植物在物理學(xué)上的效用1

1、前言大自然是個(gè)神秘的世界，我們能從千姿百態(tài)的植物中觀察到很多物理現(xiàn)象，一草一木，一花一草給我們生活增添不少情趣。為了幫助大家通過植物中的物理現(xiàn)象更深入的了解其現(xiàn)象的本質(zhì)，本次課題研究從“奇異的小故事”開始，來引發(fā)讀者的興趣；之后通過對(duì)花草樹木中物理現(xiàn)象的提問及解釋來加深讀者對(duì)植物中物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)；由表及里，更深層次的分析植物內(nèi)部的物理現(xiàn)象，探究植物在物理學(xué)中的作用；結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，以物理學(xué)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)上的應(yīng)用為例，聯(lián)系生活，拓寬讀者視野，充分體現(xiàn)物理來源于生活并應(yīng)用于實(shí)踐的理念；最后，通過水果電池及小孔成像兩個(gè)具有代表性的實(shí)驗(yàn)，利用生活中的材料為實(shí)驗(yàn)器材，體現(xiàn)物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科的

2、基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)賤的能力。因此，應(yīng)用物理知識(shí)不僅可以讓我們了解自然,知道它們對(duì)人類的影響.而且通過對(duì)這些現(xiàn)象的研究,利用低層次分化,高層次組合,提煉出適合中學(xué)學(xué)習(xí)的物理模型,提升學(xué)生探索大自然的樂趣，加深物理知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，進(jìn)行科學(xué)探究能力,形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神.內(nèi)容摘要在本課題中，我們將介紹生活中常見的一些物理現(xiàn)象，通過對(duì)這些現(xiàn)象的分析，體現(xiàn)從生活走向物理的理念，同時(shí)，通過探索物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并將其運(yùn)用于生活實(shí)際，這樣就可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生活的仔細(xì)觀察和思考，并會(huì)用物理知識(shí)來解決自然及生活中的問題。關(guān)鍵詞：物理現(xiàn)象 物體 現(xiàn)象分析研究時(shí)間：2012年3

3、月4日3月20日班級(jí)：物理學(xué)09-2A班指導(dǎo)老師：馮利組長：侯李梅組員：伊娜、趙明、丁其利植物在物理學(xué)上的效用生活中的一草一木，都有許許多多的奧秘，但是我們往往會(huì)忽略它們。用心觀察，用心思考，就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多很多奇趣的事，也會(huì)懂得很多知識(shí)。一、奇異的小故事1、什么葉子能載人? 王蓮又叫維多利亞蓮，屬睡蓮科，它為多年生草本植物，葉圓形，且浮于水面，直徑米，葉的邊緣向上折起，形成高厘米的圍墻，整片葉仿佛是浮在水面的大木盆，它的葉背深紅色，有毛。王蓮的葉相當(dāng)厚，且組織疏松，里面充滿氣體。最驚人的是它的葉子。一張葉子的直徑在米以上，有時(shí)足有米多，浮在水面（葉片內(nèi)有很多氣室，增大了葉片排開水的體積，從而增大

4、了浮力，使葉子能平衡的浮在水面上），仿佛一個(gè)翠綠色的大玉盤，又仿佛一張圓圓的桌子。一株王蓮大約有二三十片葉子，因此可以占很大一片水面。這種葉子的載重力相當(dāng)大，有人曾經(jīng)做了一個(gè)試驗(yàn)：在一張葉子上鋪沙子，并一碗一碗地往上倒，一直倒了75千克沙子，那張葉子仍然沒有下沉（葉片的最大載重量恒定時(shí)，增大了沙子與葉片的接觸面積，據(jù)P=F/S知，減小了沙子對(duì)葉面的壓強(qiáng)）。所以一個(gè)來千克重的孩子坐在葉子上，就安穩(wěn)得仿佛坐在一張桌子上，一點(diǎn)也不會(huì)搖晃。大王蓮的葉子為什么會(huì)有這股力量呢？關(guān)鍵在它的葉背面。假如把它的葉子翻過來觀察，就能見到一種特別的構(gòu)造：葉脈又粗又壯，而且排列成肋條狀，很像大鐵橋的梁架，因此承重力相

5、當(dāng)強(qiáng)（王蓮葉片的骨架間有鐮刀形的橫隔相連，葉片平均受力時(shí)不會(huì)輕易折斷，由于這種結(jié)構(gòu)非常符合力學(xué)原理，葉片承受很大重力時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的存在會(huì)將較大的重力分散到大的面積上），是一般植物所無法比擬的。2、樹干為什么都是圓的？生物學(xué)上講，在樹皮和木質(zhì)之間有一層細(xì)胞，這層細(xì)胞整整齊齊圍成一個(gè)圈，又不斷分裂出新細(xì)胞來，年復(fù)一年，樹木便會(huì)越長越粗壯，這層細(xì)胞叫形成層。樹木的莖主要由維管束構(gòu)成。莖的支持作用主要由木質(zhì)纖維承擔(dān)，雖然木本植物的莖會(huì)逐漸加粗，但是在一定時(shí)間范圍內(nèi)，莖的纖維數(shù)量是一定的，也就是樹木莖的橫截面積一定，假設(shè)樹干橫截面長成不同形狀。橫截面呈三角形的柱狀物體，具有最大縱向支持，其形狀可用于建筑

6、方面，例如角鋼等；橫截面是圓形的圓柱狀物體，具有最大的橫向承受力，類似形態(tài)的建筑無處不在，如電線桿。研究發(fā)現(xiàn)：（1）橫截面積和長度一定時(shí)，三棱柱狀縱向支持力最大，橫向承受力最小;圓柱狀縱向支持力不如三棱柱狀物體，但橫向承受力最大。（2）等質(zhì)量不同形狀的樹干，圓柱體形樹干承受風(fēng)力最大。（3）風(fēng)是一種自然現(xiàn)象，影響著樹木橫截面的形狀和樹木生長的高矮。近似圓柱狀的樹干，重心低，加上龐大根系和大地連在一起，重心降得更低，穩(wěn)定性更大。（4）樹干橫截面呈圓柱形，可以減少損傷，具有更強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，能經(jīng)受住風(fēng)的襲擊。同時(shí)，受風(fēng)力的影響，樹干各處的彎曲程度相似，不管風(fēng)力來自哪個(gè)方向，樹干承受的阻力大小相似，樹干

7、不易受到破壞。自來水管、煤氣管等，就是對(duì)這一自然現(xiàn)象的仿造。所以，不管任何方向吹來的大風(fēng)，很容易沿著圓面的切線方向掠過，受影響的就僅一小部分了。 3、飛來橫禍老王頭院子中有一棵老石榴樹，紅紅的大石榴掛滿枝頭，咧開嘴露出晶瑩紅潤飽滿的籽，似是邀人采摘品嘗，惹人喜愛。有一天，老王頭的隔墻鄰居小劉正清掃院落，走到院墻邊時(shí)，老王頭家的石榴樹滿載果實(shí)的枝蔓突然斷裂，砸在了小劉的頭上，霎時(shí)間流血不止，被家人送進(jìn)了醫(yī)院。以樹枝為研究對(duì)象，果實(shí)給樹枝一個(gè)豎直向下的力，大小等于果實(shí)的重力，樹枝在果實(shí)重力和自身重力的作用下，樹枝與樹干連接的上部受拉伸的力F和F,下部受F1和F1收縮。當(dāng)拉力大于樹枝自身的最大承受力

8、時(shí)，樹枝就斷裂了。二、花草樹木中的物理現(xiàn)象1、夏天的花草為什么會(huì)帶露珠？原理：液化。分析：白天氣溫較高，夜晚的溫度會(huì)有所下降，在清晨，空氣漸漸變暖，但植物表面的溫度相對(duì)于周圍空氣的溫度較低，而空氣溫度低于或等于空氣中水蒸氣的分壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，空氣中有足夠的水蒸氣析出凝結(jié)，使空氣降為飽和狀態(tài)，在親水性較佳的表面容易凝結(jié)聚集，水汽在植物葉面上凝聚到一定程度,就集中流淌到葉尖突出部位，形成露珠。2、為什么清晨葉子上的露珠大的呈扁平，小的呈圓形?原理：表面張力?，F(xiàn)象：露珠大的呈扁平，小的呈圓形。分析：因?yàn)槿~子上有層蠟質(zhì)，表面張力（液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿液體表面作用與任意界面的張

9、力。在表面的水分子由于受到上層空氣分子對(duì)它的引力小于內(nèi)部液體分子對(duì)它的吸引力，因?yàn)樵跉庖悍纸缑嫣?，液體分子受到指向液體內(nèi)部的拉力，分子傾向于鉆入液體內(nèi)部，液體的表面積有收縮的傾向，致使該分子所受合力不為零，合力方向指向液體內(nèi)部，導(dǎo)致液體表面具有自動(dòng)收縮的趨勢(shì)，這種收縮力被稱為表面張力。如圖所示）促使露珠以最小的表面積的狀態(tài)存在。而體積相等的物體中，只有球體的表面積最小，所以露珠總是呈球狀的。但是，由于地球引力的存在，露珠不可能是純圓的！所以質(zhì)量小的露珠接近球形，而質(zhì)量大的因?yàn)橹亓Υ笥诒砻鎻埩Φ脑蛩猿时馄叫?。葉子邊緣凸凹不平，張力大,既與空氣接觸面積大，又有利于水汽的凝結(jié),所以，露珠就凝結(jié)在

10、了葉子邊緣,且圍繞葉子邊緣排列,看起象排隊(duì)一樣附著在葉子邊緣.3、為什么荷葉遇雨結(jié)水珠？原理：浸潤與不浸潤?，F(xiàn)象：葉表面結(jié)水珠。分析：荷葉葉面都具有極強(qiáng)的疏水性，灑在葉面上的水會(huì)自動(dòng)聚集成水珠，水珠的滾動(dòng)把落在葉面上的塵土污泥粘吸滾出葉面，使葉面始終保持干凈，這就是著名的"荷葉自潔效應(yīng)"。 液體的水有一種被稱為表面張力的特性，也就是聚攏自身體積的特性，我們?cè)诤扇~上看到的水是呈顆粒狀的水珠而不是平鋪開的水漬，這是因?yàn)楹扇~表面有一層附有蠟質(zhì)的茸毛組織，水滴由于表面張力的作用無法在這層蠟質(zhì)茸毛上擴(kuò)散和滲透。如果你把一滴洗滌劑或洗衣粉溶入水珠，由于洗滌劑能夠大大降低液體的表面張力，

11、水珠就會(huì)立即解體散開平鋪在荷葉上。因?yàn)楹扇~的葉面上有許多的密密麻麻的纖細(xì)茸毛，它們每根都很細(xì)而又含有蠟質(zhì)，蠟的分子是中性的，它既不帶正電，也不帶負(fù)電，水滴落到蠟面的荷葉上時(shí)，水分子之間的凝聚力要比在不帶電荷的蠟面上的附著力強(qiáng)。所以，水落到蠟面上不是滾掉，就是聚集成水珠，而不會(huì)濕潤整個(gè)蠟面。荷葉的表面密密麻麻的布滿了許多的小毛刺，這些毛刺間的距離非常小。這可以使得荷葉不容易沾染上灰塵。而水是一種液體，它具有表面張力，在表面張力的作用下，液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)。在體積相等的各種形狀的物體中，球形物體的表面積最小，所以荷葉上的雨滴在表面張力的作用下呈球形。4、葉子的顏色為什么會(huì)變化？原理：光的反

12、射?，F(xiàn)象：葉子顏色發(fā)生變化。分析：葉子中除了含有葉綠素外，還有少量的葉黃素、葉紅素。夏天溫度高，葉子可以正常工作，葉子中含有較多的葉綠素，此時(shí)葉子吸收了除綠色色光外的其他色光，反射出了綠色光，因此我們看到的葉子是綠色的；秋天，天氣轉(zhuǎn)涼，樹木不再向葉子輸送養(yǎng)料，破壞了葉子中的葉綠素，此時(shí)葉子中只有葉黃素、葉綠素，葉子吸收了出紅色、黃色色光外的其他色光，反射出了紅色、黃色色光，因此我們看到的葉子為黃色、紅色。5、為什么冬天要給蔬菜蓋大棚？原理：吸熱保溫原理、能量守恒定律?，F(xiàn)象：棚內(nèi)溫度適宜植物生長。分析：溫室大棚采用的是吸熱保溫原理，一方面大棚的材料可以采光吸熱，因?yàn)殛柟庖钥梢姽獾男问綄⒛芰克腿氲?/p>

13、球內(nèi)部，加熱物體，轉(zhuǎn)化成熱量，而此種熱量只能以紅外輻射的方式傳播，由于紅外波長特殊，無法穿透大氣層的二氧化碳層，也就使熱量無法外放，溫度逐漸升高。二是有保持溫度的作用，防止熱量散失。通過棚膜和墻體的紅外輻射、逆輻射，減少溫室大棚內(nèi)部與外界的熱量交換，同時(shí)密閉的環(huán)境還可以方式空氣對(duì)流熱交換產(chǎn)生的熱量損失。陽光通過塑料薄膜攝入大棚時(shí)，小部分的光會(huì)被薄膜反射，這樣進(jìn)的多出的少，溫度就高了。植物葉片大多數(shù)是深色（例如綠色、黃色等），深色的葉片吸收光和熱的本領(lǐng)較強(qiáng)植物通過光合作用可產(chǎn)生淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,這正好符合能量守恒定律6、為什么細(xì)細(xì)的麥稈可以撐住比重多的麥穗？原理：

14、空心桿的承重能力強(qiáng)與實(shí)心桿?，F(xiàn)象：麥稈被壓彎。分析：麥桿是空心的，任何方向的抗彎曲能力都相同，可以承受更大的力量。從力學(xué)角度來說明，麥稈的上部受到沿麥莖方向的拉伸力，同樣，在其下部也受到麥稈內(nèi)部收縮力的作用，但同樣會(huì)產(chǎn)生向外的反作用力，使得麥桿不至于折斷。當(dāng)麥穗的重力大于麥稈所能承受的最大支撐力時(shí)，只會(huì)將麥稈壓彎，而不會(huì)折斷。研究表明：同樣分量的材料，造成中空而較粗的支柱，比之中央實(shí)而較細(xì)的支柱，其支持力要強(qiáng)些。竹子莖的結(jié)構(gòu)正是這樣。莖加強(qiáng)了細(xì)胞壁上厚的機(jī)械組織和維管束(輸送水分和養(yǎng)料的組織)。7、為什么揚(yáng)場(chǎng)可以將糠皮，谷粒、石子分開？原理：慣性定理?，F(xiàn)象：將谷粒、糠皮、石子分開。分析：慣性使

15、物體固有的性質(zhì)，只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。當(dāng)谷粒、糠皮、石子被揚(yáng)起時(shí)，風(fēng)吹過，石子的質(zhì)量最大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最不容易被改變落得最近；糠皮的質(zhì)量最小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最容易被改變落得最遠(yuǎn)；谷粒則落在中間。8、為什么踩到香蕉皮易滑倒？原理：摩擦力、重心、力矩?，F(xiàn)象：摔倒或有摔倒的趨勢(shì)。分析：香蕉皮減小了鞋與地面的摩擦,踩到香蕉皮的，一定是正在向前邁的那只“虛腳”，那只腳的受力是向后的。前腳踩到香蕉皮的時(shí)候，正好后腳準(zhǔn)備抬起或已經(jīng)抬起（人走路是跳的），也就是說，這個(gè)時(shí)候后腳的摩擦力正在消退，而前腳的摩擦力在增大（增不到所需程度），整體凈力向后。從力矩觀點(diǎn)判斷，此時(shí)前腳成為人體轉(zhuǎn)軸點(diǎn)，重力的力矩使人體向后翻

16、倒。重心正好處于香蕉皮的垂直線上(踩的腳也是垂直的)時(shí)就不會(huì)滑倒。9、果實(shí)成熟后為什么會(huì)掉下來?當(dāng)果實(shí)成熟時(shí),在果柄與樹枝相連的地方形成一層所謂“離層”，離層如一道屏障，隔斷了果樹對(duì)果實(shí)的營養(yǎng)供應(yīng)，一方面成熟的果實(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的脫落素，加之果柄上的細(xì)胞開始衰老；另一方面果實(shí)的質(zhì)量越來越大，由于地心的吸引，果實(shí)受到重力，紛紛落地。 10、為什么種樹可以減少噪音？原理：減弱噪音的方法?，F(xiàn)象：噪音減弱。分析：聲音的傳播是要介質(zhì)的。碰到物體會(huì)反射，產(chǎn)生漫反射朝各個(gè)方向傳了，傳播距離越大，衰減越多，所以可以減少噪音，通過迂回的途徑聲音的能量就會(huì)減弱的。11、為什么下雨時(shí)不能躲在樹下?原理：尖端放電?，F(xiàn)象：

17、人或物被雷擊中。分析：打雷時(shí)，雷雨云中所帶的電荷經(jīng)過對(duì)地面的“對(duì)地電阻相對(duì)較小的突出物”放電而形成了雷電流，也就是人們所說的“落地雷”，這個(gè)現(xiàn)象叫做“直擊雷”；而如果此時(shí)人站在“比自己高，電阻又比自己小”的物體下，來躲避雷擊，那仍然是不安全的。因?yàn)檫@樣雖然直擊雷擊中人體本身的機(jī)會(huì)少了，但一是由于和旁邊的物體成“平行”狀態(tài)，仍有可能會(huì)感應(yīng)到強(qiáng)大的雷電流，也就是受到“感應(yīng)雷”的損害，另外由于雷電流的強(qiáng)大，也還有可能在和“比自己高的物體”（比如大樹下面）形成放電通道的同時(shí)，擊穿人和物體間的空氣絕緣而對(duì)人體產(chǎn)生“支路放電”現(xiàn)象，這同樣是非常危險(xiǎn)的。 在野外如果遇到強(qiáng)雷電天氣，而一時(shí)又無處可躲，那正確的

18、做法是盡量降低高度，避免有“突出物”（包括人的頭部和肢體），就地選擇相對(duì)較低處躲避，姿勢(shì)為：雙足并攏蹲下，頭部夾于兩膝間，雙手抱膝；不要為了一味的“降低高度”而躺下，因?yàn)榇藭r(shí)如果有落地雷發(fā)生，那有可能雷擊點(diǎn)到人的頭和腳的距離差別而產(chǎn)生“跨步電壓”，這樣同樣會(huì)使人受到傷害。下雨使電阻變小，有一個(gè)更重要的就是尖端放電現(xiàn)象由于電離或別的作用事尖端帶的電最多，故而樹尖最容易也雷電相接，從而殃及樹下的人。當(dāng)雷電擊中地面物，雷電流泄入大地并在土壤中散流開，如果人站在或行走在落雷點(diǎn)附近，在兩腳間的電位差可使雷電流通過兩腳和軀干的下部，人就會(huì)被擊傷。雷打到樹上，雷電電流就通過樹干就瀉下來了。樹不是一個(gè)好的導(dǎo)體

19、，借助人體一直瀉放到地底下去了，所以人都被擊傷了。12、大樹底下好乘涼的科學(xué)道理？原理：光線的直射原理?，F(xiàn)象：樹下乘涼涼快。分析：光線被樹葉遮擋，不能夠直接照射到地面，讓人的皮膚接觸不到陽光的照射；樹葉的表面有水分，水分的蒸發(fā)使樹木周圍氣溫降低；樹木的地面溫度比較陽光直射的地面的溫度低，并且潮濕，潮濕就說明水分多，根據(jù)公式：Q=cmt,使得比一般干燥的地面比熱大，使得比一般干燥的地面比熱大，溫度需要很長時(shí)間才能上升；大樹下面的熱量不均，使得空氣流動(dòng)，加速大樹底下的氣流。也是造成大樹底下涼快的原因。13、樹葉落地為何正面朝地？原理：重力?，F(xiàn)象：落葉正面朝地。分析：因?yàn)闃淙~兩個(gè)面的中間夾著一層有棱

20、有角的細(xì)胞，這層細(xì)胞可繼續(xù)分化為兩層，上面一層細(xì)胞排列整齊，很密，包含著很多葉綠體，叫做柵欄組織，它能吸收空氣中的二氧化碳，和體內(nèi)的水分混合，在陽光的作用下，合成碳水化合物，暫時(shí)貯存在葉片中。深秋時(shí)節(jié)，氣溫下降，雨量減少，樹葉進(jìn)行光合作用的機(jī)能衰退，體內(nèi)運(yùn)輸渠道堵塞，積壓在葉片中的碳水化合物不能轉(zhuǎn)運(yùn)出去，致使重量增加，約占整個(gè)葉片重的60%以上。而樹葉背面的一層細(xì)胞數(shù)量少，大小形狀很不規(guī)則，排列疏松，空隙大，似海綿狀。細(xì)胞內(nèi)的葉綠體也很少，并有一層灰白色的蠟質(zhì)附在葉片的外表皮，影響了光合作用，有機(jī)物質(zhì)的合成積累很少，在重量上遠(yuǎn)低于樹葉的正面。樹葉正面重背面輕，所以樹葉脫落后，由于重力等作用，正

21、常情況下著地時(shí)總以正面（接收陽光的那面為葉片的正面）朝地，背面向上。14、仙人掌為什么能生活在干旱的荒漠？仙人掌生活在干旱的荒漠，利于儲(chǔ)藏大量的水分，植物水分蒸騰的主要部位是葉子，為了縮小蒸騰面，節(jié)約水分的支出，它的葉變化成葉刺，最大限度的減小水分蒸發(fā)15、爬山虎的生長為什么能貼在墻上？爬山虎莖上的卷須頂端變成吸盤，爬山虎能在粗糙的物體表面上攀爬，其原理是：爬山虎的吸盤表面接觸粗糙堅(jiān)硬物后，由于吸盤瘤狀顆粒扎進(jìn)堅(jiān)硬物縫隙內(nèi)，或從外面緊緊地包住細(xì)小堅(jiān)硬的凸起而形成緊密的凹凸相長相消互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，從而獲得較大的摩擦力，支持植物體的攀爬。在光滑表面上因不能形成這種結(jié)構(gòu)，故不能攀爬。同時(shí)，吸盤還具有一定的

22、吸收功能，依靠大氣壓吸附在墻壁上或大樹上向上生長16、椰子為什么能漂洋過海？椰子的果實(shí)內(nèi)，中果皮富有纖維且充滿了空氣，這樣可以借助浮力飄在水面上，借助風(fēng)力漂洋過海。三、實(shí)驗(yàn)部分1、水果電池器材：橙子、檢流計(jì)、小燈泡、銅絲、鋁片、導(dǎo)線。過程：將橙子切成兩半，分別將銅絲和鋁片插進(jìn)橙子中，用導(dǎo)線將檢流計(jì)連入電路中，使之成為一個(gè)閉合電路，觀察檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)。原理: 兩種金屬片的電化學(xué)活性是不一樣的，其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質(zhì)的氫離子，由于產(chǎn)生了正電荷，整個(gè)系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定（或者說是產(chǎn)生了電場(chǎng)，電場(chǎng)造成下列結(jié)果），所以在組成原電池的情況下，由電子從回路中保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，這樣的話理論上

23、來說電流大小直接和果酸濃度相關(guān)，在此情況下，如果回路的長度改變，勢(shì)必造成回路的改變，所以也會(huì)造成電壓的改變。2、小孔成像器材：蠟燭、半透明紙、紙箱。過程：放好蠟燭、紙箱和半透明紙。點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭和紙箱的高度，使蠟燭的火焰、小孔和半透明紙的中心大致在一條直線上。蠟燭和紙箱的距離不宜過大。調(diào)整后，可以在半透明紙上看到蠟燭火焰倒立的實(shí)像。移動(dòng)蠟燭或半透明紙的位置，可以看到，蠟燭距小孔越近或半透明紙距小孔越遠(yuǎn)，得到的像越大。 原理：光在同一均勻介質(zhì)中，不受引力作用干擾的情況下沿直線傳播。3、不同液體的毛細(xì)現(xiàn)象原理：蒸騰拉力。過程：我們用三種液體進(jìn)行比較：肥皂液、風(fēng)油精、水。用同學(xué)們自己拉伸的同一根

24、尖嘴玻璃管，分別插入到三種液體中，上升的高度各不相同。風(fēng)油精上升的高度最小，肥皂液其次。風(fēng)油精實(shí)驗(yàn)，直接將玻璃管的尖端插入風(fēng)油精的瓶中即可。同種液體，在溫度不同時(shí)，毛細(xì)現(xiàn)象也不同。毛細(xì)現(xiàn)象上升的高度差異不是十分明顯，要先用及時(shí)貼或記號(hào)筆作出標(biāo)記，再用尺量。分析：植物吸收的水分絕大部分從葉面蒸發(fā)到空中，這樣可形成一種蒸騰拉力這種拉力是根系對(duì)水分、礦物質(zhì)養(yǎng)分吸收以及礦物質(zhì)在植物體內(nèi)傳導(dǎo)的主要?jiǎng)恿χ参锿ㄟ^蒸發(fā)吸熱還可以調(diào)節(jié)葉面溫度，這樣，樹葉不致于因溫度過高而灼傷4、有一大堆分散了的木頭,頭和尾基本相同,你如何分辨他們的頭和尾?為什么將木頭放在水中，浮的是梢，沉的是根？因?yàn)楦康拿芏扰c梢頭的密度大，

25、水和營養(yǎng)物質(zhì)是從根向上輸送的，根那頭的細(xì)胞中水分較多，也就是密度大，所以不太容易浮起。5、音樂為什么能促進(jìn)植物生長？原理：聲波的有利刺激?，F(xiàn)象：植物生長加速。分析：音樂能促進(jìn)植物生長是由于聲波的刺激作用。我們知道，植物的葉片表面分布著許許多多的氣孔。氣孔是植物與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換和蒸發(fā)水分的“窗口”。當(dāng)音樂播放后，音樂的旋律經(jīng)空氣傳播會(huì)產(chǎn)生有節(jié)奏的聲波，這聲波振動(dòng)刺激植物葉片表面的氣孔，可增大氣孔開放度。原來那些舒緩動(dòng)聽的音樂聲波的規(guī)則振動(dòng)，使得植物體內(nèi)的細(xì)胞分子也隨之共振，加快了植物的新陳代謝，而使植物生長加速起來。6、玻璃杯中的雨器材：玻璃杯，帶葉枝條、食用油、玻璃罩。原理：蒸發(fā)。分析：

26、把一根帶葉的枝條放入有水的玻璃杯中，置于陽光下。在水面上滴入薄薄一層食用油，然后在玻璃杯上覆蓋一個(gè)大玻璃罩。在很短時(shí)間內(nèi)，罩壁上就會(huì)聚集起水滴。 由于油層不讓水穿過，隔絕水表面的蒸發(fā)，所以水只能從葉子蒸發(fā)出來。實(shí)際上，是植物所吸收的水份，通過葉面上的細(xì)小毛孔向空氣中蒸發(fā)。陽光照射到玻璃罩上，使得里面的空氣濕度飽和，于是就會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象。水珠在冷的玻璃罩上結(jié)成水滴，則是由于液化。7、用滲透壓做游戲器材：玻璃杯、豌豆、水。原理：吸水膨脹。液體在肉眼看不見的細(xì)胞壁的孔隙中穿行，稱為滲透。分析：在一只葡萄酒杯中裝滿干豌豆，把水灌滿，然后把杯子放在一個(gè)金屬鍋蓋上。豌豆堆不斷升高，然后就開始了豌

27、豆落到鍋蓋上的魔鬼般的喧鬧。  這同樣是一個(gè)滲透壓力起作用的過程：水在杯中進(jìn)入豌豆細(xì)胞中，激活了其營養(yǎng)成分。從中產(chǎn)生的壓力，使豌豆不斷膨脹，從杯子里涌到外面，落在金屬鍋蓋上。 對(duì)植物生命攸關(guān)的水，就是以同樣的方式滲入其細(xì)胞壁，使其飽滿。如果植物得不到水，它的細(xì)胞將萎縮：最后凋謝。四、物理學(xué)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用物理肥料 1、電肥：地球是一個(gè)巨大的帶電體，它表面空間有一個(gè)巨大的電場(chǎng)，一切生物都在這個(gè)電場(chǎng)中生長。生物體的每一個(gè)細(xì)胞又是一個(gè)特殊的電池，因此，整株植物不斷有微弱電流通過。如果給作物外加一個(gè)電場(chǎng)，或者說，使植物體與大氣間的電壓增大，光合作用就會(huì)加強(qiáng)，作物的生命過程就會(huì)加速

28、，果實(shí)就會(huì)更豐碩。美國一位植物生理學(xué)家做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在植物的上方布滿鐵絲網(wǎng)，將高壓直流電源的正極接在鐵絲上，電源負(fù)極接在地上，把黃瓜、南瓜、西紅柿、蘿卜、白菜和豆類放在這個(gè)高壓正靜電場(chǎng)中，這些蔬菜與不加電場(chǎng)的比較，它的成熟期縮短了一半，重量分別增加了35倍。如果在這個(gè)電場(chǎng)中種植棉花，產(chǎn)量增加50，棉花纖維質(zhì)量顯著提高。2、光肥：農(nóng)業(yè)科學(xué)家經(jīng)過長期的觀察發(fā)現(xiàn)，在上午10點(diǎn)鐘到下午2點(diǎn)鐘，由于大氣干燥炎熱且紫外線強(qiáng)，小麥的葉片氣孔關(guān)閉，光合作用處于低谷，為了增加光合作用的時(shí)間，人工創(chuàng)造條件，用薄膜遮蓋，擋住紫外線的傷害；使空氣濕潤，并降低氣溫。結(jié)果，光合作用速率顯著增大，小麥的穗重和粒重顯著增加，產(chǎn)量大幅度提高。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，人們還發(fā)現(xiàn)：并不是所有色光對(duì)作物的作用都相同，只有特殊波長的光才能對(duì)植物產(chǎn)生特定的刺激，產(chǎn)生積極的作用。實(shí)驗(yàn)表明，波長390410nm紫光可活躍葉綠體運(yùn)動(dòng)；波長600700nm紅光，可增強(qiáng)葉綠素的光合作用；波長500650nm綠光，會(huì)被葉綠體反射和透射，使光合作用下降。農(nóng)業(yè)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，作物吸收陽光具有選擇性，有的喜歡這種色光，有的喜歡那種色光