感受“声”“光”“热”“力”“电” 感悟生活物理之“道”

婷婷

<p class="ql-block">今天,我来到了萍乡科技馆,探寻生活中的物理现象。我发现,生活中有很多现象都可以用物理来解释,所以我整理了生活中常见的物理现象,一起来看看吧!</p> <p class="ql-block">一、力学</p> <p class="ql-block">1.牛顿第一定律</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">牛顿第一定律的定义:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">此处用一个浮在气垫层的滑行器进行实验。滑行器可以做近似无阻力的匀速直线运动,可以通过上面的手柄改变滑行器的运动状态。</p> <p class="ql-block">2.牛顿第二定律</p><p class="ql-block">牛顿第二定律的定义: 速度的大小与作用力成正比, 跟物体的质量成反 比。</p><p class="ql-block">且与物体质量的倒数成整比, 加速度的方向跟作用力的方向相同。</p><p class="ql-block"> 此处通过由一组倾斜角度相同的轨道、三组小车、三组法码组成。三组小车 中两组小车质量相同, 下面砝码质量不同 (即拉力不同),两组小车下面的砝码质量相同 (即拉力相同),小车质量不同。通过对比实验向观众演示物体运动状态的变化 和对它作用的力之问的关系。</p> <p class="ql-block">3.牛顿第三定律</p><p class="ql-block">牛顿第三定律的定义:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。</p><p class="ql-block">此处通过用两个相同的小球以不同的速度撞击,观察小球撞开的距离和方向来展示此原理。</p> <p class="ql-block">4.离心力</p><p class="ql-block">做圆周运动的物体, 由于本身的惯性, 总有沿着圆周切线方向飞去的倾向, 在所受合 外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下, 就会做逐渐远离圆心 的运动(台合外力为0时,物体保持原有速度做匀速直线运动) ,这种现象称为离心现象。此处通过水等器具展示了离心力。</p> <p class="ql-block">5.自己拉自己</p><p class="ql-block">滑轮是一种变形杠杆 ,属于杠杆类简单机械 , 用途很广。定滑轮不省力, 但可以改变施力方向 , 动滑轮省力 ,但作用距离较长。使用滑轮组时, 定滑轮可以改变力的方向。重物和动滑轮的总重量由几股通过动滑 轮的绳索承担 , 例如重物由两股绳索提起 ,所用的力就是总重量的二分之一。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于重物升高的距离, 也就是费了距离。</p><p class="ql-block"> 展项利用定滑轮与动滑轮的组合 ,使体验者能够将自己连同座椅拉升到 一定的高度。</p> <p class="ql-block">二、电学</p> <p class="ql-block">1.法拉第线圈</p><p class="ql-block">放在变化磁通量中的导体会产生电动势, 若将此导体闭合成一回路, 则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流,这就是电磁感应现象。</p><p class="ql-block">此处圆型磁铁旋转带动磁力线转动, 调整线圈的角度,当磁力线与线圈平面 成一定角度时,线圈切割磁声线就会产生感应电流。</p> <p class="ql-block">2.发电机原理</p><p class="ql-block">发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备;其工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律。当导体切割磁力线时, 导体两端能够产生电动势,所以在我们转动线圈的过程中, 与磁场垂直的导体由于切割磁力线而产生感应电动势, 从而在闭合回路中产生感应电流。(此处使用的是手摇发电机)</p> <p class="ql-block">3.下落磁铁</p><p class="ql-block">环形磁铁沿垂直管下落过程中 , 会使金属管感应出感生电流 ,根据愣次定律 , 其磁场总是阻碍原来磁场的变化 ,因而表现出对环形磁铁下降的阻力 , 不同材料产生的磁阻力大小不同 , 非金属管则不发生电磁感应 所以磁铁的下降速度有所不同。</p> <p class="ql-block">4.电动机原理</p><p class="ql-block">电动机是指将电能转换成机械能的装置,通常由转子和定子两都分组成,给转子线圈通电, 从而使线圈中产生磁场, 该磁场与永磁铁或励磁线圈磁场向相互作用驱动转子旋转。</p><p class="ql-block">此处只需将两根杆子中的其中一个靠近线圈,小风车就会转动。</p> <p class="ql-block">三、声学</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">1.克拉尼图形</p><p class="ql-block">克拉尼图形,又称"克拉德尼声音图案",十八世纪, 德国物理学家恩斯特 ·克拉德尼做过一个实验, 他在一个小提琴上安放一块较 宽的金属薄片 , 在上面均匀地撒上沙子, 然后开始用琴弓拉小提琴,结果这些细沙自动排列成不同的美丽图案, 并随着琴弦拉出 的曲调不同和频率的不断增加,图案也不断变幻和越趋复杂,这就是著名的克拉尼图形。</p> <p class="ql-block">2.驻波</p><p class="ql-block">驻波是一种重要的波的干涉现象。两个频率和传输速度相同的波 ;在同一直线上 ,沿相反方向传播时 , 叠加后成为驻波。</p><p class="ql-block"> 在一根有机玻璃管状容器内放入彩色颗粒 ,一端封闭另一端安裝扬声器。你只要按下声驻波装置的电源开关 ,然后播放音乐扬声器发出的声音频率 ,而声音沿内壁在另一端反射回来, 当满足干涉条件后,你会惊奇玻璃管内形成了一系列垂直跳跃的颗粒,沿垂直方向排列。</p> <p class="ql-block">四、光学</p> <p class="ql-block">1.隐身人</p><p class="ql-block">此处利用平面镜反射成像及人眼错觉的特点, 通过两块等宽等高且相互垂直的平面镜,为参与者搭建出一个特制的“隐身" 空间。</p><p class="ql-block"> 在相互垂直的平面镜中, 墙面及地面的黑自花格图案所成的虚像 ,与人所占的空间区域等大,距离相等,巧妙地将进入里面的人的身体隐藏了起来。由于人眼的错觉,就产生了 "隐身人"的奇特现象。</p> <p class="ql-block">2.小孔成像</p><p class="ql-block">用一个有小孔的纸板挡在墙体与物之间,墙体上就会形成物的倒影。我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板,墙体上像的大小也会随之发生变化, 这种现象说明了光沿直线传播的性质。我国的学者墨子和他的学生, 早在2000多年前就做了世界上第一个小孔成到像的实验, 解释了小孔成倒像的原因,指出了光沿直线进行的性质。</p> <p class="ql-block">五、内能</p> <p class="ql-block">1.蒸汽机</p><p class="ql-block">蒸汽机即将蒸气的能量转换为机械功的往返动力机械。蒸汽机的出现引导了18世纪的工业革命。直到20世紀在 它仍然是世界上最重要的动力机 ,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机。(此处展示了蒸气机的结构)</p> <p class="ql-block">这次科技馆之旅让我明白了物理无处不在,这也让我更意识到了物理的重要性。我一定要好好学习物理知识,继续探索物理的奥秘!</p>