廚房中有許多物理知識,利用廚房用品學習物理知識,探究物理問題,能讓我們體會學習物理的樂趣。(熱學、光學、電學部分同學們會在后面的章節中學到)
聲現象
人們常用“鍋碗瓢盆交響樂”來描述鍋、碗、瓢、盆敲擊時發出的聲音。在娛樂節目中,有些演員可以通過敲擊裝有不同水的鍋碗瓢盆等容器來演奏動聽的音樂。
利用廚房中的物品,我們可以探究以下聲現象。
1 用兩把鏟子相互敲擊來探究聲音產生的條件。使兩把鏟子相互敲擊發出聲音,感覺發聲時鏟子在振動:捏住鏟子不讓它們振動了,也就聽不到聲音了。
2 用幾只相同的玻璃杯、水和筷子探究杯子中裝水的多少與振動發聲的音調的關系。將杯子中倒入不同深度的水。用筷子敲擊,聽一聽所發出的聲音的音調。水越多。發出的聲音音越低。如果調節好杯子中的水量,按照音樂中的音階排列。可以用它來演奏簡單的樂曲!
3 用米尺、熱水瓶和湯匙探究聲音的共鳴。在熱水瓶中倒入適量的水,用兩把相同的小湯匙在瓶口相互敲擊發出聲音。細心調節熱水瓶中水的多少,當聽到的敲擊聲最響亮時,用米尺量出水面到瓶口的距離。可知空氣柱的長度是多長時會發生共鳴。換兩把與上一組不同長度的湯匙做該實驗,再測出一組共鳴時水瓶內空氣柱的長度。你會發現當發聲體的振動頻率不同時,熱水瓶中的空氣柱長度是不同的。兩個發聲頻率相同的物體,如果彼此相隔不遠,使其中一個發聲,另一個也就跟著發聲,這種現象叫共鳴。
4 用洗菜盆、米粒和筷子來探究聲音的響度與振幅的關系。將洗菜盆反扣,米粒放在洗菜盆盆底上,用筷子敲擊洗菜盆發聲,觀察米粒跳動的幅度,可以發現用力越大,發出的聲音響度越大,米粒跳得越高,說明洗菜盆的振動幅度越大。
熱現象
1 探究固體熔化的條件和特征。從冰箱中取一些冰塊,放在較小的容器中。在煤氣灶上加熱并用筷子攪拌,用溫度計測量冰塊熔化直至完全成水時的溫度變化情況。通過記錄數據可知。冰在熔化時需要吸收熱量但溫度保持不變。取一些食用豬油進行同樣的實驗。你會發現豬油在熔化的時候也需要吸收熱量但溫度在不斷上升。產生這種現象的原因是因為冰是晶體而豬池是非晶體。
2 探究影響蒸發的因素。取兩塊相同的抹布浸濕,放在溫度不同或風速不同的環境中,將抹布平攤開來或折疊起來。比較水分蒸發的速度就可以探究影響蒸發的幾個因素了。注意在探究影響蒸發的某種因素時。要控制其他因素不變。如在探究風速對液體蒸發快慢的影響時,可以取兩塊相同的抹布。完全浸濕(控制液體質量相同),平攤開(控制蒸發面積相同)放在廚柜面上(控制溫度相同),用小電扇對著其中一塊抹布吹,看看哪塊抹布干得快。
3 探究不同物體的傳熱本領。將湯匙和筷子等不同的物體同時放在溫度相同的熱水中,比較它們離水面長度相同處的溫度變化情況。比較不同的鍋(如鐵鍋和砂鍋)的傳熱本領,就可以知道不同材料的傳熱本領不同。在不同的地方使用不同傳熱本領的材料。可以幫助你在不同要求下選擇合適的鍋進行烹飪。
4 探究不同液體的沸點和比熱容。
(1)煮沸一鍋水和燒開一些油,用溫度計測量水和油沸騰時的溫度。將面團放入水中煮和在油中炸,比較面團表面的顏色。面團的顏色不同是由于水和油的沸點不同。
(2)取質量相同的水和油,放在相同的容器中,使用相同的火力加熱,比較它們升溫快慢。可以發現油的溫度上升得比水快。這是因為它們的另一個特性——比熱容不同。
5 探究汽化吸熱和液化放熱。將一只冷的碗放在正在燒開水的水壺嘴上方,可以探究氣體液化的條件。感知碗底的溫度變化可以知道液化需要放熱。如果在碗中放上冰塊或裝上熱水,比較不同之處就可以知道在什么條件下氣體更容易液化。在燒飯時,用手摸一摸液化氣的減壓閥處,涼的感覺會讓你體會到汽化需要吸收熱量。
光現象
1 探究凸鏡和凹鏡的特點。利用廚房中的光潔不銹鋼廚具(如湯匙、鍋、勺子等)觀察自己的臉,對著太陽光還可以探究它們對光線的會聚或發散作用。形狀不規則的廚具會給你一種哈哈鏡的感覺。
2 探究光的色散。
(1)利用洗菜盆和玻璃鏡。在洗菜盆里裝滿水,將一塊兒玻璃鏡斜插在水中,放在窗戶旁。讓太陽光射入水中。將反射光線射到墻壁上,觀察反射光線的變化。
(2)利用洗潔精制造的泡沫吹肥皂泡,在太陽光下可以看到五顏六色的泡泡,這些顏色都是太陽光經過色散后形成的。
(3)在塑料保鮮袋中裝上水系緊,并將其平放在太陽光下。在邊緣處也可以看到太陽光色散后形成的彩色光帶。
(4)夏日,背對著太陽,嘴里含一口水,迅速向上噴出,你可以發現在有霧的地方會出現白光經過色散后的彩色光帶。
3 探究顏色的混合。將不同顏色的水果用菜刀切成碎末后混合,或將不同顏色的調料各取少許混合。你可以看到意想不到的現象!將白光或其他顏色的燈光透過不同顏色的透明調料盒照射到墻上。你會看到顏色發生了變化。你能總結出顏色變化的規律嗎?
4 探究凸透鏡的成像規律。廚房中的透鏡有很多。你可以用透明的瓶子里裝滿水來制作柱面凸透鏡。也可以在透明的塑料袋中裝滿水來代替凸透鏡。或將水倒入網底不銹鋼碗中,放入冰箱中結冰,倒出冰塊制作凸透鏡或凹透鏡等。有了凸透鏡。就能探究透鏡成像的規律了。
(1)透過凹透鏡看窗外的物體,你會看到什么現象?
(2)點燃一支蠟燭,改變它與凸透鏡的距離,在墻壁上成的像是什么樣的?
5 探究小孔成像的規律。在廢舊罐頭盒的盒底用鐵釘開一些小孔(當然,開孔數量、孔的大小由自己控制,不同的開孔可用做不同的探究)來探究小孔成像的規律。
6 探究光源的顏色。可以在煤氣灶的火焰中撒上一些食鹽等物質來觀察。
電現象
1 廚房的用電器越來越多,不同的用電器電路的結構也不同,對著說明書研究用電器的電路可以讓你熟悉它們的工作原理。想一想:
(1)為什么抽油煙機上的抽煙功能與燈光是不同的開關控制的?這樣有什么好處?
(2)電冰箱里的小燈泡為什么開冰箱門的時候亮。而關冰箱門后就熄滅了?
(3)微波爐為什么門打開時不會工作,關上門后才能工作?
2 制作一個水果電池。將一個鋁制的湯匙和一個銅制的湯匙同時插入一個蕃茄中,將兩個湯匙的另一端同時放在你的舌頭上。你會有麻的感覺。這是因為有電流通過舌頭的緣故。