王渺渺 尹田田 李曉杰
摘 要 日常生活中到處充滿了有趣的物理現象,留心觀察生活中的各種現象,思考引發這些現象的物理本質,并嘗試用所學的物理知識去解釋,做到學以致用,活學活用。
關鍵詞 日常生活 物理現象 物理知識
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A
1餃子中的文化
中華傳統文化博大精深,美食文化更是歷史悠久,源遠流長。每逢新春佳節,餃子便成為一種應時不可缺少的佳肴。餃子,又名水餃,亦稱扁食,原名“嬌耳”。相傳是我國醫圣張仲景首先發明的,距今已有一千八百多年的歷史。餃子深受廣大人民的喜愛,不僅好吃而且還蘊含著有趣的物理現象。剛下鍋時,餃子沉入鍋底,煮熟后膨脹并浮到水面,盛到碗里后又收縮,這是為什么呢?
根據阿基米德原理,鍋里的餃子受到水對其向上的浮力,而生餃子的密度卻比水的密度大,即生餃子的重力要大于其所受的浮力,因此剛下鍋的餃子會沉入鍋底。隨著餃子不斷受熱,餃子餡中液態水汽化成水蒸氣,由于餃子餡處于密閉的環境,水蒸氣不能跑出,因此餃子的體積變大,因而導致餃子的浮力大于重力,故餃子煮熟后成膨脹狀態并浮到水面。把煮熟的餃子盛到碗里,由于沒有持續熱源對餃子加熱,餃子慢慢散熱溫度下降,使得餃子里面的水蒸氣液化,因此餃子看起來會收縮。
2神奇肥皂泡
日常生活中,我們經常看到一些小朋友吹肥皂泡,一個個美麗的小泡泡從管中飛出,在陽光的照耀下,顯得格外漂亮。多么希望肥皂泡能像鳥兒一樣飛向高空,形成一道絢麗的風景。然而,這種希望是非常渺茫的,我們總看到肥皂泡開始時上升,接著便下降,這是為什么呢?
剛開始的時候,肥皂泡中充滿了從嘴里吹出的熱氣,肥皂膜將熱氣與外界隔開,形成內外兩個區域,里面氣體的溫度大于外部空氣的溫度。此時,肥皂泡內氣體的密度小于外部空氣的密度,即肥皂泡受到空氣的浮力大于其受到的重力,因此肥皂泡會上升。隨著時間的推移,肥皂泡內、外氣體發生熱交換,內部氣體溫度下降,由于熱脹冷縮的原因,肥皂泡體積逐漸減小,同時它受到的外界空氣的浮力也會逐漸變小,但其受到的重力不變。當重力大于浮力時,肥皂泡就開始下落。因此,肥皂泡不會持續飛向高空。
3馬路兩旁的照明燈
在人類發展的歷程中,電的發明預示著人類開始走向電氣時代。1860年,英國人斯旺發明了碳絲燈泡。然而,由于當時的真空技術不高,點亮時間不能過長,時間一長,燈絲就會在燈泡里氧化而燒掉。1880年,愛迪生將燈絲材料換成竹絲,延長了白熾燈的壽命,隨著真空技術的進步,白熾燈最終達到了實用化。如今的夜晚,到處燈火通明,非常明亮,幾乎整個城市都籠罩在黃色的燈光下。知道為什么大部分路燈發出的光都是黃光的嗎?
光是一種電磁波,整個電磁波譜包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線以及X射線等。其中可見光是電磁波譜中人眼可以感知的部分。一般來說,可見光由七種單色光組成,即紅光、橙光、黃光、綠光、青光、藍光和紫光。不同顏色的光,波長不同:紅光的波長最長,紫光的波長最短。黃光的波長范圍為570~600納米,處于人眼較為敏感的波段,而且黃光的穿透力比較強,可以照射較遠的距離。同時,黃色屬于暖色系不刺眼,因此成為路燈燈光顏色的理想選擇之一。
4冬天金屬“粘手”
冬天是美麗的,尤其是北國的雪景,讓人憧憬和向往。冬天也是寒冷的,霜凍和風雪給人們的日常生活帶來了許多不便和困惑。這些困惑中蘊含了怎樣的物理知識呢?
冬天在戶外摸到冰冷的金屬時,會有粘手的感覺,但是摸到木頭卻不會粘手。這是因為手掌皮膚表面會有水分,而且金屬是熱的良導體,傳熱快。當手碰到溫度比較低的金屬時,手掌表面的熱量會迅速流失,導致手掌表面溫度降到零度以下,液態的水迅速凝結成冰,因此手掌與金屬之間被一層薄冰粘在一起。摸木頭不會粘手,這是因為木頭表面溫度雖然也很低,但是木頭是熱的不良導體,傳熱慢,手掌的溫度不會迅速下降,因此皮膚表面的水不會凝結。
5冷凍的魚肉快速解凍
人類的發展推動了科學技術的進步,日常生活的許多困擾便迎刃而解。比如,對于夏天食物易腐爛變質的問題,人類發明了電冰箱。然而古代沒有電冰箱,人們是如何儲存保鮮食物的呢?
古籍《周禮》中提到一種儲存食物的工具“冰鑒”。它是一個類似盒子的東西,內部是空的,冰放在里面再把食物放到冰的中間,就可以對食物起到防腐保鮮的作用。古書《吳越春秋》曾記載“勾踐之出游也,休息衣宿于冰廚”。“冰廚”就是古代人們用來保鮮食物的房子。
科技的快速發展,如今的電冰箱比古代的“冰鑒”和“冰廚”保鮮食物的時間更長效果更好。然而任何事物的產生都具有雙面性,電冰箱能更好的儲存食物,但是如何較快的讓冰凍的肉類解凍呢?在給出解凍方法之前,先了解一下解凍的過程。比如的冰融化成室溫下的液態水,從物理角度來說,解凍是一個吸熱過程,可分為三個階段。第一階段:的冰不斷吸熱,溫度上升到左右,這個過程沒有發生相變,即冰沒有融化成水;第二階段:的冰吸收熱量變成的水,發生了相變;第三階段:的水溫度升高到室溫,沒有發生相變。因此,在保證肉質鮮美的提前下,想讓凍肉快速解凍,就要讓凍肉快速吸熱。
一般常用的方法有,空氣解凍和冷水解凍。冷水解凍時,用塑料袋將肉包好放入水中,避免肉的鮮味和營養流失。切記不要用熱水解凍,熱水解凍會降低肉的品質而且解凍效果不好(肉的表面迅速解凍,但是里面依然很硬,處于一種“夾生”的狀態)。下面介紹一種快速解凍的方法,金屬盆解凍法。把一個鋁盆或者不銹鋼盆反扣,然后把肉放在上面;在肉的上方再放上一個金屬盆把肉夾在中間,等待十幾分鐘,肉就會完全解凍。為什么凍肉能快速解凍呢?研究發現,相同溫度下,空氣的導熱系數(表征物質熱傳導性質的物理量)小于水的導熱系數,而水的導熱系數又比金屬的小。因此,單位時間內金屬能傳導更多的熱量,讓凍肉快速解凍。
6結束語
日常生活中的許多現象都可以用物理知識來解釋,在學習物理知識的同時應加強與日常生活的聯系,養成善于發現善于思考的習慣,培養自己的發散思維和創新意識,讓物理知識走進生活,將生活現象帶入物理課堂,做到學以致用。
參考文獻
[1] 金洪霞.中國餃子食俗文化與象征意義的研究[D].濟南:山東大學,2008.
[2] 許超.最古老的青銅“冰箱”——曾候乙銅冰鑒缶[J].大眾文藝,2013(09):271-271.endprint