“開水不響，響水不開”中的物理學解釋

◆賀達晨

“開水不響，響水不開”中的物理學解釋

◆賀達晨

俗話說“開水不響，響水不開”，這是我們深刻感受的一種現象。但是什么原因導致這種現象的出現呢？對于這種現象的產生眾說紛紜，作為高中生，我們不應該只看表面，而是要透過現象看本質。

開水；響水；物理學

一、水加熱過程中形成較大響聲的原理

為什么水沒開時聲響大呢？這里面包含了我們高中的哪些物理知識呢？首先通過仔細觀察會發現，當把水加熱時，由于容器中水的溫度受熱不均勻，導致水的密度不同，底部水溫較高的水的密度高于上部水溫較低的水的密度，使容器中的水形成上、下對流循環，這種對流循環將產生摩擦，帶動水的振動，并且帶動容器共振，導致振動聲響變大。其次在高中的物理知識中，我們知道當高溫的氣泡遇到低溫的水時，體積會變小，氣泡在不斷加熱上下浮動會產生摩擦、振動。水在燒開的過程中，容器底部的水在加熱的過程中由于受熱產生很多細小的氣泡，而這些氣泡中包含著空氣和水蒸氣，隨著底部的氣泡溫度逐漸升高，氣泡的體積會逐漸變大開始向上浮動，當高溫的氣泡接觸低溫的水時，氣泡中的水蒸氣會凝結成水，氣泡的體積變小下降，這就使得氣泡在加熱過程中由于體積的變化不斷的上下浮動并產生一定的摩擦、振動，有些氣泡在遇冷水時還會破裂，產生響動。這就是為什么我們聽到“轟轟轟”的響聲，但水卻沒有開的原因。所以，通過運用高中物理知識，我們知道了為什么說“響水不開”的物理原理，那下次再燒開水，聽到水壺中的水發出的聲音大就不會盲目的以為水燒開而使用了。比如：以前媽媽叫我燒水，我聽到水聲很大，轟轟轟的就以為是水開了，然后用水來給家里親戚泡茶，以后絕不會出現這種情況了。

二、水沸騰后聲響變小的原理

水沸騰聲響變小又包含了我們高中所學的哪些物理知識呢？沸騰后的水不會產生循環流動，摩擦及振動會變小，以及蒸汽推動覆蓋物等。沸騰是指液體受熱超過其飽和溫度時，在液體內部和表面同時發生劇烈汽化的現象。當水被燒開達到沸點后，水與水之間的溫度是一致的，它不會再產生對流循環形成振動；水沸騰時，我們在觀察的過程中會發現，從容器的底部會產生大量的水蒸氣不斷涌出水面，在這個過程中水蒸汽與水之間也會有一定的摩擦，但這種摩擦不大，產生的振動也相對較小，我們聽到的只是“嘶嘶嘶”的聲響。還有一種情況是在水沸騰時，會發出“叭叭叭”的聲響，這種現象是因為水沸騰時，水中的氣泡不僅不會變小，而是越變越大浮出水面后破裂，爆出氣泡中的水蒸汽，隨著大量氣泡破裂，氣壓增大沖擊到水壺蓋，使水壺蓋被彈起，釋放部分氣體后落下，這樣的周而復始，就形成了“叭叭叭”的聲音。就像我們現在使用的蒸汽火車，就是利用的蒸汽推動壺蓋的原理發明的。蒸汽火車通過煤的燃燒，使水變成高壓高溫蒸汽（蒸汽具有很大的能量），把蒸汽噴在發動機汽缸里推動活塞，活塞通過帶動其他機械使車輪前進。

三、通過仔細觀察，加強學習并運用到實際生活

“開水不響，響水不開”只是我們生活中出現的現象之一，通過運用高中物理學知識分析，我們可以知道為什么會有這種現象出現，以后燒開水的時候，再也不用揭開水壺蓋來看水是否燒開，只要通過聲響就可以做出正確判斷。這啟示我們在高中所學的知識，不是紙上談兵，而是可以運用到我們的現實生活中，即我們可以運用高中物理知識，合理解釋生活中存在的類似現象、俗語、諺語等。作為高中生，我們看待問題不能只看表面，而要通過認真、仔細的觀察分析，運用高中所學的知識去解答一些問題，學會用科學的態度對待事物。

作為高中生，我們應該不斷加強對知識的學習，在實際生活中深化知識，發現學習的樂趣，做到活學活用，只有運用到實際中的知識才是屬于我們自己的知識。比如一些俗語也可以用物理知識解釋：小小稱砣壓千斤——根據杠桿平衡原理，如果動力臂是阻力臂的幾分之一，則動力就是阻力的幾倍。如果稱砣的力臂很大，那么“一兩撥千斤”是完全可能的。扇子有涼風，宜夏不宜冬——夏天扇扇子時，加快了空氣的流動，使人體表面的汗液蒸發加快，由于蒸發吸熱，所以人感到涼快。

結束語

綜上所述，我們的現實生活中，還有很多生活現象和俗語都包含著物理學的原理。因此，我們作為高中生，只有不斷的學習，才能運用所學的物理知識，拓寬我們的視野，提升我們觀察、分析問題的能力。

[1]響水不開 開水不響[J].小學閱讀指南(高年級版),2016,(6):38. [2]開水不響,響水不開[J].小學教學研究(學生版),2015,(8):62.

（作者單位：湖南省長沙市第一中學）