有趣的物理小故事.doc

第一章 聲現(xiàn)象非常導(dǎo)航 這是八年級物理課的第一章，在這一章里我們將學(xué)習(xí)有趣的聲現(xiàn)象小溪里流水淙淙，樹林里鳥鳴啾啾，劇院里琴聲悠悠，工廠里機(jī)聲隆隆，流水、小鳥、鋼琴、機(jī)器為什么會(huì)發(fā)聲？為什么它們發(fā)出的聲音各不相同，有的十分悅耳，有的卻刺耳難聽？古代打仗時(shí)列兵布陣，為什么人們把耳朵貼近地面就能知道敵軍隊(duì)伍的遠(yuǎn)近？現(xiàn)在用MP3欣賞音樂，為什么人們能一下子聽出自己熟悉的樂器和喜愛的歌手的聲音？蝙蝠晝伏夜出，能在黑夜里自由飛翔，為什么卻從不 “迷路”或者碰壁？地震發(fā)生前，為什么有些動(dòng)物會(huì)有預(yù)感，并出現(xiàn)行為異常？這些問題都會(huì)在這一章的學(xué)習(xí)中得到解決一、 聲音的產(chǎn)生與傳播警覺的士兵 你看過美國西部影片嗎？在一部反映古代戰(zhàn)爭場面的美國西部影片里，有這樣一個(gè)情節(jié)，印第安人跪在地上，把耳朵貼近地面，傾聽看不見的遠(yuǎn)處有沒有敵軍的騎兵在趕路我國北宋時(shí)期的著名學(xué)者沈括，在他的著作夢溪筆談里也曾記載：行軍宿營，士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜間偷襲的敵人的馬蹄聲這樣做有道理嗎?耳朵通過地下的泥土能聽到馬蹄聲，通過空氣不是也一樣能聽到聲音嗎?是不是因?yàn)槁曇粼诘叵聜鞑サ乃俣缺仍诳諝庵锌炷? 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)我們將會(huì)明白，聲音在地下傳播的速度確實(shí)比在空氣中快，但這里利用的并不是這一點(diǎn)，因?yàn)槁曇粼诳諝庵袀鞑サ乃俣缺闰T馬的速度也要快得多只要從空氣中能聽到遠(yuǎn)方敵軍馬隊(duì)的聲音，我軍還是有足夠時(shí)間作出反應(yīng)的這里最主要的理由是，因?yàn)槁曇粼诘叵聜鞑r(shí)，所碰到的使聲音散射和衰減的障礙較少，所以能較清楚地傳播到更遠(yuǎn)的地方這樣耳朵貼近地面傾聽時(shí)，敵兵相距很遠(yuǎn)時(shí)就能聽到；加上牛皮箭筒對聲音的放大作用（共鳴，就像二胡等弦樂器的共鳴腔一樣），聽得會(huì)更清楚，而在空氣中直接側(cè)耳細(xì)聽的話，等到能夠聽清時(shí)，敵軍就已經(jīng)快到跟前了二、我們怎樣聽到聲音魚有聽覺嗎? 魚有聽覺嗎?人們誰也沒有見到過魚的耳朵，所以，魚的聽覺似乎無從談起但是，有一件事改變了人們的看法 德國一家大魚場里飼養(yǎng)了許多鱒魚，魚場附近的一座教堂每天早上8時(shí)都要打鐘，魚場的飼養(yǎng)員則在打鐘之后去喂魚，天天如此有一天飼養(yǎng)員在教堂鐘聲響過半小時(shí)后才去喂魚，卻見一大群魚仍聚集在池塘邊，不斷把頭伸出水面在等食這件事把飼養(yǎng)員驚呆了，也引起了科學(xué)家們的興趣經(jīng)過一段時(shí)間仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)魚是有聽覺的它們在聽到鐘聲后不久就能進(jìn)食，久而久之就形成了條件反射因此，那天飼養(yǎng)員雖然沒有及時(shí)趕來喂食，魚卻因已經(jīng)聽到鐘聲仍然向岸邊聚來 魚不但能聽，還會(huì)“說”(叫)漁民們都知道黃花魚會(huì)叫，而且叫得很響黃花魚發(fā)聲靠的是體內(nèi)一種密閉的充滿氣體的囊，稱之為鰾”鰾是黃花魚的發(fā)聲器官，還起著共鳴器的作用在鰾的邊上有一排鼓肌，它可以敲擊鰾每敲一次，鰾就發(fā)生一次振動(dòng)，這振動(dòng)的頻率恰好等于鰾的固有頻率，因而發(fā)生共振，把鰾因振動(dòng)而發(fā)出的聲音放大，形成了魚叫當(dāng)然，魚叫與人的叫聲不同，它不是從魚的喉嚨里發(fā)出的，而是從魚鰾里發(fā)出的三、聲音的特性誰幫了盟軍的忙？ 你知道嗎？第二次世界大戰(zhàn)期間，納粹德國海軍與盟國海軍在大西洋上進(jìn)行過一場激烈的海戰(zhàn)為了達(dá)到既能炸毀敵軍艦只，又確保德軍艦只安全的目的，德國海軍在一些重要航道旁，布設(shè)了大量新發(fā)明的“音響水雷”這種水雷比磁性水雷靈敏得多，它能在對方艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)音響的誘導(dǎo)下自動(dòng)爆炸，從而使盟軍艦只在接近德軍艦艇之前就被消滅 正當(dāng)?shù)萝娮砸詾榈糜?jì)時(shí)，這些音響水雷卻在盟軍艦只尚未來到時(shí)，接二連三自動(dòng)爆炸，連一條盟軍艦艇也未炸著，這件事讓德國人百思不得其解若干年后，經(jīng)水聲學(xué)家和海洋生物學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，在德國海軍布設(shè)水雷的海域里，生活著一種小蝦，它們能發(fā)出某些頻率的音響這些音響與艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)音響的頻率一致，于是大量小蝦發(fā)出的巨大音響，誘爆了德軍的音響水雷，使他們想依靠這種新式武器打擊盟軍艦艇的希望成了泡影 事實(shí)上，海洋中的生物大部分都能發(fā)聲，只不過有些發(fā)出的是人耳聽不到的超聲或次聲，上述這種小蝦發(fā)出的則是與艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)響聲相似的可聞聲因此，在設(shè)計(jì)、制造、使用海洋測量儀器時(shí)，必須周密地考慮海洋生物發(fā)出的種種聲波，否則就會(huì)像德國海軍那樣功虧一簣四、噪聲的危害與控制新型反恐武器 “反恐”，是當(dāng)今世界一個(gè)國際性的熱門話題利用高科技手段對付恐怖分子，保證人質(zhì)的安全，用最小的代價(jià)，達(dá)到最好的反恐效果，已成為當(dāng)今特警技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)目標(biāo)噪聲炸彈，便是這方面的最新成就 噪聲炸彈與普通的炸彈不同，它不是利用爆炸后的彈片殺傷人員，而是利用爆炸時(shí)產(chǎn)生的超高分貝強(qiáng)噪聲波，使歹徒喪失抵抗能力在生活中，人們有時(shí)會(huì)碰到這樣的現(xiàn)象，當(dāng)人的聽覺器官受到較大噪聲刺激時(shí)，會(huì)感到周身不自在隨著噪聲強(qiáng)度的不斷增大，些人會(huì)出現(xiàn)頭昏、目眩，甚至昏迷的現(xiàn)象噪聲炸彈正是利用人的這種生理反應(yīng)，把噪聲增大到正常人無法忍受的程度，從而達(dá)到麻痹人的聽覺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的目的，使人在短時(shí)間內(nèi)昏迷，又不傷害人體比如，當(dāng)劫機(jī)事件發(fā)生時(shí)，只要特警人員有機(jī)會(huì)接近被劫持的飛機(jī)，向機(jī)內(nèi)發(fā)射噪聲炸彈，飛機(jī)內(nèi)的旅客與劫機(jī)者都會(huì)因此而暫時(shí)昏迷然后，特警人員便可以從容不迫地進(jìn)入機(jī)艙當(dāng)飛機(jī)上的乘客蘇醒之后，一切歸于平靜，只是劫機(jī)歹徒已經(jīng)束手就擒五、聲的利用高超的機(jī)械加工師 金剛鉆、人造寶石等屬于超硬材料，你知道它們是怎樣加工的嗎？過去人們用激光來進(jìn)行加工，但激光發(fā)生裝置很復(fù)雜，加工成本很高，所以現(xiàn)在人們常用超聲波來加工它們 為什么用超聲波呢?因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL短、頻率高，具有較強(qiáng)的集束發(fā)射性能這一特性使其具有了征服某些超硬材料的本領(lǐng)當(dāng)然，單純的超聲波是不能直接用于機(jī)械加工的，必須加上一些超聲能量的承載物，才能進(jìn)行加工這種能量承載物就是磨粒細(xì)小的磨粒在超聲波能量的作用下，以極高的速度沖擊加工表面，表面材料在磨粒沖擊下，逐步被磨損，而達(dá)到加工的目的這就是超聲波加工的原理 那么怎樣才能在寶石上加工出不同形狀的小孔呢?這是由固定在超聲振動(dòng)頭下端的工具橫截面形狀決定的因?yàn)檎駝?dòng)頭作超聲振動(dòng)時(shí)，只有工具橫截面下面的磨料承載超聲能量，對工件表面材料作高速?zèng)_擊，所以在被加工表面上也必然打出與工具橫截面形狀相同的孔來，如三角形、橢圓形、星形等非圓形孔同時(shí)，也可以用來加工金剛鉆模上或硬質(zhì)合金噴嘴上的細(xì)孔(01015毫米)這在一般機(jī)械加工方法中，是很難做到的你看，超聲波的“手段”夠高吧！第二章 光現(xiàn)象非常導(dǎo)航 這是八年級物理第二章，在這一章里，我們將學(xué)習(xí)有趣的光現(xiàn)象清晨旭日東升，大地萬物從暗夜中醒來，一切都恢復(fù)了原有的色彩：遠(yuǎn)處的山，青了；近處的水，藍(lán)了；草叢中，露珠晶瑩剔透；樹林里，鳥兒穿紅戴綠跳躍枝頭；農(nóng)家小院走出了棕的牛，白的羊，灰的馬，黑的毛驢，紅的拖拉機(jī)和收割機(jī)，還有嶄新的電動(dòng)車和摩托車，奔向田間地頭；傍晚夕陽西下，城市華燈初上，色彩各異的霓虹燈照著大小不一的牌匾，宣示著機(jī)關(guān)的名稱和職能、商家經(jīng)營的范圍和品牌光與人的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)，晨起梳妝照鏡子，讀書寫字看黑板，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教室燈光亮度，；太陽能，電視機(jī)，微波爐，還有驗(yàn)鈔機(jī)，；海市蜃樓，日食月食，光纖通信，激光制導(dǎo)，等等，無不與本章的光學(xué)知識(shí)有關(guān)一、光的傳播古希臘的雕像與古埃及的浮雕 你知道人類歷史上有哪些文明古國嗎？你知道這些文明古國有哪些珍貴的藝術(shù)寶藏嗎？你知道為什么古希臘人留下了很多的雕像，而古埃及人則留下了很多的浮雕嗎？為什么同是文明古國，而古代藝術(shù)會(huì)有這么大的差異呢? 原來，這種差異與希臘和埃及兩地的地理位置、太陽光成影的情況不同有關(guān)地球上到處都有影子，不過不同的地方太陽的影子也不相同：北極圈里是影子的大人國，那里的太陽總是斜照的，于是物體的影子總是輕輕的、在白茫茫的雪原上伸展得很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)；赤道地帶則是影子的小人國，那兒的太陽總是高懸在頭頂上，于是物體的影子總是變得很小很小，但是看起來又濃又重，在正午的陽光下，人們好像踩著自己的影子在走路 人們早就注意到，地球上不同地方的物體，在陽光下成影的情況不同，并在實(shí)際生活中加以不同的運(yùn)用例如，在非洲強(qiáng)烈的陽光下，埃及地面上的一切東西都投下了明顯的影子在這種照射情況下，浮雕就會(huì)顯得跟木刻畫一樣清晰可是，若將古希臘的阿波羅雕像放到埃及去的話，在烈日照射之下，阿波羅的眼窩會(huì)黑得讓人可怕，鼻子下的黑影會(huì)使這位太陽神“長出”胡須來但是在希臘，陽光透過地中海上空的薄云后會(huì)變得十分柔和，維納斯女神的雕像在柔和日光的照射下，顯得十分美麗動(dòng)人不過，你若是將古埃及的浮雕搬到希臘去的話，淡淡的影子卻會(huì)使浮雕變得模糊不清，白色的浮雕掛在白色的墻壁上簡直看不見了二、光的反射阿基米德“光炮”是真的嗎？ 相傳公元前3世紀(jì)，在古羅馬與古希臘交戰(zhàn)中，羅馬人的艦隊(duì)逼近了敘拉古著名科學(xué)家阿基米德也參加了城市保衛(wèi)戰(zhàn)，他運(yùn)用自己的知識(shí)提出了一種新奇的戰(zhàn)術(shù)即組織了許多婦女，讓她們每人手持一面鏡子，站在海岸邊，用鏡子把陽光聚焦到羅馬戰(zhàn)艦的篷帆上，最終在入侵的敵艦靠岸之前就把他們統(tǒng)統(tǒng)燒毀了 阿基米德的戰(zhàn)術(shù)是真的嗎?這個(gè)傳說發(fā)生的年代在2300年前，已經(jīng)無從考證但是在18世紀(jì)，法國科學(xué)家蒲豐專門研究了這個(gè)問題的可行性他經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，至少要有1000面鏡子，每面鏡子的直徑起碼得有10米，才能把l千米外的船帆燒著在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，要制作這么大的玻璃反射鏡是不可能的因此蒲豐認(rèn)為阿基米德的戰(zhàn)術(shù)是不可能成功的 后來，在法國有人根據(jù)蒲豐的設(shè)計(jì)真的制做了一架“光炮”它由168塊玻璃反射鏡組成，每塊鏡子長15厘米，寬20厘米這168塊鏡子組成一個(gè)5平方米左右的反射面，它所聚集的太陽光能把47米遠(yuǎn)處的松木板在幾分鐘內(nèi)點(diǎn)燃但是，若要把1千米遠(yuǎn)的松木板點(diǎn)燃的話，整個(gè)反射面的面積要增大到1平方千米，這當(dāng)然是難以辦到的事即使勉強(qiáng)湊到那么大，使用時(shí)還有困難，怎么使幾百萬塊小鏡子反射的陽光聚焦于一點(diǎn)呢?要使這么許多小鏡子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，那得動(dòng)員多少人呢?由此更可以看出阿基米德的“光炮”在當(dāng)時(shí)只是個(gè)美妙的幻想但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在宇宙空間安裝人造月亮或人造太陽已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)三、平面鏡成像到底被遮住的是哪只眼睛? 當(dāng)你面對著鏡子，閉上你的右眼，然后用紙片將鏡子里那只閉著的眼睛遮住請你保持頭部的位置不動(dòng)，只是換一只眼睛(左眼)閉合，睜開你的右眼看看，這時(shí)鏡子里被遮住的是哪只眼睛?你能解釋它的道理嗎? 只要你實(shí)際觀察一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)：這時(shí)鏡子里被遮住的換成了閉合的左眼為什么呢?通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，平面鏡所成的像和物的連線跟鏡面垂直，并且它們到鏡面的距離相等當(dāng)你睜著左眼看鏡中的右眼時(shí)，似乎是來自右眼虛像的射向左眼的光線與鏡面相交于一點(diǎn)：而這點(diǎn)正好是在左右兩眼的中垂線上，因此遮住右眼的小紙片應(yīng)當(dāng)貼在交點(diǎn)上當(dāng)你換成左眼閉合時(shí)，小紙片又會(huì)遮住似乎是來自左眼虛像的射向右眼的光線，閉合的左眼就看不見了，也就是左眼被遮住了四、光的折射高速公路上的“海市蜃樓” 暑假里，小明同學(xué)參加了團(tuán)市委組織的青少年夏令營 一天上午，夏令營的專車從古都洛陽出發(fā)前往青島車子沿著連霍高速公路向東疾馳，坐在前排的小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)，道路正前方不遠(yuǎn)處一片“水汪汪”，而且車走“水”也走，總是在前頭小明很納悶：明明看到公路前方象水淋過一樣，可是車子行到近前，路面上卻一切正常，而且那“一汪水”一直在道路的前方于是便向夏令營的領(lǐng)隊(duì)老師請教，老師告訴他，這種現(xiàn)象同海市蜃樓的道理是一樣的 小明是個(gè)勤奮好學(xué)的同學(xué)，他從“十萬個(gè)為什么”里知道海市蜃樓是發(fā)生在大海邊或沙漠里的一種自然現(xiàn)象可現(xiàn)在汽車還未到鄭州，離青島海濱還有好遠(yuǎn)，前方更沒有沙漠，這兩種現(xiàn)象怎么會(huì)聯(lián)系在一起呢？學(xué)完本節(jié)課的知識(shí)，你就能找到問題的答案了五、光的色散六、看不見的光為什么有些花會(huì)變顏色? 十幾年前，生物學(xué)家在歐洲進(jìn)行的一項(xiàng)研究中，發(fā)現(xiàn)有一種會(huì)變顏色的花這種花早晨呈乳白色，中午轉(zhuǎn)為粉紅色，傍晚變?yōu)樯罴t色，第二天清晨則變?yōu)樽狭_蘭色這樣變來變?nèi)?，直至花朵凋謝為止 無獨(dú)有偶，生物學(xué)家后來又發(fā)現(xiàn)了一種會(huì)變顏色的奇妙的花，這種花叫紅菖蒲它的花朵原來是紅色的，但是隨著傳播花粉的動(dòng)物的變化，花朵會(huì)從紅色變成白色科學(xué)家們經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，傳播花粉的，起初主要是蜂鳥，后來主要是飛蛾蜂鳥傳播花粉時(shí)，紅菖蒲的花是紅色的；當(dāng)蜂鳥飛走以后，很多花朵會(huì)從原來的紅色變成白色，后來就有許多飛蛾在白色的紅菖蒲花叢中飛來飛去，為紅菖蒲傳播花粉 紅菖蒲的花朵為什么會(huì)變色呢?原來，紅菖蒲生長在美國西南部的山地，通常在7月中旬開花當(dāng)高地上的紅菖蒲花大部分開放著鮮紅色的花朵時(shí)，其時(shí)正好是喜歡紅色花朵的蜂鳥從高地向低地遷移的時(shí)候而飛蛾喜歡白色的花朵，所以紅菖蒲花就改變顏色，以招來新的花粉傳播者據(jù)統(tǒng)計(jì)，那時(shí)的紅菖蒲花大約有40變成了白花紅菖蒲為了取得飛蛾的喜歡，主動(dòng)改變花色來適應(yīng)環(huán)境第三章 透鏡及其應(yīng)用非常導(dǎo)航 這是八年級物理的第三章，在這一章里，我們將學(xué)習(xí)透鏡及其成像規(guī)律和用透鏡制成的光學(xué)儀器生活中，人們用照相機(jī)拍照，可以把發(fā)生在一瞬間的情景留作永恒的記憶；課堂上，老師用投影儀來放大投影片，可以使教室里所有的同學(xué)同時(shí)看到投影片上的圖畫；醫(yī)院里，化驗(yàn)室的醫(yī)生在顯微鏡下可以看見血液中的各種細(xì)胞；家庭里，老爺爺、老奶奶帶著老花鏡、拿著放大鏡讀書看報(bào)；戰(zhàn)場上，指揮官手拿望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)方的敵情，根據(jù)敵方的動(dòng)向，適時(shí)發(fā)出作戰(zhàn)命令這些都離不開透鏡世界有多大?宇宙是什么樣的?這些有史以來就困惑著人類，并一直為人類所探究不止的問題，也一定經(jīng)?？M繞在你的心頭人類怎樣才能解開這個(gè)疑團(tuán)呢?科學(xué)家們使用的方法是，利用透鏡制成巨大的天文望遠(yuǎn)鏡來觀察、接收來自宇宙的信息通過對這些信息的分析，人們對宇宙了解得越來越深入、越來越全面了一、透鏡冰透鏡拯救了探險(xiǎn)隊(duì) 有這樣一件事：用冰塊做透鏡曾拯救了一支南極探險(xiǎn)隊(duì)這支探險(xiǎn)隊(duì)由于丟失火種，面臨寒冷、饑餓與死亡的威脅一個(gè)聰明的隊(duì)員用冰塊琢磨成一塊凸透鏡，把陽光聚焦，點(diǎn)燃了引火物，重新得到了火種，挽救了這支探險(xiǎn)隊(duì)的生命 用冰制作透鏡的最早記載，見于一千六百多年前，我國晉代學(xué)者張華所著的博物志書中有這樣的文字：“削冰命圓，舉以向日，以艾承其影，則火生”這里的冰就是冰透鏡，艾是指引火物一一艾絨 因?yàn)楸陉柟庀潞苋菀兹诨?，所以對用冰取火的真?shí)性，你可能不大相信其實(shí)清代時(shí)就有許多人懷疑，還有一些人帶著這個(gè)問題去請教當(dāng)時(shí)著名的科學(xué)家鄭復(fù)光，鄭復(fù)光開始也將信將疑，于是在1819年親自動(dòng)手用實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問題他用一個(gè)壺底微微向里凹的錫茶壺(底面直徑16厘米以上)裝熱水，放在冰塊上旋轉(zhuǎn)，把冰塊熨成兩個(gè)光滑凸面，做成一個(gè)大凸透鏡，在燦爛的陽光下，把它放在一個(gè)小桌上，對準(zhǔn)太陽并特別注意使它穩(wěn)定不動(dòng)，另外一個(gè)人把紙捻放在其焦點(diǎn)上，過了一會(huì)兒，紙捻果真燃燒起來了 冰透鏡拯救了探險(xiǎn)隊(duì)絕非虛構(gòu)的故事，學(xué)完本課之后，你就能明白其中的道理了二、生活中的透鏡浪費(fèi)了一路表情 小明爸爸給小明講了這樣一件趣事，說是小明很小的時(shí)候，爸爸和單位一幫同事出差去廣西南寧，公事辦完之后，回來的路上，途經(jīng)桂林人常說，桂林山水甲天下，于是大家一商量，決定在桂林停留兩天那時(shí)候照相機(jī)還比較少，不像現(xiàn)在照相機(jī)已經(jīng)普及，幾乎家家都有幸好有位同事事先帶了照相機(jī)，只是這位同志也是借別人的，不懂照相機(jī)怎么玩兒于是大家你一言我一語，出主意想辦法，集體擺弄起這架相機(jī)大家一起游覽了七星巖、蘆笛巖，然后從象鼻山碼頭登船沿著漓江順流而下，直到陽朔這一路上是你選場景，我對焦距，他調(diào)快門，一路歡笑一路歌，又是集體合影，又是單獨(dú)拍照，七手八腳，開心熱鬧 兩天時(shí)間轉(zhuǎn)眼而過，游完了桂林風(fēng)光，照滿了一卷膠卷，大家是乘興而歸回到單位，跟領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)完工作，然后上照相館（現(xiàn)在都改叫影樓了）沖洗膠卷，都想盡快目睹自己的光輝形象等照相館老板打開相機(jī)，大家全傻了，也都樂了，你猜怎么著？膠卷壓根沒套上！這一路風(fēng)景，一路表情，都成了美好的回憶了三、探究凸透鏡成像的規(guī)律“魔杯”是怎樣顯像的？ 市場上銷售一種有趣的酒杯一“魔杯”當(dāng)你向杯中注入酒時(shí)，杯底會(huì)呈現(xiàn)出栩栩如生的龍鳳畫面，但當(dāng)你飲完杯中酒后，龍鳳也跟著無影無蹤了自然，龍鳳不會(huì)隨酒進(jìn)入君腹，那么這是怎么一回事呢? 我們不妨挑選一只底部內(nèi)壁有明顯突起的無色透明的小空瓶，讓瓶底對準(zhǔn)陽光，能證實(shí)它也有會(huì)聚作用！放一枚硬幣在桌上，把小空瓶移至硬幣上方，通過瓶口觀察瓶底外的硬幣，你會(huì)發(fā)現(xiàn)硬幣被放大了！空瓶成了放大鏡逐漸加大瓶底與硬幣間的距離，硬幣的像不斷增大，一會(huì)兒硬幣的像不見了保持瓶幣間的距離，往瓶內(nèi)注入少許清水 隨著瓶底被水淹沒，一個(gè)清晰的硬幣像又復(fù)現(xiàn)了 從本節(jié)的學(xué)習(xí)中，我們知道：凸透鏡的成像規(guī)律是，物距小于1倍焦距，像為放大的虛像，且與物位于透鏡同側(cè)；物距等于或大于1倍焦距，透鏡不成像或成實(shí)像但透鏡焦距并非一成不變，我們可以改變透鏡周圍的介質(zhì)，“拉長”或“縮短”透鏡的焦距在上述實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)硬幣的像不見時(shí)，瓶底與硬幣間的距離大致與透鏡的1倍焦距相等，向瓶內(nèi)注入水后，猶如在瓶底凸面上加了一個(gè)“水凹透鏡”(如圖3-45中)，這一“水凹透鏡”對光線的發(fā)散作用“拉長”了瓶底凸透鏡的焦距，從而使原來位于瓶底透鏡焦點(diǎn)外的硬幣一下進(jìn)入“組合透鏡”的一倍焦距之內(nèi)，所以清水就能顯出硬幣的像了 仔細(xì)觀察能顯像的酒杯“魔杯”的構(gòu)成，可以發(fā)現(xiàn)它的杯碗底部有圓弧形的凸起，相當(dāng)于一個(gè)焦距很短的凸透鏡在這一凸起的下方不遠(yuǎn)處嵌有一張比透鏡直徑小得多的龍鳳畫片對照上述清水顯硬幣的實(shí)驗(yàn)原理，我們就不難知道“魔杯”顯像的秘密了四、眼睛與眼鏡護(hù)眼燈怎樣預(yù)防近視？ 眼科專家經(jīng)過長期研究后發(fā)現(xiàn)，近視和斜視除了先天性生理遺傳因素外，絕大多數(shù)人是由于后天不注意用眼衛(wèi)生造成的如坐姿不當(dāng)，眼睛與讀物的距離太近，或者照明亮度不足，以致使眼球的晶狀體和視網(wǎng)膜的距離過長，也可能由于晶狀體折光力過強(qiáng)而形成近視上世紀(jì)90年代初，科學(xué)家們研制成功了一種防近視電子臺(tái)燈，也叫護(hù)眼燈 那么，電子護(hù)眼臺(tái)燈為什么能預(yù)防近視呢? 試驗(yàn)表明，使用護(hù)眼燈讀書寫字，可使青少年的坐姿、視距、照明亮度控制在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)一旦坐姿不正確或頭離桌面的距離太近，護(hù)眼燈就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)聲，與此同時(shí)，燈光自動(dòng)熄滅坐姿一恢復(fù)正常，警報(bào)聲立即停止，燈光也馬上恢復(fù)正常此外，由于傳統(tǒng)燈具的眩光很容易造成眼睛疲勞，為此，科學(xué)家們對電子臺(tái)燈的燈罩進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，從而避免了眩光的不良影響，使青少年在護(hù)眼燈下讀書寫字時(shí)不易發(fā)生視覺疲勞 電子護(hù)眼臺(tái)燈的外殼像機(jī)器人，伸出的兩只“手臂”給學(xué)生造成一種心理效應(yīng)，感覺有一名機(jī)器人關(guān)懷地注視著、強(qiáng)制自己規(guī)范讀書的姿勢五、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡拯救了荷蘭 利珀希是荷蘭的一個(gè)眼鏡制造商有一天，他外出辦事，讓孩子照料他的那些透鏡（半成品鏡片）好奇的孩子趁他不在，偷偷地拿著他的那些寶貝透鏡玩了起來玩呀，玩呀，最后當(dāng)孩子把兩塊透鏡放在眼前，一塊離眼近一塊離眼遠(yuǎn)時(shí)，驚訝地發(fā)現(xiàn)：遠(yuǎn)處原來看不清的東西竟然變得又大又近了！利珀?；氐降赇仌r(shí)，孩子馬上把自己的這一發(fā)現(xiàn)告訴了他利珀希沒有因?yàn)楹⒆拥呢澩娑?zé)怪他，因?yàn)樗靼缀⒆舆@一發(fā)現(xiàn)的重要性 孩子走后，利珀希心里在琢磨，人不可能老是手里拿著兩塊透鏡眺望遠(yuǎn)方，這太不方便了于是，他挑選了一根金屬管，把透鏡安裝在管子兩端適宜的位置上于是，世界上第一個(gè)望遠(yuǎn)鏡誕生了，利珀希把它稱為“視管”1612年，意大利紅衣主教的書記愛奧亞尼斯狄米西亞尼建議用“望遠(yuǎn)鏡”來稱呼利珀希的發(fā)明1650年左右，這個(gè)詞開始流行至今 那個(gè)年代，荷蘭正在進(jìn)行著一場反抗西班牙的獨(dú)立戰(zhàn)爭，已經(jīng)苦戰(zhàn)了整整四十年愛國的利珀希把自己發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡獻(xiàn)給了荷蘭政府，當(dāng)時(shí)荷蘭共和國的最高行政長官莫里斯是一位賢能的君主，他對科學(xué)很感興趣，因而立即看出這種儀器的重要性他給利珀希撥了一大筆錢，命令他為政府生產(chǎn)一批望遠(yuǎn)鏡荷蘭海軍使用了這些望遠(yuǎn)鏡后，能在西班牙人發(fā)現(xiàn)他們之前就發(fā)現(xiàn)敵人，提前做好迎擊敵人的準(zhǔn)備，把握住了戰(zhàn)爭的主動(dòng)權(quán)，使得荷蘭最終贏得了這場曠日持久的獨(dú)立戰(zhàn)爭第四章 物態(tài)變化非常導(dǎo)航 這是八年級物理的第四章，在這一章里，我們將學(xué)習(xí)形態(tài)各異的物質(zhì)世界的狀態(tài)及其變化早春，冰封的河面解凍，層層疊疊的流凌從黃河上游奔涌而下，氣勢之壯觀不亞于大海邊的驚濤拍岸；盛夏，晴朗的天空說變臉就變臉，狂風(fēng)推著烏云從天邊翻滾而來，轉(zhuǎn)眼間暴雨傾盆，直下得河滿溝平；晚秋，清涼的銀色早晨，太陽緩緩升起，南方秋葉上晶瑩的露珠悄悄散去，北方大地上銀色的霜衣漸漸消失；初冬，一夜之間，小城變成了冰清玉潔的銀色世界落光了葉子的樹枝上掛滿了毛茸茸、亮晶晶的銀條，在陽光下，耀人眼目樹上的枝條在風(fēng)中搖曳，不時(shí)飄下點(diǎn)點(diǎn)冰晶，宛如晨霧漫卷自然界中雨、霧、露、霜、雪、雹、冰等等自然現(xiàn)象的形成與消失，無不與水的狀態(tài)變化有關(guān)一、溫度計(jì)衛(wèi)星的“體溫” 衛(wèi)星在太空中運(yùn)行時(shí)，太陽曬到的部分溫度可高達(dá)一二百攝氏度，而太陽曬不到的地方卻很冷，可冷到零下一二百攝氏度地面上太陽曬得到的地方與曬不到的地方的溫差最多相差幾十?dāng)z氏度，在太空中為什么會(huì)相差幾百攝氏度？這是地球上有空氣，空氣對流對氣溫有一定的調(diào)節(jié)作用，而太空中沒有空氣，因此不存在由于空氣對流產(chǎn)生的氣溫調(diào)節(jié)作用 在太空中，衛(wèi)星表面曬到和曬不到太陽的部分有著高達(dá)幾百攝氏度的溫差，要使衛(wèi)星上的儀器能夠正常工作，必須事先采取溫控措施，以保持衛(wèi)星有較恒定的“體溫”在地面上人們可以用空調(diào)來制冷，或用電爐來加熱，然而在太空中卻行不通因?yàn)樾l(wèi)星發(fā)射的費(fèi)用十分昂貴，所以由衛(wèi)星帶上天的各種儀器的重量必須“斤斤計(jì)較”為了調(diào)節(jié)衛(wèi)星的“體溫”，而把空調(diào)或電爐送上天顯然是不合算的通?？茖W(xué)家們采取一些被動(dòng)的調(diào)溫方法例如，在衛(wèi)星表面涂上一層“溫控涂層”，以限制衛(wèi)星受太陽曝曬時(shí)不吸收過多的輻射熱，同時(shí)又防止曬不到太陽的那部分向外輻射造成熱量損失或者把安放有儀器的艙室做成像熱水瓶膽那樣的雙層真空隔熱艙，以保持艙內(nèi)儀器有一個(gè)常溫的工作環(huán)境 一旦衛(wèi)星上的溫控裝置因意外事故而失靈，那將給衛(wèi)星帶來災(zāi)難性后果1973年5月，美國的“太空實(shí)驗(yàn)室”發(fā)射63s后，它的軌道工作艙外涂有隔熱層的“微流星防護(hù)罩”，因提前打開而損壞，結(jié)果使得艙內(nèi)溫度劇升55C，儀器無法工作最后，美國宇航局只好再趕制一幅遮陽篷和一頂遮陽傘，并派宇航員送上太空安裝，這樣才治好了“太空實(shí)驗(yàn)室”的“冷熱病”二、熔化與凝固奇妙的凍雨和雨淞 在我國北方，還有南方的貴州、湖南的湘西山區(qū)，冬天里可以看到一種奇怪的雨，天上掉下來明明是雨滴，可在地上卻看不到雨的痕跡，見到的到處都是冰，這種滴雨成冰的雨稱為“凍雨”這種雨掉在樹枝上、電線上迅速結(jié)成一層晶瑩透明的冰層，逐漸掛下來成了一條條冰柱雨滴落在樹上所成的冰稱為“雨淞”初冬時(shí)節(jié)發(fā)生凍雨或雨淞現(xiàn)象時(shí)，到處是晶瑩剔透，景色十分誘人置身于純潔透明的大自然里，會(huì)使你忘卻天氣的寒冷，忘卻生活中的煩惱，精神境界得到升華和提高 “凍雨”和“雨淞”的形成都與水的凝固有關(guān)氣象學(xué)家在觀測云層時(shí)還發(fā)現(xiàn)了一種“混合云”，云的中上部溫度已降到2030，甚至40，但其中還有許多的雨滴并沒有凍結(jié)據(jù)說有的科學(xué)家成功地使純凈無瑕的水靜置冷卻到70仍不結(jié)冰，這種溫度低于0還不凍結(jié)的水叫“過冷卻水” 原來水分子結(jié)冰，除溫度條件外，還要求在水中必須有凍結(jié)核，有了它，做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的水分子才能按冰的晶體結(jié)構(gòu)排列起來江河湖海里的水，自來水中都含有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)就是凍結(jié)核于是這些水在0時(shí)就結(jié)冰了三、汽化與液化用冰也能“燒”開水 看了這個(gè)題目，你也許會(huì)大惑不解，冰只能冷卻水，怎么能“燒”開水？的確，通常情況，冰只能使水冷卻，不能使水沸騰但在特殊條件下，冰的確能使水沸騰 在燒瓶內(nèi)灌半瓶水，放在火上加熱，待水沸騰后將燒瓶從火上取下并用塞子將瓶口塞住，這時(shí)沸騰停止了，把瓶倒過來在瓶底上放一些碎冰時(shí)，會(huì)看到水又重新沸騰起來如圖4-17所示 液體的沸點(diǎn)與液面上方的氣體壓強(qiáng)有關(guān)壓強(qiáng)大，沸點(diǎn)高，壓強(qiáng)小，沸點(diǎn)低瓶口敞開時(shí)，瓶內(nèi)壓強(qiáng)等于大氣壓；把瓶口塞住時(shí)，瓶中除了空氣以外，還有滾熱的水產(chǎn)生的水蒸氣，瓶內(nèi)氣壓大于一個(gè)大氣壓，水的沸點(diǎn)將超過100，當(dāng)我們?nèi)∽呋鸱N，不再加熱，瓶內(nèi)的水的沸騰自然要停止了當(dāng)我們在瓶底放上碎冰后，瓶底冷卻使瓶內(nèi)水蒸氣凝結(jié)為水滴，因此水面上的氣壓迅速下降，沸點(diǎn)也降低（低于100），所以水又重新沸騰起來了四、升華和凝華雪花的形狀與顏色 雪和雨一樣，都是云中的水蒸氣凝結(jié)而成的當(dāng)云層的溫度在0以上時(shí)，云中沒有冰晶，只有小水滴，這時(shí)只會(huì)下雨如果云層和云層下面空氣的溫度都低于0，小水滴就凝結(jié)成冰晶、雪花，下落到地面 雪花是一種美麗的結(jié)晶體，它在飄落過程中成團(tuán)地攀聯(lián)在一起，就形成雪片單個(gè)雪花的大小通常在00546毫米之間雪花很輕，單個(gè)的重量只有0205克，無論雪花怎樣輕小，怎樣奇妙萬千，它的結(jié)晶都是有規(guī)律的六角形，所以古人有“草木之花多五出，獨(dú)雪花六出”的說法 雪花的形狀與它形成時(shí)的水氣條件有密切關(guān)系如果云層中水氣不太豐富，只有冰晶的面上達(dá)到過飽和，凝華增長成柱狀或針狀雪晶；如果水氣稍多，冰晶邊上也達(dá)到過飽和，凝華增長成為片狀雪晶；如果云層中水氣非常豐富，冰晶的面上、邊上、角上都達(dá)到飽和，其尖角突出，得到水氣最充分，凝華增長得最快，因此大都形成星狀或枝狀雪晶 我們常見的雪是白色的，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)紅雪、黃雪、黑雪、綠雪等，它們都是在特殊的環(huán)境條件下形成的例如，在那些終年冰封和永久性冰雪地帶，生長著大量的含有紅色素的藻類，白雪就被紅藻粘染而成紅雪；綠雪常見于北極、西伯利亞和阿爾卑斯山等地，它主要是由綠藻類的雪生衣藻和雪生針聯(lián)藻大量繁殖而形成的；在我國天山東段與沙漠相鄰的地區(qū)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)因夾著黃色塵土而使白雪變成黃雪第五章 電流和電路非常導(dǎo)航 這是八年級物理課的第五章，在這一章里我們將學(xué)習(xí)電流和電路的有關(guān)知識(shí)為什么收音機(jī)、CD機(jī)、MP3通上電就能放出音樂?為什么電視機(jī)、電腦顯示器、MP4通上電就能看到影像?為什么電飯鍋、電磁爐、電熱水器通上電就能燒水煮飯?為什么洗衣機(jī)、電吹風(fēng)、豆?jié){機(jī)通上電就能轉(zhuǎn)動(dòng)？你去過家用電器修理部嗎？你參觀過電子設(shè)備制造廠嗎？你看到過后蓋打開的收音機(jī)、錄音機(jī)或者電視機(jī)嗎？你見到過正在加工過程中的電子產(chǎn)品嗎？你一定會(huì)對展現(xiàn)在你面前的電路板感到眼花繚亂吧！實(shí)際上，這些看似復(fù)雜的東西都是由最簡單的電路組合而成的通過本章的學(xué)習(xí)，我們將初步認(rèn)識(shí)簡單的電現(xiàn)象和簡單電路一、 電荷誰是縱火犯？ 北方的冬天，天氣干燥，時(shí)常會(huì)聽到一些人體放電的怪事某公司一職員，腳穿橡膠底鞋從鋪有化纖地毯的屋子里走出來，在握門上的金屬把手時(shí)，手指尖突然向金屬把手放電，把他狠狠地打了一下，手臂麻木了好半天據(jù)說，在西伯利亞的冬天，有時(shí)會(huì)遇到極少數(shù)身上帶電的人，人們與他們握手時(shí)就會(huì)產(chǎn)生放電，而遭電火花打擊 在通常環(huán)境中，人體放電時(shí)最多挨一下電火花的“打”在某些特殊環(huán)境，人體放電就可能釀成慘劇有一年冬天，北京某液化石油氣供應(yīng)站，兩名工人正在充氣，其中一名女工頭戴尼龍紗巾，她感到頭巾礙事，轉(zhuǎn)身進(jìn)室內(nèi)用手拉下尼龍織物，這時(shí)，突然冒出火花并引起爆炸，這名女工被嚴(yán)重?zé)齻潞笳{(diào)查發(fā)現(xiàn)，該液化氣站漏氣現(xiàn)象嚴(yán)重，室內(nèi)又無通風(fēng)設(shè)備，以致室內(nèi)液化氣與空氣的混合氣體處于爆炸濃度范圍內(nèi)該女工的頭發(fā)比較于燥，與尼龍紗巾摩擦產(chǎn)生靜電當(dāng)她很快將頭巾拉下時(shí)就產(chǎn)生了電火花，引爆了房間中的混合氣體 為什么一條尼龍紗巾竟會(huì)導(dǎo)致液化氣站著火爆炸呢？學(xué)完本節(jié)的摩擦起電以后，你就能找到問題的答案了二、 電流和電路第一個(gè)讓電荷流動(dòng)的人 故事發(fā)生在278年前的1729年一天，大霧籠罩著英國首都倫敦一個(gè)衣著寒酸的人在街道上急急忙忙地奔走著，他好像在專心地想著什么，以致完全沒有注意到周圍的車馬和行人幾個(gè)月來他一直都在想著如何讓電荷通過一條長金屬線流動(dòng)，結(jié)果都沒有成功這次，他終于想出了一點(diǎn)眉目，決定馬上到好朋友惠勒家里去完成一個(gè)實(shí)驗(yàn) 一見到惠勒，格雷就興奮地說：“問題找到了，答案找到了，讓我們再試一次吧”他急忙打開包袱取出一捆金屬線，于是就在客廳里把金屬線從這一頭拉到另一頭，又在金屬線的一端系上一只象牙球這才對惠勒說：“你把羽毛放在象牙球附近，注意觀察 格雷走到另一端，然后用力摩擦玻璃棒當(dāng)他把帶電的玻璃棒與金屬線相接觸時(shí)，守在另一端的惠勒立即大聲喊道：“電傳過來了，象牙球吸住羽毛啦!” 于是，格雷成為科學(xué)史上第一個(gè)使電荷沿著270多米長的導(dǎo)線奔跑，從而獲得電流的人三、串聯(lián)和并聯(lián)電烙鐵和電吹風(fēng)機(jī)是怎樣工作的? 維修電子設(shè)備或家用電器常用到電烙鐵電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時(shí)間，因而即使暫時(shí)不用也要將它接到電源上，但這樣既費(fèi)電又會(huì)造成烙鐵頭氧化而不易沾錫怎樣解決這個(gè)問題呢？ 電器維修師們經(jīng)過長期摸索，設(shè)計(jì)了如圖5-24所示的電路，在暫時(shí)不需要焊接時(shí)，斷開電鍵S，這時(shí)燈泡和電烙鐵串聯(lián)連接，既可以用燈泡照明，還能使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)；當(dāng)需要焊