一些什么事情。當我們穿了溜冰鞋站在冰上的時候，用鞋底下裝著的冰刀的刃口接觸著冰面，我們的身體是只支持在很小很小的面積上──一共只有幾平方毫米的面積上。你的全部體重就壓在這樣大小的面積上。假如你想起前面第二部分里所談的關于壓強的問題，你就可以明白，溜冰的人對于冰面所加的壓強是極大的。在極大壓強的作用下，冰在比較低的溫度也能夠融化；比方說，現(xiàn)在冰的溫度是零下5攝氏度，而冰刀的壓力把冰刀下面的冰的熔點還不止減低5攝氏度，那么這部分的冰就要融化了。那時候就怎么樣了呢？那時候在冰刀的刃口和冰面之間產(chǎn)生了一薄層的水──于是，溜冰的人可以自由滑溜了。等他的腳滑到了另外一個地方，發(fā)生的情形也是一樣?？傊锉娜怂降牡胤?，在他的冰刀下面的冰都變成了一薄層水。在現(xiàn)有各種物體當中，還只有冰具有這種性質(zhì)，因此一位物理學家把冰稱做“自然界惟一滑的物體”。其他物體只是平滑，卻不滑溜?，F(xiàn)在我們可以談到本節(jié)的題目上來了：光滑的還是凹凸不平的哪個更滑。我們已經(jīng)知道，冰面給同一個重物壓著，受壓面積越小，壓強就越大。那么，一個溜冰的人站在平滑的冰面上，對支點所加的壓強大呢，還是站在凹凸不平的冰面上所加的壓強大？當然在凹凸不平的情形壓強大：因為在不平的冰面上，他只被支持在冰面的幾個凸起點上。而冰面的壓強越大，冰的融化也越快，因此，這冰也就顯得更滑了（這個解釋只對于刀刃比較鈍的冰刀是適用的，對于刀刃鋒利的冰刀，因為它會切割到冰的凸起部分里去，所以上面所說是不適用的──在這個情形下，運動的能量要消耗到切割凸起部分上面去）。日常生活里有許多別的現(xiàn)象，也可以用冰在大壓強下面熔點減低的道理來解釋。兩塊冰疊起來用力擠壓，就會凍結成一塊，正可以用這個道理來說明。孩子們在捏雪球的時候，無意識地正是利用了這個特性，雪片在受到壓力的時候，減低了它的熔點，因此有一部分融化了，手一放開就又凍結起來。我們在滾雪球的時候，也是在運用冰的這個特性：滾在雪上的雪球因為它本身的重力使它下面的雪暫時融化，接著又凍結起來，沾上了更多的雪?，F(xiàn)在你當然也會明白為什么在極冷的日子，雪只能夠給提成松松的雪團，而雪球也不容易滾大。人行道上的雪，經(jīng)過走路的人踐踏以后，也因為這個緣故，會逐漸凝成堅實的冰，雪片凍成了一整層的冰塊。立體電影原理你看過立體電影嗎？你知道它的道理嗎？它就是應用光的偏振現(xiàn)象的一個例子。在觀看立體電影時，觀眾要戴上一副特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片。這樣，從銀幕上看到的景象才有立體感。如果不戴這副眼鏡看，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么呢？這要從人眼看物體說起。人的兩只眼睛同時觀察物體，不但能擴大視野，而且能判斷物體的遠近，產(chǎn)生立體感。這是由于人的兩只眼睛同時觀察物體時，在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物體的左側面較多，右眼看到物體的右側面較多，這兩個像經(jīng)過大腦綜合以后就能區(qū)分物體的前后、遠近，從而產(chǎn)生立體視覺。立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像，制成電影膠片。在放映時，通過兩個放映機，把用兩個攝影機拍下的兩組膠片同步放映，使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上。這時如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是模糊不清的，要看到立體電影，就要在每架電影機前裝一塊偏振片，它的作用相當于起偏器。從兩架放映機射出的光，通過偏振片后，就成了偏振光。左右兩架放映機前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處，偏振光方向不改變。觀眾用上述的偏振眼鏡觀看，每只眼睛只看到相應的偏振光圖象，即左眼只能看到左機映出的畫面，右眼只能看到右機映出的畫面，這樣就會像直接觀看那樣產(chǎn)生立體感覺。這就是立體電影的原理。當然，實際放映立體電影是用一個鏡頭，兩套圖象交替地印在同一電影膠片上，還需要一套復雜的裝置。這里就不涉及了。我們怎樣喝水?咦！難道連這樣一個題目還有什么值得去想一下的嗎？當然，我們已經(jīng)習慣把杯子或茶匙放到嘴唇邊，把里面裝著的液體“吸”進去。就正是這個我們已經(jīng)非常習慣了的簡單的“吸”的動作需要解釋一下。真的，為什么液體會流進我們的口腔去呢？是什么東西使它流進去的？原因是這樣的：在喝水的時候，我們一定要把胸腔擴大，這樣就把口腔里的空氣抽去，使口腔里的壓力減低；于是，在外面的空氣壓力作用之下，液體就要流到壓力比較小的地方──流進到口腔里去了。這里發(fā)生的現(xiàn)象，跟連通管里的液體所發(fā)生的完全一樣，假如我們把在連通管的一個管里液面上的空氣抽稀薄，這時候，由于大氣壓力的作用，連通管這一個管里的液面就會升高。相反，如果你用嘴唇嚴密地裹著一只盛水的瓶的瓶口的話，那么即使你用很大的力，也不可能從瓶里吸出水來，這是因為嘴里空氣的壓力和瓶里水面上的壓力完全相等的緣故。所以，嚴格地說，我們喝水不只是用嘴巴，還用肺部，就因為肺部的擴張才使水流進到我們嘴里去。利用噪聲噪聲會使人失眠、血壓升高、情緒煩躁和損害聽力，但科學家卻利用噪聲為人類服務。英國研究人員設計出一種噪聲發(fā)聲器，噪聲被接收器接收紅，經(jīng)過轉(zhuǎn)換器處理，就能將噪聲產(chǎn)生的振動轉(zhuǎn)化為電能……還可以利用噪聲共振的原理驅(qū)蚊。利用噪聲除草、測溫、克敵等。（1）利用噪聲除草科學家發(fā)現(xiàn)，不同的植物對不同的噪聲敏感程度不一樣。根據(jù)這個道理，人們制造出噪聲除草器。這種噪聲除草器發(fā)出的噪聲能使雜草的種子提前萌發(fā)，這樣就可以在作物生長之前用藥物除掉雜草，用“欲擒故縱”的妙策，保證作物的順利生長。（2）利用噪聲發(fā)電噪聲是一種能量的污染，比如噪聲達到160dB的噴氣式飛機，其聲功率約為10000W；噪聲達140dB的大型鼓風機，其聲功率約為100W?！熬凵晨沙伤?，這自然引起新能源開發(fā)者的興趣。科學家發(fā)現(xiàn)人造鈮酸鋰具有在高頻高溫下將聲能轉(zhuǎn)變成電能的特殊功能。科學家還發(fā)現(xiàn)，當聲波遇到屏障時，聲能會轉(zhuǎn)化為電能，英國的學者就是根據(jù)這一原理，設計制造了鼓膜式聲波接收器，將接收器與能夠增大聲能、集聚能量的共鳴器連接，當從共鳴器來的聲能作用于聲電轉(zhuǎn)換器時，就能發(fā)出電來.看來，利用環(huán)境噪聲發(fā)電已指日可待。（3）利用噪聲來制冷大家都知道，電冰箱能制冷，但令人鼓舞的是，目前世界上正在開發(fā)一種新的制冷技術，即利用微弱的聲振動來制冷的新技術，第一臺樣機已在美國試制成功。在一個結構異常簡單，直徑不足1m的圓筒里疊放著幾片起傳熱作用的玻璃纖維板，筒內(nèi)充滿氦氣或其他氣體。筒的一端封死，另一端用有彈性的隔膜密閉，隔膜上的一根導線與磁鐵式音圈連接，形成一個微傳聲器，聲波作用于隔膜，引起來回振動，進而改變筒內(nèi)氣體的壓力。由于氣體壓縮時變熱，膨脹時冷卻，這樣制冷就開始了，不難設想，今后的住宅、廠房等建筑物如能加以考慮這些因素，即可一舉降伏噪聲這一無形的禍害，為住宅、廠房等建筑物降溫消暑。（4）利用噪聲除塵美國科研人員研制出一種功率為2kW的除塵報警器，它能發(fā)出頻率2000Hz、聲強為160dB的噪聲，這種裝置可以用于煙囪除塵，控制高溫、高壓、高腐蝕環(huán)境中的塵粒和大氣污染。（5）利用噪聲克敵利用噪音還可以制服頑敵，目前已研制出一種“噪音彈”，能在爆炸間釋放出大量噪音波，麻痹人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使人暫時昏迷，該彈可用于對付恐怖分子，特別是劫機犯等。（6）利用噪聲診病美妙、悅耳的音樂能治病，這已為大家所熟知。但噪聲怎么能用于診病呢？最近，科學家制成一種激光聽力診斷裝置，它由光源、噪聲發(fā)生器和電腦測試器三部分組成。使用時，它先由微型噪聲發(fā)生器產(chǎn)生微弱短促的噪聲，振動耳膜，然后微型電腦就會根據(jù)回聲，把耳膜功能的數(shù)據(jù)顯示出來，供醫(yī)生診斷。它測試迅速，不會損傷耳膜，沒有痛感，特別適合兒童使用。此外，還可以用噪聲測溫法來探測人體的病灶。（7）利用噪聲有源消聲通常所采用的三種降噪措施，即在聲源處降噪、在傳播過程中降噪及在人耳處降噪，都是消極被動的。為了積極主動地消除噪聲，人們發(fā)明了“有源消聲”這一技術。它的原理是：所有的聲音都由一定的頻譜組成，如果可以找到一種聲音，其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣，只是相位剛好相反（相差180°），就可以將這噪聲完全抵消掉。關鍵就在于如何得到那抵消噪聲的聲音。實際采用的辦法是：從噪聲源本身著手，設法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。由此看來，有源消聲這一技術實際上是“以毒攻毒”。關于霧霾天氣的知識霾也稱灰霾（煙霞）空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁，視野模糊并導致能見度惡化，如果水平能見度小于10000米時，將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文臺稱煙霞(Haze)。霾與霧的區(qū)別在于發(fā)生霾時相對濕度不大，而霧中的相對濕度是飽和的(如有大量凝結核存在時，相對濕度不一定達到100％就可能出現(xiàn)飽和)。一般相對濕度小于80％時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霾造成的，相對濕度大于90%時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霧造成的，相對濕度介于80-90%之間時的大氣混濁視野模糊導致的能見度惡化是霾和霧的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比較厚，可達1－3公里左右。霾與霧、云不一樣，與晴空區(qū)之間沒有明顯的邊界，霾粒子的分布比較均勻，而且灰霾粒子的尺度比較小，從0.001微米到10微米，平均直徑大約在1－2微米左右，肉眼看不到空中飄浮的顆粒物。由于灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾，其散射波長較長的光比較多，因而霾看起來呈黃色或橙灰色。霧霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)，是近地面層空氣中水汽凝結（或凝華）的產(chǎn)物。霧的存在會降低空氣透明度，使能見度惡化，如果目標物的水平能見度降低到1000米以內(nèi)，就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結（或凝華）物的天氣現(xiàn)象稱為霧（Fog）；而將目標物的水平能見度在1000－10000米的這種現(xiàn)象稱為輕霧或靄（Mist）。形成霧時大氣濕度應該是飽和的(如有大量凝結核存在時，相對濕度不一定達到100％就可能出現(xiàn)飽和)。就其物理本質(zhì)而言，霧與云都是空氣中水汽凝結（或凝華）的產(chǎn)物，所以霧升高離開地面就成為云，而云降低到地面或云移動到高山時就稱其為霧。一般霧的厚度比較小，常見的輻射霧的厚度大約從幾十米到一至兩百米左右。霧和云一樣，與晴空區(qū)之間有明顯的邊界，霧滴濃度分布不均勻，而且霧滴的尺度比較大，從幾微米到100微米，平均直徑大約在10-20微米左右，肉眼可以看到空中飄浮的霧滴。由于液態(tài)水或冰晶組成的霧散射的光與波長關系不大，因而霧看起來呈乳白色或青白色。隨著空氣質(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害加重。近期我國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災害性天氣預警預報。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。霧霾區(qū)別霧和霾相同之處都是視程障礙物。但霧與霾的形成原因和條件卻有很大的差別。霧是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶，形成條件要具備較高的水汽飽和因素。出現(xiàn)霧時空氣相對濕度常達100％或接近100％。霧有隨著空氣濕度的日變化而出現(xiàn)早晚較常見或加濃，白天相對減輕甚至消失的現(xiàn)象。出現(xiàn)霧時有效水平能見度小于１km。當有效水平能見度1—10km時稱為輕霧。隨著空氣質(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害加重。近期我國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災害性天氣預警預報。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。其實霧與霾從某種角度來說是有很大差別的。譬如：出現(xiàn)霧時空氣潮濕；出現(xiàn)霾時空氣則相對干燥，空氣相對濕度通常在60％以下。其形成原因是由于大量極細微的塵粒、煙粒、鹽粒等均勻地浮游在空中，使有效水平能見度小于10km的空氣混蝕的現(xiàn)象。符號為“∞”。霾的日變化一般不明顯。當氣團沒有大的變化，空氣團較穩(wěn)定時，持續(xù)出現(xiàn)時間較長，有時可持續(xù)10天以上。由于陰霾、輕霧、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙霧等天氣現(xiàn)象，都是因浮游在空中大量極微細的塵?；驘熈５扔绊懼率褂行侥芤姸刃∮?0km。有時使氣象專業(yè)人員都難于區(qū)分。必須結合天氣背景、天空狀況、空氣濕度、顏色氣味及衛(wèi)星監(jiān)測等因素來綜合分析判斷，才能得出正確結論，而且霧和霾的天氣現(xiàn)象有時可以相互轉(zhuǎn)換的。“功”“過”各半的摩擦在我們的日常生活中，處處和摩擦打交道。提到摩擦，使人常常聯(lián)想到磨損、發(fā)熱等，其實對摩擦的這種認識是不全面的。兩物體相互接觸，發(fā)生在接觸面上的阻止物體相對運動的力被稱為摩擦力。實際上摩擦力并不總是和人作對，它也常常默默地助人。沒有摩擦力的幫助，走路對人來說就變成了很困難的事；汽車也無法行駛。想想在冰面上活動或行走的情景，使得我們不得不重新認識摩擦。假如你站在非常光滑的冰面上，想走動起來。你用力想把左腳向前移動，此時在你身體內(nèi)部有許多力的傳遞，但歸根到底就好像兩腳受到兩個作用一樣，一個力F1推動左腳向前，另一個力F2。使右腳向后，兩力F1和F2大小相等方向相反，它們能使你的雙腳分開來，而你的身體仍然留在原地。假如在粗糙的表面上，那么作用在右腳上的力F2被作用在右腳鞋底上的摩擦力F3所平衡（完全平衡或局部抵消），而加在左腳上的力F1（左腳向前邁，在空中沒有與地面的摩擦）就推動左腳向前，全身重心也就跟著向前移動了。左右腳交替進行在摩擦力的幫助下的上述過程，人就向前走了。如果沒有摩擦力，我們的世界、我們的生活將變得異常悲慘。不光人無法行走，車輛無法開動，甚至連吃飯，穿衣都成了問題：飯將從我們嘴里滑掉，衣服既抓不住也穿不到身上，人無法拿工具和文具，各種工作和勞動都一事無成，不能勞動將意味著生存受到威脅。如果沒有摩擦力，對質(zhì)量不大的物體來說，非常微小的萬有引力也表現(xiàn)出來了，地球上所有的物體將像流體一樣，不斷地滾著，滑著??這樣的世界里人類是無法賴以生存的。所以人們在日常生活和生產(chǎn)中不但依賴摩擦，而且還常常設法增加有益的摩擦。如你在爬山時穿上橡膠底的運動鞋防滑；汽車在冰道上行駛時，路面要撒些爐渣或沙子，或者在車輪胎上縛防滑鏈等。事物都是一分為二的。剛才我們介紹的是摩擦力作為人類助手的一面；不過有時候，摩擦力也確實給我們增加了一些麻煩。如各種機械和車輛內(nèi)部有很多轉(zhuǎn)動和滑動的部件，它們轉(zhuǎn)動時由于摩擦而使機器發(fā)熱，甚至能把機器燒壞等。產(chǎn)生摩擦力的原因，是由于互相接觸的兩個表面凹凸不平所引起的。當一個物體在另一個物體上滑動時，兩個物體凸起的部分相互“咬合”在一起，阻礙運動的發(fā)生。運用和摩擦有關的物理學知識，我們可以更好地指導實踐活動。比如，若需增大有利的摩擦，我們可以用增加兩個物體的接觸面積，增大接觸面的粗糙度等方法。若要減少有害的摩擦，可以采用潤滑劑或減少物體間的相互接觸面積，變滑動為滾動等方法來達到目的。人靠什么走路在平坦的馬路上，誰都可以邁開大步向前走。一個健康的人，走路并不是什么難事，因而也沒有想過人是靠什么走路的。聽了這個問題，有的人會覺得好笑。人只要有氣力，抬腿，邁步，不就可以往前走了嗎？而事實上，問題并不那么簡單。請你試一個動作：挺直身體，背貼著墻站在地上。把一只腳抬起來，向前邁步，只要身體不離開墻壁，這只腳是跨不出去的。如果抬起來的腳向前邁出去一步，那末，回頭一望，身體已經(jīng)離開墻壁。這說明，身體向前移動了。人身體向前移動的時候，一定依靠了一種外力?；蛘哒f，是這種力推著人前進的。如果這種外力比較小，走路就會遇到困難，比如，在光滑的冰面上，人們就不敢邁大步，而只能小心翼翼地挪動雙腳?，F(xiàn)在，請你回答，后腳蹬了一下地。從物理的角度來分析，那是人體給了地面一個向后的力，與此同時，地面也給了人體一個向前的力。正是這個力把人體向前推了一下。腳蹬地面，這是作用力；地面給人體一個向前的力，這是反作用力。這個反作用力表現(xiàn)為摩擦力。在一般情況下，作用力和反作用力正好相等，因此，我們走路并不覺得困難?？墒?，人在冰面上走，冰面過于光滑，給人的摩擦力要小得多。這樣，如果你仍然像在地面上走路那樣使勁，向后蹬的力與摩擦力不平衡，后腳要向后滑，人就會跌跤。為什么爆米花的體積比原來的米的體積要大得多？因為每一顆堅實的米粒，在它內(nèi)部總有不少充滿空氣的空隙。米粒在密閉的容器里漸漸變熱時，米粒內(nèi)部的空氣跟容器內(nèi)的空氣的壓強都同時增大，當壓強大到6—7個大氣壓時，這時突然打開容器，容器內(nèi)的壓強較大的熱空氣立即從出口往外跑，使容器內(nèi)的壓強突然下降，這時米粒內(nèi)部壓強較大的熱空氣，隨著包圍它的氣壓突然降低很多，也馬上沖破米粒體組織的外壁向外沖，這樣米粒的體積立刻被脹大了，形成胖乎乎的又松又脆的米花。爆米花的操作過程大家一定都見過，但你了解這個物理原理嗎？以后你可以給小弟弟，小妹妹們講解一下它的物理原理了。第一個過程：加熱→氣體溫度升高，壓強逐漸增大。第二個過程：打開容器→米粒周圍壓強突然減小，米粒內(nèi)部氣體體積急驟膨脹,使米粒變成米花。這就如同你一不小心踩癟了乒乓球，但球體并沒有破裂，這時我們可以把球放在杯中，用開水燙它，這時球體凹下的部分就會鼓起來，使乒乓球恢復原狀。這個道理和上面的例子是相同的，用開水澆在球體上，使球體內(nèi)部的空氣受熱體積急驟膨脹，凹下去的部分就會被擠出來了。（乒乓球必須是沒有破裂的）廁所里的科學雖然上廁所，從事一些“方便”的活動，真的讓人感到輕松方便，雖然它是人體吐故訥新的一個重要環(huán)節(jié)。但這件事卻是只可意會不可言傳，做得說不得的?！叭鐜?、“出恭”之類的文明詞都顯得太不“文明”了，要說成“一號”或“WC”才成。或說成“洗手間”什么的?？墒俏鞣饺藚s不回避“廁所”，非但不回避，還把廁所打扮得比我們的客廳還干凈、甚至豪華。其實仔細一想，廁所的水平就是社會發(fā)展和文明程度的標志。落后的國家，老百姓連飯都吃不上，哪里管得上廁所衛(wèi)生，連棲身之處都沒有，哪里肯花錢去裝修廁所?？梢妿乃街苯臃从沉私?jīng)濟水平。現(xiàn)代的廁所里的科學設備科學裝置實在太多了，簡直就是一個物理實驗室。我們不妨瀏覽一下。一、反水彎和地漏。在洗手盆的下水管中段，有一個回形彎，欲稱反水彎。這實際上是個連通器，當液體靜止時，兩邊的液面總是相平的。當洗手盆向下放水時，水面超過點，水就自然流向下水道。當盆里的水快流盡時，管中的水面逐漸下降，降落到與點等高時，水就不再流動，管中這部分形成一段“水塞”，把管中的污水、臭氣與外界隔絕。地漏的構造，頂部是一個篦子，防止大塊的污物落入下水管道內(nèi)。下面是一個倒扣著的鐵碗，鐵碗的四周有幾個拱形的缺口，使得地面上的水能順利流入下水管。如果僅僅這樣，水能流進去，臭氣也能冒出來。所以，下水管道口還有一圈凹槽。用于積存水。顯然，凹槽里的水深要浸沒扣碗的拱形缺口，這樣，臭氣就冒不出來了，而地面上的水位高于地漏的內(nèi)管口，由于連通器原理，水會順利地流進下水管。由此我們也知道，凹槽里必須時時存一些水，如果水全都干了，就不會起到“水蓋”的作用，臭氣就冒出來。二、抽水馬桶的水箱真科學1.水箱是靠浮子和杠桿來控制進水的。水箱供水是自動控制的。當水箱里的水放掉后，浮子（金屬空心球或塑料空心球）就會隨水面一起落下來，金屬連桿（實際上是個杠桿）的另一端就會自動抬起，自來水就會源源流入水箱。當液面升高，浮子也隨之抬起，杠桿的另一端就會向下，壓住進水口的橡皮墊。由于這是一個動力臂很長、阻力臂很短的杠桿，杠桿的阻力臂端頭就能產(chǎn)生很大的力，死死地壓住進水口。由于進水口的管口很細，橡皮墊在這個管口上就能產(chǎn)生很大的壓強，把進水口死死地堵住。調(diào)節(jié)浮子球在杠桿動力臂的高度，還可以調(diào)節(jié)水箱的蓄水量。2.水箱放水口的橡皮塞科學地利用了大氣壓強和浮力的原理。水箱下部的閥門是個倒扣的，有豁口的橡皮球。當它倒扣在放水管口時，下部與空氣相通，上部受到水的壓力，而水的液面上部又與空氣相通，所以上下的大氣壓抵消了。水的壓力作用在橡皮塞上，橡皮塞牢牢地堵住了下水口。當人按動扳手，通過杠桿，橡皮塞被吊起，水就放出去了。如果這個橡皮塞不是空心豁口的橡皮球，而是個橡皮塊，它受的浮力很小，人一松手，橡皮塊就會在水中落下去，又堵住放水口。這當然不方便，因為人必須一直按住扳手，直到箱中的水放光。而空心豁口球一被拉起，它中間的空氣和球一起就受到水的浮力，上升到水面，漂浮著，直到水放光，很省事，但是，如果它是個完整的皮球也不行，因為它會始終漂在液面上，再次注水時，它就不會堵到下水管口去。而豁口球就要優(yōu)越得多，當它落到下水管口，與下部空氣相通，它就使去浮力，只相當于一塊橡皮，堵住管口。而且這個橡皮碗的下部是薄壁的，當它下落到管口，沒有堵嚴，周圍還有水流下時，根據(jù)伯努利原理，流水部位的壓強很小，形成負壓，薄橡皮會被吸過去，把這里堵嚴。由此我們看到一個普通的水箱，綜合利用了物理中的杠桿、浮力等靜力學原理和流體力學的道理。三、廁所里絕對不能安裝燃氣熱水器按裝燃氣熱水器給人們的洗浴帶來方便，而且，比電熱水器安全可靠。因為洗浴時，渾身濕漉漉的，一旦電熱水器漏電，后果不堪設想。但是，燃氣熱水器如果安裝在廁所，也是很不安全的。因為燃燒煤氣或天然氣會產(chǎn)生大量的二氧化碳，于人體健康不利。而天然氣燃燒不完全，會產(chǎn)生一氧化碳，煤氣本身就是一氧化碳，會造成煤氣中毒。廁所的通風條件一般都不好，而一氧化碳的密度比空氣小，充斥在房間的上部，更不容易排放出去。所以，最好的選擇是把燃氣熱水器安在廚房，并注意通風，只把熱水通到廁所去。放電現(xiàn)象帶電物體失去電荷的現(xiàn)象叫做放電。常見的放電現(xiàn)象有以下幾種:1.接地放電地球是良好的導體，由于它特別大，所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢，這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明顯改變海平面的高度一樣。如果用導線將帶電導體與地球相連，電荷將從帶電體流向地球，直到導體帶電特別少，可以認為它不再帶電。(如果導體帶正電，實際上是自由電子從大地流向?qū)w。這等效于正電荷從導體流向大地。)生產(chǎn)中和生活實際中往往要避免電荷的積累，這時接地是一項有效措施。2.尖端放電通常情況下空氣是不導電的，但是如果電場特別強，空氣分子中的正負電荷受到方向相反的強電場力，有可能被“撕”開，這個現(xiàn)象叫做空氣的電離。由于電離后的空氣中有了可以自由移動的電荷，空氣就可以導電了?？諝怆婋x后產(chǎn)生的負電荷就是電子，失去電子的原子帶正電，叫做正離子。由于同種電荷相互排斥，導體上的靜電荷總是分布在表面上，而且一般說來分布是不均勻的，導體尖端的電荷特別密集，所以尖端附近空氣中的電場特別強，使得空氣中殘存的少量離子加速運動。這些高速運動的離子撞擊空氣分子，使更多的分子電離。這時空氣成為導體，于是產(chǎn)生了尖端放電現(xiàn)象。尖端放電在技術上有重要意義。高壓輸電導線和高壓設備的金屬元件，表面要很光滑，為的是避免因尖端放電而損失電能或造成事故。3.火花放電當高壓帶電體與導體靠得很近時，強大的電場會使它們之間的空氣瞬間電離，電荷通過電離的空氣形成電流。由于電流特別大，產(chǎn)生大量的熱，使空氣發(fā)聲發(fā)光，產(chǎn)生電火花。這種放電現(xiàn)象叫火花放電?；鸹ǚ烹娫谏钪谐龅?。干燥的冬天，身穿毛衣和化纖衣服，長時間走路之后，由于摩擦，身體上會積累靜電荷。這時如果手指靠近金屬物品，你會感到手上有針刺般的疼痛感。這就是火花放電引起的。如果事先拿一把鑰匙，讓鑰匙的尖端靠近其他金屬體，就會避免疼痛。在光線較暗的地方試一試，在鑰匙尖端靠近金屬體的時候，不但會聽到響聲，還會看到火花。在一些工廠或?qū)嶒炇依铮嬖诖罅恳兹細怏w，工作人員要穿一種特制的鞋，這種鞋的導電性能很好，能夠?qū)㈦姾蓪氪蟮兀苊怆姾稍谌梭w上的積累，以免產(chǎn)生火花放電，引起火災。4.閃電帶電云層之間或帶電云層和地面之間發(fā)生強烈放電時，產(chǎn)生耀眼的閃光和巨響，這就是閃電。閃電的放電電流可以高達幾十萬安培，會使建筑物遭受嚴重損壞。這就是雷擊。為了避免雷擊，人們設計了避雷針。避雷針是針狀金屬物，裝在建筑物的頂端，用粗導線與埋在地下的金屬板相連，以保持與大地的良好接觸。當帶電云層接近時，大地中的異種電荷被吸引到避雷針的尖端，并由于尖端放電而釋放到空氣中，與云層中的電荷中和，達到避雷的目的。閃電也有積極的意義。閃電產(chǎn)生的高溫使空氣中的氮和氧化合，隨雨水降至地面形成硝酸鹽。這些硝酸鹽是天然的氮肥。閃電過程中產(chǎn)生的臭氧，能保護地球上的生命免受過量紫外線傷害。原始生命起源于有機物分子，有一種生命起源學說把最初有機物分子的產(chǎn)生也歸功于閃電。自行車騎快了為什么費力自行車騎快了，當然費力，這是人人都體會到的?？墒羌毾胂?，不合理啊。自行車前進時的阻力不就是車輪與地面的摩擦力嗎。只要驅(qū)動力（或說牽引力）等于摩擦力，自行車就會勻速運動啊。這是學過初中物理的人都明白的。那么，車輪與地面的摩擦力和速度有關系嗎？顯然無關。因為物理學研究的結論是滑動摩擦只與接觸面材料性質(zhì)、粗糙程度和正壓力有關，沒說與速度有關。也就是速度無論快慢，摩擦力并沒改變。當然，車輪與地面的摩擦不僅是滑動摩擦，還有靜摩擦和滾動摩擦，但想來與速度也沒有多大關系。那么我們就有了提高車速，節(jié)省體力的好方法了。只要條件允許，一上車就使勁蹬，讓車速盡量地快，反正騎快車和慢車克服的阻力是一樣的，快騎早點到嘛。但這個合乎邏輯，合乎科學的推理好象和我們實際的感覺并不一致。慢騎就是省力，而騎快車每蹬一下都很費力。是科學道理出了毛病還是我們的兩條腿有毛?。慷疾皇?，是大腦出了毛病，分析問題的方法有毛病。我們忽略了空氣的阻力。這個因素到底能不能忽略？影響小就忽略，影響大就不能忽略?？諝庾枇偷孛婺Σ磷枇Σ煌?，不是一成不變的，速度低時很小可以忽略，速度高時，就會變得很大，就不能忽略了，而且會成為影響速度的主要因素。原來流體的阻力有它的規(guī)律，氣體和流體對運動物體的阻力是隨速度變化的，速度越高，阻力越大。阻力和速度不是成正比，當氣體是與物體某一個面相摩擦時，阻力與速度平方成正比；當氣體與物體的各個面都摩擦時，阻力與速度的6次方成正比。顯然，當自行車的速度成為原來的二倍的時候，空氣的阻力增大到原來的64倍，速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，空氣阻力變?yōu)樵瓉淼?29倍。所以自行車運動員要把成績再提高一點都是十分困難的。這已經(jīng)不是體育的問題，而是物理的問題了。運動員要調(diào)整騎車的姿態(tài)，減小迎風面積；運動員要穿緊身的高彈的服裝，盡可能地減小阻力；要戴上流線型的頭盔。傳統(tǒng)的自行車的車圈是靠輻條來緊固的，五十多根輻條在空氣中高速切割，憑空增添了多少阻力?。≡趺崔k，去掉所有的車條，換成一塊圓板，這樣增大了重量卻減小了切割空氣的阻力，可能也合算。橡膠輪胎上凹凸不平的花紋常有初三的同學問我，橡膠輪胎上凹凸不平的花紋是為了增大與地面的摩擦，對嗎？答案是肯定的。但為什么？有同學試圖用物理課本中——影響摩擦力大小的條件，有接觸面的材料性質(zhì)、粗糙程度和接觸面上受到的壓力來解釋。這樣解釋也可以，輪胎表面上凹凸不平，與摩擦表面互相咬合，可以增大摩擦?；\統(tǒng)地說說，似乎在理，但是細想一下，北京的汽車，自行車主要行馳在水泥路面和瀝青路面上，橡膠輪胎上的花紋真的能增大咬合和摩擦嗎？我看未必。試著做一個實驗，用橡皮在紙面上摩擦，擦涂字跡，是用橡皮的尖角、棱，還是用橡皮的某一個面擦的時候摩擦大？恐怕沒有明顯的區(qū)別，或許是用某一個面摩擦時摩擦力更大些呢？同學們思路的邏輯是這樣的，表面凹凸不平可以增大壓強，增大壓強必然增大摩擦！這個推理正確嗎？凹凸不平減小了接確面積，增大了與路面的壓強這是對的。可壓強大未必摩擦力大呀！因為這時壓強增大而減小了面積，壓力最終是由壓強與面積的乘積決定的，所以其實壓力并沒變，推論不合理。要知道，我們所說的材料，粗糙程度和壓力大小影響著滑動摩擦的大小，而輪胎與路面之間總的說是滾動摩擦代替滑動摩擦，具體地說，驅(qū)動輪與地面之間是靜摩擦或最大靜摩擦，從動輪或?qū)蜉喪菨L動加滑動。所以研究問題首先要分析現(xiàn)象，判斷其性質(zhì)，再根據(jù)相關的規(guī)律來剖析，推理。應該指出，在城市馬路的水泥路面或瀝青路面上，花紋一般對摩