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文檔簡介
1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上校本與選修課 生活物理濟寧市實驗初中校本教材編寫組第一講 廚房中的物理知識物理越來越廣泛地應用于們日常的生活生產中,人們生活也越來越離不開物理,可以說處處與物理打著交道,就拿與人們朝夕相處的廚房來說吧,其中就蘊涵著豐富的物理知識,現殞舉如下:一、與電學知識有關的現象1電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉化為內能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。2排氣扇(抽油煙機)利用電能轉化為機械能,利用空氣對流進行空氣變換。3電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭,插入三孔插座,防止用電器漏電和觸電事故的發(fā)生。4微波爐加熱均勻
2、,熱效率高,衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為內能。5廚房中的電燈,利用電流的熱效應工作,將電能轉化為內能和光能。6廚房的爐灶(蜂窩煤灶,液化氣灶,煤灶,柴灶)是將化學能轉化為內能,即燃料燃燒放出熱量。二、與力學知識有關的現象1電水壺的壺嘴與壺肚構成連通器,水面總是相平的。2菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積,增大壓強。3菜刀的刀刃有油,為的是在切菜時,使接觸面光滑,減小摩擦。4菜刀柄、鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋,使接觸面粗糙,增大摩擦。5火鏟送煤時,是利用煤的慣性將煤送入火爐。6往保溫瓶里倒開水,根據聲音知水量高低。由于水量增多,空氣柱的長度減小,振動頻率增大,音調升
3、高。7磨菜刀時要不斷澆水,是因為菜刀與石頭摩擦做功產生熱使刀的內能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利;澆水是利用熱傳遞使菜刀內能減小,溫度降低,不會升至過高。三、與熱學知識有關的現象(一)與熱學中的熱膨脹和熱傳遞有關的現象1使用爐灶燒水或炒菜,要使鍋底放在火苗的外焰,不要讓鍋底壓住火頭,可使鍋的溫度升高快,是因為火苗的外焰溫度高。2鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料制成,是因為木料是熱的不良導體,以便在烹任過程中不燙手。3爐灶上方安裝排風扇,是為了加快空氣對流,使廚房油煙及時排出去,避免污染空間。4滾燙的砂鍋放在濕地上易破裂。這是因為砂鍋是熱的不良導體,燙砂鍋放在濕地上時,砂鍋外壁迅速
4、放熱收縮而內壁溫度降低慢,砂鍋內外收縮不均勻,容易破裂。5往保溫瓶灌開水時,不灌滿能更好地保溫。因為未灌滿時,瓶口有一層空氣,是熱的不良導體,能更好地防止熱量散失。7冬季從保溫瓶里倒出一些開水,蓋緊瓶塞時,常會看到瓶塞馬上跳一下。這是因為隨著開水倒出,進入一些冷空氣,瓶塞塞緊后,進入的冷空氣受熱很快膨脹,壓強增大,從而推開瓶塞。8冬季剛出鍋的熱湯,看到湯面沒有熱氣,好像湯不燙,但喝起來卻很燙,是因為湯面上有一層油阻礙了湯內熱量散失(水分蒸發(fā))。9冬天或氣溫很低時,往玻璃杯中倒入沸水,應當先用少量的沸水預熱一下杯子,以防止玻璃杯內外溫差過大,內壁熱膨脹受到外壁阻礙產生力,致使玻璃杯破裂。10煮熟
5、后滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會兒,容易剝殼。因為滾燙的雞蛋殼與蛋白遇冷會收縮,但它們收縮的程度不一樣,從而使兩者脫離。(二)與物體狀態(tài)變化有關的現象1液化氣是在常溫下用壓縮體積的方法使氣體液化再裝入鋼罐中的;使用時,通過減壓閥,液化氣的壓強降低,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),進入灶中燃燒。2用焊錫的鐵壺燒水,壺燒不壞,若不裝水,把它放在火上一會兒就燒壞了。這是因為水的沸點在1標準大氣壓下是100,錫的熔點是232,裝水燒時,只要水不干,壺的溫度不會明顯超過100,達不到錫的熔點,更達不到鐵的熔點,故壺燒不壞。若不裝水在火上燒,不一會兒壺的溫度就會達到錫的熔點,焊錫熔化,壺就燒壞了。3燒水或煮食物時,噴出的水蒸
6、氣比熱水、熱湯燙傷更嚴重。因為水蒸氣變成同溫度的熱水、熱湯時要放出大量的熱量(液化熱)。4用砂鍋煮食物,食物煮好后,讓砂鍋離開火爐,食物將在鍋內繼續(xù)沸騰一會兒。這是因為砂鍋離開火爐時,砂鍋底的溫度高于100,而鍋內食物為100,離開火爐后,鍋內食物能從鍋底吸收熱量,繼續(xù)沸騰,直到鍋底的溫度降為100為止。5用高壓鍋煮食物熟得快些。主要是增大了鍋內氣壓,提高了水的沸點,即提高了煮食物的溫度。6夏天自來水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自來水管“出汗”并不是管內的水滲漏,而是自來水管大都埋在地下,水的溫度較低,空氣中的水蒸氣接觸水管,就會放出熱量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,說明
7、空氣中水蒸氣含量較高,濕度較大,這正是下雨的前兆。7煮食物并不是火越旺越快。因為水沸騰后溫度不變,即使再加大火力,也不能提高水溫,結果只能加快水的汽化,使鍋內水蒸發(fā)變干,浪費燃料。正確方法是用大火把鍋內水燒開后,用小火保持水沸騰就行了。8冬天水壺里的水燒開后,在離壺嘴一定距離才能看見“白氣”,而緊靠壺嘴的地方看不見“白氣”。這是因為緊靠壺嘴的地方溫度高,壺嘴出來的水蒸氣不能液化,而距壺嘴一定距離的地方溫度低;壺嘴出來的水蒸氣放熱液化成小水滴,即“白氣”。9油炸食物時,濺入水滴會聽到“叭、叭”的響聲,并濺出油來。這是因為水的沸點比油低,水的密度比油大,濺到油中的水滴沉到油底迅速升溫沸騰,產生的氣
8、泡上升到油面破裂而發(fā)出響聲。10當鍋燒得溫度較高時,灑點水在鍋內,就發(fā)出“吱、吱”的聲音,并冒出大量的“白氣”。這是因為水先迅速汽化后又液化,并發(fā)出“吱、吱”的響聲。11當湯煮沸要溢出鍋時,迅速向鍋內加冷水或揚(舀)起湯,可使湯的溫度降至沸點以下。加冷水,冷水溫度低于沸騰的湯的溫度,混合后,冷水吸熱,湯放熱。把湯揚起的過程中,由于空氣比湯溫度低,湯放出熱,溫度降低,倒入鍋內后,它又從沸湯中吸熱,使鍋中湯溫度降低。(三)與熱學中的分子熱運動有關的現象我們在日常生活、生產中只要細心觀察身邊的物理現象,聯系到我們學過的物理知識,去分析和解釋這些現象,就能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力。物理作為
9、一門大眾的學科,在生活中的應用數不勝數,廚房中的物理知識應用真可謂冰山一角,我們必須更加努力的學習,積累物理知識,提高自己的科學技術水平,這樣才能使我們的生活變得更美好。 第二講 電冰箱的原理 起源:冰箱,又稱冰桶,由古時的“·”傳世有不少這對冰箱結構標準,箱桶和底座均裝飾華美。成對制作,當為大戶人家所用之物。 從經濟學角度來分析,在當時價值高的器物,傳至如今其價值一定比同樣傳至今天的過去價值較低的器物要高。今天如此,將來也一定如此。這是選擇收藏品的要招。這一點,對于想收藏冰箱的人來說,特別管用。因為在古時候,即便是
10、清代末年了,由于沒有制冰設備,在炎炎夏日要想求得一方清涼的冰,何其困難。雖然古時有鑿地儲冰的方法,但冰的奢侈,一定不是那些一般人家所能享用的。能用得上冰箱的人家,必定衣食無憂。而在當時的社會里,富裕的人家絕對是少數,用得起紅木家具的,并不一定能用得上紅木制作的冰箱,這也就是為什么冰箱的收藏價值高的原因,不僅如此,它將來的意義將會更加重要。 襟抱堂認為,冰箱的發(fā)明讓人類遠離了發(fā)霉的食物,可以將溫度降低并保存,讓我們在夏天的時候享受健康的食物,不能不說是科技帶給人的一種進步。發(fā)明歷史:17世紀中期,“冰箱”這個詞才進入了制造一臺有效率的冰箱不像我們想象的那么簡單。19世紀早期,發(fā)明家們關于對冷藏科
11、學至關重要的熱物理知識的了解是很淺陋的。人們認為最好的冰箱應該防止冰的融化,而這樣一個在當時非常普遍的觀點顯然是錯誤的,因為正是冰的融化起到了制冷作用。早期人們?yōu)楸4姹鞒隽舜罅康呐?,包括用毯子把冰包起來,使得冰不能發(fā)揮它的作用。直到近19世紀末,發(fā)明家們才成功地找到有效率的冰箱所需要的隔熱和循環(huán)的精確平衡。 但早在1803年,一位有發(fā)明天才的馬里蘭農場主工作原理:我們知道任何物質在液化后都要放出熱量,在氣化時都要吸收熱量,這是最普遍的物理現象??照{冰箱就是利用了這個道理,將制冷劑液化放出熱量,然后再讓他蒸發(fā)吸收熱量。液化放出熱量的位置和蒸發(fā)吸收熱量的位置不能在一處,否則沒有任何效果。因此
12、空調就有了室外機,目的是散熱和其它主要功能,冰箱則散熱器在冰箱外部。那么怎么能實現制冷劑液化-氣化呢?我們知道,氣體物質在它的臨界溫度下,當壓力達到一定值的時候,就會液化。所謂的臨界溫度就是在這個溫度之上,無論采用多高的壓力都不能使他液化。當溫度高于氣體物質在某個壓力下的沸點之上時就會發(fā)生氣化,氣化時吸收熱量,吸收的熱量從環(huán)境中獲得,從而實現制冷。用于上述實現制冷的氣體物質就是制冷劑。作為制冷劑的物質通常常溫下為氣體,便于蒸發(fā),而且臨界溫度不能太低,否則壓縮時液化不容易。還要要求無毒,無異味兒。常見的制冷劑為氨、氟(這個字念服笨蛋才念佛呢)里昂。氟里昂實際上很多種物質的總稱,是一種系列產品。那
13、么他是什么物質呢?實際上就是鹵代烷,常見的是鹵代甲烷。例如一氟三氯甲烷、三氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷等等。也就是甲烷的分子中的氫原子被氯和氟原子所取代,你可以自己組合出不同的物質。當然了,這種鹵代烷一定要有氯原子和氟原子存在,不能全是氯也不能全是氟,而且烷烴中的氫原子全部被取代。倒不是說不存在這種物質,而是滿足不了作為制冷劑的要求,例如四氯甲烷,常溫下為液體,也就是四氯化碳,不能做制冷劑的。但是四氯化碳中的一個氯被氟取代,就可以做制冷劑。制冷的過程是這樣的:首先壓縮機將蒸發(fā)器來的氣體制冷劑進行壓縮,由于室溫低于制冷劑的臨界溫度,當達到所需的壓力后液化,液化時放出大量的熱,這些熱量通過散熱管、散熱
14、片散發(fā)到空氣中,也就是冰箱后面的散熱管、空調室外機的風扇吹著的散熱片。液化后的制冷劑散熱后,溫度降低到接近室溫,經過緩沖器后再通過毛細管進入蒸發(fā)器,蒸發(fā)器就是粗管,上面帶有導熱良好的金屬片。制冷劑在這里蒸發(fā),會吸收大量的熱量,使得蒸發(fā)器周圍溫度迅速降低。對于冰箱,蒸發(fā)器就是冷凍室周圍的金屬和部分,對于空調就是室內機里面的金屬管和外面的吸熱片,和冰箱不同的是,空調蒸發(fā)器溫度不是低嗎,用風扇吹他,于是空調就吹出了冷風。冰箱同志則住在密封箱里,由于蒸發(fā)器不斷地吸熱,使得這里面溫度很低,低到零下十幾度。制冷劑在蒸發(fā)器蒸發(fā)后變成了氣體,再到壓縮機壓縮,結果又放出熱量變成了液體,成為一個循環(huán)。那位優(yōu)點物理
15、知識的姐姐該問我了:“不對吧?如果說制冷劑在工作中不是在密閉的、循環(huán)的系統中運作沒有任何問題,但制冷劑和壓縮機等在一個密閉的系統內進行循環(huán),那壓力應該是平衡的,也就是壓力不變啊,既然不變,那液體怎么可能變成氣體呢?便不成氣體,制個屁冷???”姐姐,前面說了,在蒸發(fā)器前面有個毛細管,這個毛細管的作用就是減壓,為什么呢,你想想毛細管后面的是蒸發(fā)器,蒸發(fā)器空間是很大的,毛細管很細,流著的是液體,到了蒸發(fā)器,空間突然增大,而且蒸發(fā)器后面就是壓縮機,壓縮機會及時地抽取氣體,于是通過毛細管到達蒸發(fā)器內液體制冷劑由于壓力低,不得不氣化了,于是上演了氣化吸熱的一幕。制冷機理就是這樣的,簡單吧?那溫度是怎么控制的
16、?冰箱和空調溫度控制都是通過啟停壓縮機來實現的。壓縮機總在那里干活兒就冷,反之就不制冷??刂茰囟鹊牟糠纸袦乜仄鳎涞谋容^簡單,有機械的,也有電子的,空調基本上都是電子的。機械的相對比較簡單,就是一個密封管,里面裝有膨脹系數大的液體或氣體,當溫度升高時,膨脹,推動開關,使冰箱供電導致壓縮機啟動。電子的也很簡單,一般是一個熱電阻溫度計或熱電偶溫度計或者半導體溫度計(所謂的溫度計實際上是傳感器),溫度變化導致傳感器參數變化,通過電子電路實現對壓縮機供電電路的開關。電子溫控有好處,便于實現遙控、定時、等等。近年來出現的所謂變頻空調,號稱節(jié)能,實際上是通過變頻技術調節(jié)拖動壓縮機的電動機的供電頻率來實現
17、調節(jié)電機的轉速。我們知道交流電機調速很難實現,冰箱、空調中的壓縮機都是有交流電機拖動的,特別是空調,美女、衰哥喜歡溫度不一樣,總愛調來調去的,如果不采用變頻調速在平穩(wěn)電機運轉,只能通過間斷運行來實現。我們知道,電動機在啟動過程中,需要較大的起動電流,因此對電網的電壓造成波動,甚至燒掉不耐壓的設備,最常見的是白熾(這個字念赤)燈燒斷鎢絲。剛剛啟動不久的電機往往由于溫度對它的控制又要求停機,反反復復導致電機頻繁啟動,一方面浪費電能,另一方對壓縮機等部件的機械部分也會造成疲勞、磨損等。采用變頻空調,就可以在電機在根據溫度的不同選擇不同的轉速來實現。交流電機的變頻調速本身不節(jié)能,但是避免了需要頻繁啟動
18、的電機等,這時候相對傳統手段就節(jié)能了,這是相對的。制冷劑氟里昂可以破壞大氣中的臭氧層。我們知道,大氣分為對流層、平流層、暖層、電離層等,其中在大氣層的10公里到50公里高度的區(qū)域(平流層)臭氧有相當的濃度,是臭氧富集區(qū),臭氧是氧氣的一種同素異形體,一個分子中有三個氧原子(氧氣是兩個),臭氧可以吸收太陽光中的紫外線,使得紫外線轉變?yōu)闊崮埽鯕庖部梢栽谧贤饩€的作用下轉變?yōu)槌粞?。單獨的氧氣在紫外線的照射下是不能把紫外線轉化為熱能的,而是直接透過。只有在臭氧存在下,才會出現臭氧在紫外線照射下轉換為氧氣,氧氣再在紫外線照射下轉換為臭氧,實際上是一種化學平衡。在氟里昂存在的情況下,臭氧分子將會被破壞變成氧
19、氣分子,在這個過程中,氟里昂并不發(fā)生變化,起到催化劑的作用。也就是說,氟里昂破壞了臭氧分子后自己并不被消耗掉,氟里昂自然降解過程十分緩慢,因此大氣中氟里昂的濃度增加自然而然會把臭氧破壞干凈。自然界的臭氧的產生一般是通過空氣放電也就是閃電過程中有氧氣轉變而來的,在自然環(huán)境下,臭氧的產生和消耗是平衡的,但人類制造了氟里昂,就會破壞這種平衡。臭氧被破壞了,太陽光中波長小于290納米的紫外線就會對生物造成極大的影響。制冷技術除了液化蒸發(fā)法,還有半導體制冷技術。實際上某些板式半導體在通電時,會出現溫度差,導致一面冷另一面熱。于是就出現了利用這一技術的微型冰箱、涼帽等,某些飲水機的冷熱水,就是半導體制冷。
20、半導體制冷優(yōu)點是無噪音,無制冷劑,無運轉機構,如意控制溫度,但致命缺點就跟五筆字型類似,耗電量大(五筆字型工作量大),效率低,因此應用領域比較窄。 第三講 熱得快的奧秘熱得快簡介:“熱得快”是生活中常用的一種電加熱器,可以用來燒開水、熱牛奶、煮咖啡等,快捷而方便?!盁岬每臁钡募訜崧萑νǔJ怯靡环N較細的金屬管繞制成的,管內裝有電熱絲,然后灌入氧化鎂粉之類的絕緣材料,把電熱絲封裝固定在管中間,使它不與管壁接觸。電熱絲的兩端再
21、分別與電源線相接。通電后,電流從電熱絲中流過,電熱絲便發(fā)熱。如果把“熱得快”浸沒在液體中,熱量通過液體很快散發(fā)出來,這樣使液體很快被加熱,而且也不會燒壞電熱絲。如果讓“熱得快”在空氣中干燒,熱量不易散發(fā),金屬外管會很快烤焦,甚至燒紅,管內的電熱絲便會燒斷。所以,使用時應先將“熱得快”放入液體內,液體最少應淹沒加熱螺圈(手柄及電線不能浸入液體中),然后再接通電源。加熱完畢,也應先斷開電源,過一小會,待“熱得快”溫度降低后,再從液體中拿出,擦干收藏。由于“熱得快”中的電熱絲是用鎳鐵合金制成的細絲,一般較脆、容易震斷。熱得快一般在1000-1500W燒一瓶開水一般5-6分鐘。注意事項:熱得快燒開的水
22、當然可以喝(和電水壺1.要保證盛水2.容器中的水一定要沒過熱得快,不能干燒熱得快,否則熱得快易燒壞。 3.水燒開后,不要馬上把熱得快從水中拿出。要拔掉電插頭等水冷一點再把熱得快拿出,因為此時熱得快溫度還很高,熱得快易燒壞。 4.水燒開即拔掉電插頭,因水燒的時間過長,會造成水的老化,以及形成有害物質。因此,健康的、符合人體需要的水應該是新鮮的。另外,水燒開后放置的時間過長,也會變成老化水,而且老化水中的有毒物質會隨著水貯存時間增加而增加。因此,最好當天燒的水當天喝完。 “熱得快”如果在空氣中干燒,加熱完畢,也應先斷開電源,過一小會,待“熱得快”溫度降低后,再從液體中拿出,擦干收藏.另外,由于“熱
23、得快”中的電熱絲是用鎳鐵合金制成的細絲,一般較脆、容易震斷。因此,“熱得快”不能劇烈震動,如果表面有水垢或附著物,可用小毛刷輕輕刷掉,不要用硬物敲擊或用第四講 高壓鍋 高壓鍋的由來:三百多年前,法國有個名叫丹尼斯·巴本的人,他是一個物理學家,也是一個醫(yī)生,還是一個機械師。由于那時法國國王亨利四世對新教徒的迫害,巴本不得已逃往國外。在跋山涉水的路途中,他發(fā)現:在高山上煮馬鈴薯時,盡管鍋里的水嘩嘩地沸騰,馬鈴薯還是煮不軟。在帕斯卡由實驗證實的“高山上的大氣壓比海平面低”的啟示下,巴本猜想:液體的沸點是否隨大氣壓的減小而降低呢?到了國外以后,他便從事這方面的研究工作。終
24、于用實驗證實了“液體的沸點隨大氣壓強的減小而降低”的猜想。巴本進一步想,如果把問題倒過來,用人工加壓的方法增大氣壓,那么水的沸點不就會升高了嗎?1681年,巴本根據這個道理設計并制成了世界上第一個高壓鍋,當時人們把它叫做巴本鍋。巴本鍋有內外兩層,內層里放要煮的食物,外層是密封的,鍋蓋更是經過嚴格選擇的,以此控制外層鍋里的氣壓。為了更加安全,鍋的外圍還特地加上了金屬罩。據說,巴本訪問英國時,在英國國王查爾斯二世的要求下,曾作了一次表演,用巴本鍋煮肉,不僅省時間,而且就連堅硬的骨頭,也能煮得像奶酪一樣松軟。在懂得了巴本鍋的道理以后,你能解釋下列兩則奇聞嗎?一、當倫敦泰晤士河下的過河隧道竣工時,各界
25、知名人士前來參加通車典禮,在隧道里還舉行了慶祝酒會,會上大家一致感到香檳酒的氣不夠,味不濃??墒?,會后大家返回地面上時,一個個嘴里卻不住地打嗝,感到肚子脹。但是,當他們重新回到地下時,一切又恢復了正常。試問,人們的肚子是否真的出了什么毛???二、1971年6月30日,蘇聯宇宙飛船“聯合號”由太空返回地面時,突然宇航員和地面指揮中心失去了通話聯系,幸虧飛船上有自動飛行控制設備,飛船才重新返回地面。意外的是三名宇航員全部死亡。經過對尸體的解剖化驗,確定宇航員死于“血液沸騰癥”??茖W家又對飛船進行檢查,發(fā)現密封艙壁上有漏氣處。由于艙內空氣在太空中迅速地泄漏,致使宇航員死于“血液沸騰癥”。為了更加保險,
26、從此以后,宇航員還得穿上“宇航服”,以免血液沸騰。試問飛船漏氣以后,宇航員的血液為什么會沸騰?原理:高壓鍋的原理很簡單,因為水的當前,我國市場上出售的壓力鍋,工作壓強約為13×105帕,水的沸點是124。用它來燜飯比用普通鍋節(jié)約時間。在工廠里也要用高壓鍋爐,有些熱電廠的中型鍋爐內,壓強高達40×105帕,水的沸點為249,用這樣的高溫高壓蒸汽推動蒸汽輪機發(fā)電。壓力鍋構造:由鍋身、鍋蓋、易熔片、放氣孔、安全閥和密封膠圈、以及其他新形式的放氣通道組成。 熱鍋上的水滴液體與氣體接觸的表面層,由于表面張力會出現表面收縮的趨勢;液體與固體接觸的附著層
27、會出現浸潤與不浸潤現象;由于表面層和附著層的影響,在毛細管內又會出現毛細觀象。這些現象在日常生活中普遍存在。先在鍋里滴幾滴水,看它是什么形狀?而后把鍋放在爐子上加熱,可見到水滴汽化成蒸氣。繼續(xù)加熱鍋底,讓水滴全部汽化并加熱鍋底至灼熱。再滴幾滴水珠到鍋底,會立即聽見嗤嗤聲,出現了水變成水蒸氣的強烈汽化。請注意觀看:被蒸氣層托住的尚未被汽化的水滴呈什么形狀?呈扁球形,并在不停地跳躍。這說明,液體在表面張力作用下,表面積會盡可能的小。 第五講 微波爐 微波爐是一種用微波加熱食品的現代化烹
28、調灶具。微波是指波長為0011米的無線電波,其對應的頻率為30000兆赫到300兆赫。為了不干擾雷達和其他通信系統,微波爐的工作頻率多選用915兆赫或2450兆赫。微波加熱的原理簡單說來是:當微波輻射到食品上時,食品中總是含有一定量的水分,而水是由極性分子(分子的正負電荷中心,即使在外電場不存在時也是不重合的)組成的,這種極性分子的取向將隨微波場而變動。由于食品中水的極性分子的這種運動。以及相鄰分子間的相互作用,產生了類似摩擦的現象,使水溫升高,因此,食品的溫度也就上升了。用微波加熱的食品,因其內部也同時被加熱,放整個物體受熱均勻,升溫速度也快。微波爐的基本構造:門安全聯鎖開關:確保爐門打開,
29、微波爐不能工作,爐門關上,微波爐才能工作; 視屏窗:有金屬屏蔽層,可透過網孔觀察食物的烹飪情況; 通風口:確保烹飪時通風良好:轉盤支承:帶動玻璃轉盤轉動;玻璃轉盤:裝好食物的容器放在轉盤上,加熱時轉盤轉動,使食物烹飪均勻;控制板:控制各檔烹飪;爐門開關:按此開關,爐門打開。 微波爐的由來:使用微波來烹飪食物的方法是首先由Percy Spencer想到的,Percy Spencer過去為Raytheon公司建造雷達設備的磁電管。一天他在一個啟動的雷達設備上工作時,突然發(fā)覺自己放在口袋里的巧克力融化了。經Percy Spencer的思索和研究,發(fā)現他的巧克力是被
30、微波所溶化。 微波爐的發(fā)明者是美國的斯本塞。斯本塞于1921年生于美國亞特蘭大城。1939年,他參加了海軍,半年后因傷而退役,進入美國潛艇信號公司工作,開始接觸了各類電器,稍后又進人專門制造電子管的雷聲公司。由于工作出色,1940年,他由檢驗員晉升為新型電子管生產技術負責人。天才加勤奮的結果,他先后完成了一系列重大發(fā)明,令許多老科學家刮目相看。其時,英國科學家們正在積極從事軍用雷達微波能源的研究工作。伯明翰大學兩位教授設計出一種能夠高效產生大功率微波能的磁控管。但當時英德處于決戰(zhàn)階段,德國飛機對英倫三島狂轟亂炸。因此,這種新產品無法在國內生產,只好尋求與美國合作。1940年9月,英國科學家?guī)е?/p>
31、磁控管樣品訪問美國雷聲公司時,與才華橫溢的斯本塞一見如故,相見恨晚。在他努力下,英國和雷聲公司共同研究制造的磁控管獲得成功。在一個偶然的機會,斯本塞萌生了發(fā)明微波爐的念頭。1945年,他觀察到微波能使周圍的物體發(fā)熱有一次,他走過一個微波發(fā)射器時,身體有熱感,不久他發(fā)現裝在口袋內的糖果被微波溶化。還有一次,他把一袋玉米粒放在波導喇叭口前,然后觀察玉米粒的變化。他發(fā)現玉米粒與放在火堆前一樣。第二天,他又將一個雞蛋放在喇叭口前,結果雞蛋受熱突然爆炸,濺了他一身。這更堅定了他的微波能使物體發(fā)熱的論點。雷聲公司受斯本塞實驗的啟發(fā),決定與他一同研制能用微波熱量烹飪的爐子。幾個星期后,一臺簡易的爐子制成了。
32、斯本塞用姜餅做試驗。他先把姜餅切成片,然后放在爐內烹任。在烹任時他屢次變化磁控管的功率以選擇最適宜的溫度。經過若干次試驗,食品的香味飄滿了整個房間。1947年,雷聲公司推出了第一臺家用微波爐??墒沁@種微波爐成本太高,壽命太短,從而影響了微波爐的推廣。1965年,喬治·福斯特對微波爐進行大膽改造,與斯本塞一起設計了一種耐用和價格低廉的微波爐。1967年,微波爐新聞發(fā)布會兼展銷會在芝加哥舉行,獲得了巨大成功。從此,微波爐逐漸走入了千家萬戶。由于用微波烹飪食物又快又方便,不僅味美,而且有特色,因此有人詼諧地稱之為“婦女的解放者”。 微波爐的使用誤區(qū):食物
33、涼了怎么辦?最方便的最快把它弄熱的方式就是使用微波爐??墒?,你又知道使用微波爐有哪些誤區(qū)嗎? 1、不要預先將肉類加熱至半熱,留待以后再用微波爐加熱至全熟。這樣做雖可減短開飯前所需烹調時間,半熟的食物中細菌沒被殺死,既使放入冰箱,細菌仍會生長。第二次再用微波爐加溫時,因時間太短,可能不能將所有細菌殺死,而吃壞肚子。所以,忙碌的家庭廚師若要節(jié)省烹調時間,仍以將肉類烹熟,放在淺容器中,或以冷凍食品塑料袋包裝,將其冷凍,食用時先在冰箱中或微波爐中解凍,再加熱食用為佳。 2、已在微波爐中解凍之肉類及家禽,不可再冷凍。因在微波爐中解凍,事實上已使外面一層開始低溫加熱。在這種低溫下,細菌可能已繁殖到一危險的
34、數量。雖然再冷凍可使繁殖停止,卻不能將活細菌殺死。所以,已用微波爐解凍之肉類,必須加熱至全熟,如不吃,再收入冰箱。 3、據美國農業(yè)部調查報告:人們常把剩菜放在微波爐中解凍或加熱,然后就忘記了,一放就是幾小時。如果忘記取出在三小時以上,最好棄去不吃,以免食物中毒。 小心塑料容器在高溫下釋出毒素: 1、不要用一般普通塑料容器放入微波爐加熱。雖然塑料自身不被加熱,但熱的食物會使容器變得很燙。這些塑料容器在高溫下可能放出毒素,染污食物。 2、美國食品藥物管理局和維護消費者權益的團體均警告大家當心廚用透明塑料紙(plastic wrap)會往微波爐中放出毒素。雖目前還沒有人因此中毒,中毒的可能性還是存在
35、的。一九八七年英國做了一個試驗,發(fā)現一種塑料紙中之化學品DEHA在微波爐中加熱時滲入了食物。DEHA滲入高油脂食物中較多,因油脂在微波爐中可以非常熱。高劑量的DEHA可使老鼠生癌。 微波爐的利與弊:微波爐由于烹飪的時間很短,對食物營養(yǎng)的破壞相當有限,能很好地保持食物中的維生素和天然風味。而且微波食物中礦物質、氨基酸的存有率也比其他烹飪方法高。比如,用微波爐煮青豌豆,可以使維生素C幾乎一點都不損失。另外,微波還可以消毒殺菌。 微波爐不適合烹飪含鹽量高的食品,應盡量減少用鹽量,這樣可避免烹飪的食物外熟內生。 微波爐不適合烹飪大塊食物,最好將食物切成5厘米以下的小
36、塊。食品形狀越規(guī)則,微波加熱越均勻。變頻微波爐:與傳統微波爐容易加熱不均不同, 變頻微波爐利用自動調整、連續(xù)輸出的微波能量,能滿足不同食物對不同火力的要求,真正實現從強火到弱火的自動調控。不僅使食物的口感和色澤得到保證,還充分保留住食物的營養(yǎng)成分。而且長時間低功率烹調時,食品表面或邊緣也不會出現燒過的現象。 在烹飪速度上,變頻蒸立方微波爐采用變頻器替代了高壓變壓器和高壓電容等,降低了電源轉換部分的損耗,熱效率提高5%以上,使有效功率提升近10%。在相同條件下,烹飪時間就縮短了10%。節(jié)能方面,能效高達64%左右,高出國標一級能耗標準62%。
37、60; 變頻微波爐 第六講 香脆的爆米花 “砰!”隨著一聲巨響,爆米花的香氣便飄散開來。爆米花個大粒圓,酥脆芳香,是很受小朋友歡迎的一種膨體食品。大米經過爆米機一加工,體積陡然脹大好多倍,難怪人們風趣地把爆米機
38、稱作“糧食擴大器”哩!爆米花的來歷:爆米花是一種古已有之的膨化食品,起源可上溯到宋朝。當時的詩人范成大在他的石湖集中曾提到上元節(jié)吳中各地爆谷的風俗,并解釋說:“炒糯谷以卜,谷名勃婁,北人號糯米花?!睘槭裁窗驯谆ń凶觥柏脢洹蹦??爆米花想是摹擬爆谷時的響聲,因為當地的方言把打雷的聲音叫做“孛轆”。清代學者趙翼在他著的檐曝雜記記收有一首爆孛婁詩:“東入吳門十萬家,家家爆谷卜年華。就鍋排下黃金粟,轉手翻成白玉花。紅粉美人占喜事,白頭老叟問生涯。曉來妝飾諸兒子,數片梅花插鬢斜?!痹娙斯P下的爆米花不僅寫得很美,而且洋溢著生活的情趣。爆米花也是發(fā)明于宋代,范成大在吳郡志·風俗中記載:“上元,爆糯
39、谷于釜中,名孛婁,亦曰米花。每人自爆,以卜一年之休咎?!痹谛麓簛砼R之際宋人用爆米花來卜知一年的吉兇,姑娘們則以此卜問自己的終身大事。宋人把飲食加入文化使之有了更豐富的內涵。爆米花松脆易消化,可作為日常的可口零食。爆米花的發(fā)明更折射出中國飲食的豐富多彩,它有更深的含義,就是開創(chuàng)了一種食物的加工方式澎化食品。說明中國古代的食品加工不止僅僅是食品簡單的加熱作熟,而是通過的物理的高溫高壓作用原理來改變食物的狀態(tài)口感,這種加工方式就是現代新興的澎化食品。這種加工方式使普通不和口的食品變?yōu)榭煽谟刑厣氖称沸〕?,可以說千百年前的爆米花是近現代各種五花八門澎化食品零食小吃的祖先。數百年前“項鏈”饞人早在歐洲移
40、民遷入這塊“新大陸”之前,居住在這塊大陸上的印第安人便盛行吃爆玉米花了。哥倫布在返回歐洲后,曾向人們描繪了“新大陸”上的印第安兒童用爆玉米花串成項鏈在街上兜售的生動情景。也是印第安人教會了歐洲新移民如何栽種、如何烘烤玉米的技術。一名歷史學家還在美國新墨西哥州的洞穴里發(fā)現了5000年前古代印第安人食用的爆玉米花,只是由于當時的“工藝”所限,在口感上遠遠不如當代爆玉米花松脆而已。發(fā)明家為喜食爆玉米花的家庭設計了一種電鍋,據說僅花費10分鐘就能爆制好一大盆玉米花。目前,美國的許多地方電視臺還常常播出如何爆制玉米花的常識,還介紹各種新風味爆玉米花的方法。一名頻頻在電視屏幕上亮相、自稱為“爆玉米花大王”
41、的專家瑞頓·巴哈爾已成為全美家喻戶曉的人物此君一上臺,講的都是“玉米經”。爆米花七月初七炒糖豆、爆米花,其意是“吃炒豆、活老老”。當天晚上,人們都涌上埕頭,觀看天上牛郎織女相會。這天人們很少見到喜鵲,說是上天搭鵲橋去了。有時夜里還會落幾點雨,人們說這是牛郎織女相會時落下的淚水。中元節(jié)七月十五,俗稱“七月半”,也叫中元節(jié),是舊時民間祭祀祖先的節(jié)日。民間炊“薄荷糕”、“金米果”、燒銀冥紙衣,祭祀祖宗。出嫁女子,倘遇父母新亡,則于十三日備辦祭品、銀紙,回娘家祭祀,俗稱送“頭年紙”,其后每年是于十四日“送紙”。建國后,此俗漸廢。那么,米粒是怎樣被擴大的呢?我們知道,密封在容器中的氣體,都有一
42、個特別的脾氣:溫度增高,壓強就增大。給爆米機加熱的時候,密封在罐里的空氣的壓強逐漸增大;同時,裝在里面的大米逐漸被加熱,貯存在米里的水分也逐漸蒸發(fā)出來,聚積在鐵罐內。罐的溫度不斷升高,罐內的氣壓越來越大,這種高壓阻止米中水分繼續(xù)蒸發(fā),使殘存在米中的水分也逐漸升溫升壓,一個個米粒象憋足了氣的小氣球,只因為受到罐內氣壓的約束,它們才不能爆開。當罐內氣壓升高到23個大氣壓的時候(這從氣壓表上可以看出),便停止加熱。這時,爆米花的師傅拿一條長布袋套在爆米機的口上,然后打開蓋子。說時遲,那時快,在一聲巨響中,大米噴到布袋里了。高溫高壓的米粒突然進入氣壓較低的環(huán)境中,憋在米粒中的高溫高壓水分,失去了約束力
43、,便急驟膨脹,使米粒迅速脹大,變成了爆米花。 透過爆米花,使我們看到了“高溫高壓”的巨大力量。節(jié)日的焰火、鞭炮,工地上的爆破,工廠里的蒸汽錘,大力士蒸汽火車頭它們那種有聲有色的表演,都是“高溫高壓”導演出來的。隨著科學技術的發(fā)展,它已成為生產上的強大動力。 第七講 雞蛋中的物理 在物理教學中,教師有意識地引導學生聯系生活實際,分析物理現象,這樣不僅能激發(fā)學生的學習興趣,而且能加深學生對物理知識的理解。本文介紹一組與日常生活中的雞蛋有關的物理實驗。一、熱脹冷縮的性質實驗把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷卻后,再撈上來剝落比不放入冷水中直接剝
44、要容易多。分析蛋剛浸入冷水中,蛋殼直接遇冷收縮,而蛋向溫度下降不大,收縮也較小,蛋殼和蛋白相比主要蛋殼在收縮、冷卻過程中,蛋白收縮率比蛋殼大,收縮程度更明顯容易造成蛋白蛋有相互脫離,剝蛋殼就更方便了。二、液體蒸發(fā)吸熱實驗把剛煮熟的雞蛋從鍋內撈起來,直接用手拿時,雖然較燙,但還可以忍受過一會兒,當蛋殼上的水干了后,感到比剛撈上時燙。分析因為剛撈上來的蛋殼上附著一層水,開始時,水蒸發(fā)吸熱,使蛋殼的溫度下降,所以并不覺得燙經過一段時間,水蒸發(fā)完了。由蛋內部傳遞出的熱量使蛋殼的溫度重新升高,所以感到更燙手。三、驗證大氣壓的存在 實驗如圖1所示,選一只口徑略小于雞蛋的瓶子,在瓶底鋪
45、上一層沙千。點燃一團浸過酒糟的棉花投入瓶內,接著把一只剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口。火焰熄滅后,蛋被瓶子存入了瓶肚中分析浸過酒精的棉花燃燒使瓶內氣體受熱膨脹,部分空氣被排出。同時棉花燃燒也消耗了部分空氣。當蛋堵住瓶口,火焰熄滅后,瓶內氣體由于溫度下降,壓強變小,低于瓶外的大氣壓。在大氣壓的作用下,有一定彈性的熟雞蛋被壓入瓶內。四、浮沉現象 實驗把一只雞蛋,浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開手后,發(fā)現雞蛋緩緩沉入杯底,如圖2(a),撈出雞蛋往清水中加入食鹽,調制成濃度較高的鹽水,再把雞蛋浸沒在鹽溶液中,松開手,雞蛋卻緩緩上浮,如圖2(b)。分析物體的浮沉情況取決于所受的重力
46、和浮力的大小關系。因為蛋的密度略微比清水的密度大,當蛋浸入清水中,雞蛋受到的重力大于浮力,所以蛋將下沉。當雞蛋浸沒在鹽水中時,由于鹽水的密度比雞蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋將上浮。五、慣性現象如圖3,用手指突然彈擊硬紙片,雞蛋卻不會隨紙片一起飛出。分析硬紙片雖然被彈出去,但雞蛋由于慣性還要保持原來的靜止狀態(tài)。所以雞蛋不會隨紙片一起飛出,雞蛋會落入杯中。六、分子運動現象實驗外殼完好的蛋,放入食鹽水中腌制一段時間,可以制成咸蛋。蛋殼雖然完好,但內部的蛋黃都變咸了。分析因為物質的分子間存在間隙,而且分子不停地做無規(guī)則運動,所以食鹽分子擴散到蛋黃和蛋清中,使整個蛋黃也變咸。
47、60;第八講 怎么煮餃子? 北方人都愛吃水餃,常言道:“好吃不如餃子?!钡?,餃子有羊肉餃子、豬肉餃子、三鮮餃子 這里怎么還有“物理”餃子?所謂“物理”餃子,意思是說煮餃子并不是容易的事?;疠p煮不熟,火重餃子都破了,這里邊還真有一些學問,實際是一些物理原理的運用。煮餃子時,有經驗的“美食家”都是水沸騰后才把一定數量的餃子下到鍋里,并且邊讓餃子下鍋,邊用勺子輕輕在鍋底推動沉下的餃子(重力大于浮力,餃子下沉),水不再沸騰;等到水重新沸騰后,看到餃子個個飽滿,而且浮到水面(浮力大于重力,餃子上浮),部分餃子懸浮在水中(浮力等于重力,餃子懸?。偌狱c兒涼水,再煮一會兒,就撈出來,
48、斷定已經煮熟,可以享用了。這是為什么呢?從物理學的觀點看,包餃子的面從生到熟,密度由大變小,熟餃子的體積要比生餃子的體積大,原因是包餃子的時候,將空氣和餡一起包到餃子里,這些空氣封閉在餃子里出不來,生餃子放到鍋里后,受熱后使餃子里的空氣體積膨脹。因此,生餃子下鍋后,餃子的重力大于浮力,餃子沉在鍋的底部,煮熟的餃子,浮力大于餃子的重力,餃子上浮到水面。所以,煮餃子也有“很深”的物理學問。撈到盤里或碗里的餃子,馬上又變小了。這正好是出鍋后,室內溫度變低,餃子遇冷,里邊的空氣又收縮,使餃子又變小了。 第九講 開水不響,響水不開 生活中大家可能都有
49、這樣的體會:燒開水時,水開前響聲較水開后響。為什么“開水不響,響水不開”呢?注意觀察一下就會發(fā)現:水中沒有出現氣泡時,是聽不到響聲的,而氣泡的產生就會伴隨著響聲的出現。由此可見,燒開水時發(fā)出響聲與水中氣泡的產生是密不可分的。要揭開“開水不響,響水不開”之謎就要從氣泡身上找原因。原因之一:氣泡的產生過程對響聲大小的影響水中溶有少量空氣,容器壁的表面小空穴中也吸附著空氣,這些小氣泡起氣化核的作用。水對空氣的溶解度及器壁對空氣的吸附量隨溫度的升高而減少。當水被加熱時,氣泡首先在容器壁上生成。氣泡生成之后,氣泡內部的容器壁部分實際上是處于“干燒”狀態(tài),而氣泡邊緣與干燒部分之間處于激烈的汽化過程。由于水
50、繼續(xù)被加熱,這個過程中不斷地向小氣泡內蒸發(fā)水蒸汽,使泡內的壓強不斷增大,結果使氣泡的體積不斷膨脹,氣泡所受的浮力也隨之增大。當氣泡所受的浮力大到一定程度時,便離開器壁開始上浮,整個過程的聲音就象往燒紅的鐵上倒水一樣,試想一下:無數個這樣的劇烈汽化響聲匯合在一起會產生什么樣的聲音?響聲是由于氣泡的產生而出現的,更重要的是:沸騰后,氣泡會迅速上浮,這種劇烈汽化過程的時間要比沸騰前要短,響聲自然就小了。原因之二:氣泡上浮過程中的變化對響聲大小的影響在沸騰前,容器里各水層的溫度不同,容器壁附近水層的溫度較高,水面附近的溫度較低。氣泡在上升過程中不僅泡內空氣壓強隨水溫的降低而降低,泡內有一部分水蒸汽凝結
51、成飽和蒸汽,壓強也在減小,而外界壓強基本不變,此時,泡外壓強大于內壓強,于是,上浮的氣泡在上升過程中體積將縮小。在繼續(xù)加熱的過程中,氣泡產生和膨脹就越來越多,越來越大,但當氣泡上升到溫度較低的地方時,氣泡中的水蒸氣又要凝結成水,體積又逐漸地減小。那么在這樣的過程中,隨著溫度的升高,氣泡的體積一會兒膨脹一會兒縮小,又不斷的上浮,在水的中、上部會產生一種振動,當水溫接近沸點時,有大量的氣泡涌現,接連不斷地上升,并迅速地由大變小,使水劇烈振蕩,產生較大的響聲。在水的溫度達到沸騰的溫度時,由于對流和氣泡不斷地將熱能帶至中、上層,使整個容器的水溫趨于一致。水的內部急劇汽化,氣泡內水蒸氣達到飽和,密度大氣
52、壓高,在上升過程中其體積不僅不會縮小,而且還繼續(xù)增大。這時氣泡所受的浮力也在它上升過程中增大,氣泡就由底部一直上升到表面而破裂,放出水蒸氣和空氣。由于此時氣泡上升至水面破裂,對水的振蕩減弱,響聲自然也就小了。由此可見,“開水不響,響水不開”是很有物理道理的。 第十講 飲料瓶在物理實驗教學中的應用 生活中有各種各樣的廢棄塑料飲料瓶,我一直在想怎樣才能變廢為寶、開發(fā)為課程資源,為實驗教學“添磚加瓦”,使物理教學體現為“從生活走向物理,從物理走向科技”的新課程理念。同時“一物多用”的典型事例,能夠逐步養(yǎng)成學生從多角度、多方位、多層次分析和解決問題的能力,促進
53、創(chuàng)造性思維的發(fā)展。在這樣思索下,本人在課堂教學中進行了探索,現介紹如下,以其拋磚引玉。一、對飲料瓶不進行任何技術處理,就可以做如下實驗1壓縮氣體體積,氣體液化演示擰開瓶蓋,滴入幾點乙醚,擰緊瓶蓋后,稍待一會,蒸發(fā),乙醚液體不見了。當用手擠壓瓶體時,乙醚液體重新出現在瓶壁上。這表明壓縮氣體體積,氣體被液化。2碘的升華與凝華演示擰開瓶蓋,用匙加入少些固態(tài)碘,擰緊瓶蓋后,豎起將含有碘的瓶底,放入燒杯中的沸水里,就會觀察到紫色的碘蒸氣從瓶底上升,到瓶子的上部后重新凝華成閃閃發(fā)光的碘晶體。此時搖動飲料瓶時看到瓶底的碘仍然是固體,這比用燒瓶在酒精燈上加熱出現液態(tài)碘的可操作更強。3物體的懸浮、上升、下降演示
54、(1)將幾粒茶葉放入飲料瓶中,然后倒入多半瓶熱水(不要倒?jié)M,留一部分空間,用于調節(jié)飲料瓶中的壓強),最后旋緊瓶蓋。(2)觀察到幾粒茶葉中有的漂浮、有的下沉、也有的懸浮。選取一個漂浮的茶葉片為觀察對象,用手擠壓方形塑料飲料瓶正對的兩側面時,漂浮的茶葉片就會下降,當用力適度時茶葉片就會懸浮在熱水中。(3)若選取一個緩慢下降(或沉在瓶底)的茶葉片為觀察對象,用手擠壓方形塑料飲料瓶正對的兩個棱時,下降的茶葉片就會停止下降(或瓶底的茶葉片上升),當用力適度時此茶葉片也會懸殊浮在水中。實驗原理:方形塑料飲料瓶擠壓正對兩側面時,瓶的容積變小,內部壓強增大,茶葉中浸入一些水而重力變大,當茶葉的重力等于浮力時就
55、懸浮。當擠壓方形塑料飲料瓶正對的兩個棱時,瓶子的容積增大(數學證明略去),瓶內壓強減小,浸入茶葉中的水分量減小,當茶葉的重力等于浮力時也會懸浮。4演示氣體、液體分子之間有間隔將空飲料瓶的瓶蓋擰緊后,用手握住用力擠壓,觀察到瓶子發(fā)生的形變,體積減小,說明氣體分子之間有間隔。將飲料瓶中盛滿水,再擰緊瓶蓋后,也用手握住使勁擠壓,會觀察到瓶子發(fā)生很小的形變,體積也減小,說明液體分子之間也有間隔。通過兩次擠壓后觀察到形變的程度不同,說明了氣體分子之間比液體分子之間間隔大。5演示光的直射、反射、折射現象在一個比較粗一些的飲料瓶中充滿香煙(或是衛(wèi)生香)的煙霧,擰緊瓶蓋,制成了顯示光路器(能多個班級重復使用)
56、。用激光筆從瓶底照向瓶口,能清晰地顯示光在同一種物質中沿直線傳播。若將瓶底放在平面鏡上,用激光筆從側面照向瓶底的平面鏡照射時,會清晰地觀察到入射光線和反射光線,給學生留下深刻的反射現象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水,一半是煙霧時,從側面向石灰水面照射時,會清晰地觀察到光的入射光線和折射光線。6分子不停地做無規(guī)則運動將飲料瓶中滴入幾滴酚酞試液,擰緊瓶蓋后,上下倒置并旋轉飲料瓶子,使管壁上涂有一層無色酚酞試液。然后,將瓶蓋擰開后,在瓶蓋里滴上兩滴酚酞試液,并把飲料瓶倒置后,擰緊瓶蓋,2秒鐘后觀察到飲料瓶內的氨分子與酚酞反應,從瓶口外開始逐漸向上變紅,表明氨分子不停地做無規(guī)則運動。特點:飲料瓶由
57、無色變成紅色,色彩鮮艷,能激發(fā)求知欲望,而且不污染環(huán)境。7演示豎直方向對具有物理意義的“豎直”,學生不能很好的認識,理解起來費力,以至在有些問題中對重力和浮力的方向不能正確把握。 如圖1、圖2所示,A是塑料飲料瓶;B是水;C是用線系好固定在瓶蓋上的鐵球;D是用細線系好固定在瓶蓋上的氫氣球。演示時,將組裝好的飲料瓶A正立、B倒立時,學生會觀察到系有鐵球C和系有氫氣球D的線段方向是豎直的方向;若將飲料瓶A、B傾斜時,學生也會觀察到系有鐵球C和系有氫氣球D的線段方向仍與水平面是豎直的,從而生動形象地表明重力的方向和浮力的方向總是豎直的。9證明大氣壓存在的演示方法a:擰開塑料飲料
58、瓶的瓶蓋后,用打火機點燃浸過酒精的棉花團,用鑷子放入塑料飲料瓶中,隨即旋緊瓶口,火熄滅片刻后,塑料飲料瓶就發(fā)生明顯的變形,同時有喀喀聲音的出現。這是棉花團在瓶內燃燒,消耗氧氣,體積膨脹又溢出,封口冷卻后,瓶內氣壓減小,外界大氣壓把瓶壓變形了。松開瓶蓋后,空氣進入內外氣壓平衡,在彈力的作用下,瓶身恢復了原樣。方法b:飲料瓶中盛滿水,用一硬紙片(或塑片)擋住瓶口后,用手支撐著倒立過來,松手后,所擋的硬紙片掉不下來。再緩慢地使飲料瓶在豎直面轉動360度,硬紙片也倒不下來的,從而形象生動地證明大氣壓的存在。方法c:將飲料瓶用手擠壓使它發(fā)生形變,讓瓶內的氣體被排出一部分后,把瓶口與自己的臉(或吹起的玩具
59、氣球上)上相接觸,松手后,飲料瓶子就被“沾”在臉上了。這是飲料瓶瓶身的向外彈力作用下體積增大,內部壓強減小,瓶外的大氣壓使飲料瓶“壓”在人臉(或吹起的玩具氣球上)上了。方法d :如圖所示,飲料瓶中盛滿水,用帶有較長(1618m)橡膠管的塞子塞緊瓶口,將飲料瓶子倒立進過來,瓶中的水從橡膠管中流入容器中,隨著水流入容器的增多,飲料瓶就發(fā)生形變,同時有聲音的出現。這是由于瓶內水的流出使瓶內氣壓減小,外界大氣壓作用在瓶子上的緣故。 方法e:將飲料瓶擰開瓶蓋后,用手按入水槽中使瓶中充滿水,然后把飲料瓶倒立在水槽中,慢慢提起,直至瓶口不離開水面為止,液面不下降(并與托里拆利實驗對比,使學生感悟出,當時托里拆利實驗為什么用水銀做實驗),從而說明大氣壓強的存在。10演示空氣振動產生聲音及音調變化方法a:在幾個飲料瓶中盛入不同深度的水,將瓶口移至嘴邊吹氣,可以聽到不同音調的聲音產生。空氣柱越短的,音調越高,反之,空氣柱越長,音調越低。方法b:在飲料瓶中盛入小部分水,用手握住后,將飲料瓶口移到嘴邊、吹氣,學生會聽到一種音調的聲音。若一邊吹氣,一邊用手擠壓飲料瓶水面升高時,學生又會聽見不同音調的聲音。 二、若對飲料瓶進行稍稍加工就會產生了“多功能瓶
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