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1、冰棍与物理 高一五班 王赫阳冰棍和冰激凌是世界各国人们都喜欢的止渴解暑食品。当你吃到凉甜可口的冰棍和冰激凌时，你是否想过，世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪个国家呢？ 我国是冰棍和冰激凌的故乡。早在多年以前，我国就有用冰解暑的记载。后来皇宫里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈时代（大约多年前），皇宫里又有了类似现在冰激凌的食品，叫做冰酪。那时，元朝统治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家马可波罗离华回国前，元世祖才让人把这种珍品的制作方法教给他。马可波罗回去后，又把这种制作方法传给了意大利王室，意大利王室把这种方法保密了约年，到年，法国国王和意大利人结婚以后，制作冰酪的方法才由意
2、大利传入法国。年美国纽约大街上才有了冰激凌广告。 我国古代劳动人民的解暑食品是冰核。直到清代，每当盛夏到来之际，北京大街上还有人买冬天入窖保存下来的天然冰快冰核。大约在年，北京有人想出了“绝招”：先把天然冰放进一个大木桶里，加入适量的食盐，这样的木桶就成了一个“土冷冻室”。再准备许多圆柱形小铁筒，每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水，并插上一根木棍。然后把一个个装满糖水的小铁筒放进“土冷冻室”大木桶里，封闭起来冷冻。经过半小时后，小铁筒里的糖水就冻结成了冰棍。由于这种解暑食品很受顾客的欢迎，所以很快就在前门大街出现了专售冰棍的商店。 为什么把食盐放到天然冰里混合后能使水结冰呢？这是因为许多纯净物
3、质一旦掺入杂质，它的凝固点就会降低。放在大木桶里的天然冰，加入适量的食盐，就会因凝固点降低而融解；冰融解时要从小铁筒里的水中吸热，小铁筒的水就会放热冻结成冰。这就是制作冰棍的道理。 当然，在现代，人们已经能用各种先进的制冷设备来制造冰棍和冰激凌等冷食了。炎热的夏天，热气逼人，吃上一根冰棍才舒服呢！你注意过吗，冰棍从冷藏箱里拿出来往往还冒“汽”哩！ 真有趣，通常只有热的东西才冒汽，冰棍为什么会冒汽呢？ 夏天的气温比冰棍的温度高得多，冰棍一遇到空气就要融化，融化时要从周围的空气中吸收大量的热，使空气的温度下降。平时空气里含有一定量的水蒸气，由于温度突然降低，就达到饱和或过饱和状态。也就是说，冰棍周
4、围的空气由于温度降低，便容纳不下原来所含的那么多水蒸气了。在这种情况下，多余的水蒸气就结成微小的水珠，形成一团团飘浮着的雾状水滴，经光线照射，就成了白色的水汽。云、雾、雨、雪形成的原因也是这样。江河湖海里的水，受到阳光照射后，不断地变成水蒸气，飘散在空气中，含有水蒸气的空气受热上升，升到一定高度，遇到冷空气，就凝成一团团悬浮的小水滴，这便是云。靠近地面的水蒸气，遇冷也能结成一团团悬浮的小水滴，这就是雾。所以云和雾在本质上是相同的。在合适的条件下，云里的小水滴不断地合并成大水滴，直到上升的气流托不住它的时候，便降落下来，形成雨。如果是冬季，这些水滴就结晶成雪花漫天飘舞。不过，空气中饱和水汽的凝结
5、，必须有它凝结的“核心”才行，这个核心就是飘浮在空气中的尘埃，它是促进云、雾、雨、雪形成的必要条件之一。 有趣的热学问题 高一五班 徐崇冰是冷的象征，一提到它，人们就会不寒而栗。但是，在冰雪凛冽的冬天，生活在北极圈里的爱斯基摩人，却凭着用冰垒成的房屋，熬过严寒的冬天。 在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材，先把冰加工成一块快规则的长方体，这就是“砖”；用水作为“泥”。材料准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰快，再泼一些水，再垒一些冰快；前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房
6、屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。 爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？ 首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。 其次，冰是热的不良导体，能很好地隔热，屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。 再次，冻结成一体的冰屋，没有窗子，门口挂着兽皮门帘，这样可以大大减少屋内外空气的对流。 正因为如此，冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度，这相对于零下多度的屋外，要暖和多了。爱斯基摩人穿上皮衣，在这样的冰屋里完全可以安全过冬了。当然，冰屋里的温度比起我们冬天的室内温度要低得多，而且冰屋里也不允许生火取暖，因为冰在以上就会融解成水。呵气
7、和吹气冬天在室外，气温很低，手冻得难受，这时往手上呵气，会使手感到暖和些。从锅里取刚出笼的馒头，手烫得难受，这时往手上吹气，又觉得不太烫了。那么，为什么呵气时感到暖和，而吹气又会解除烫感呢？原来，冬天在室外，人手的温度较低，从嘴里呵出的气温度较高，呵出的气速度缓慢，这时热量从呵出的暖气向冷手上传递，提高了手的温度，所以手就感到暖和。刚出笼的馒头温度高，用手接触它后，使人产生烫感。向手上吹气时，吹出的气速度快，促进了空气的流动，因而加快了手上水分的蒸发，水分的蒸发又会从手上吸收热量，所以手就感觉不怎么烫了。向手背慢慢呵气，感到温暖；反之，向手背快速吹气，则感到凉快。 口气的温度和体内温度相近，但
8、比手背皮肤的温度较高，故向手背呵气时，手背感到温暖。但是，向手背快速吹气时，气流把手背的汗液迅速蒸发，液体蒸发会带走能量。同时，快速的口气，也把附近的冷空气卷过来吹到手背上。故手背就觉得凉快。生活中的物理知识 高一五班 吴新冉（液体化为气体时要吸热。反之，气体化为液体时要放热。电冰箱要怎样安排这两种物态变化，才能达到制冷的目的呢？） 电冰箱是利用蒸发致冷或气化吸热的作用而达到制冷的目的。 电冰箱的喉管内，装有一种商业上称为氟利昂:freon，俗称雪种的致冷剂。常用的一种为二氟二氯甲烷()，是一种无色无臭无毒的气体，沸点为29。 氟利昂在气体状态时，被压缩器加压加压后，经喉管流到电冰箱背部的冷凝
9、器，借散热片散热(物质被压缩后，温度就会升高)后，冷凝而成液体。 液体的氟里昂进入蒸发器的活门之后，由于脱离了压缩器的压力，就立即化为蒸汽，同时向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热(latentheatofvaporization)，引致冰箱内部冷却。 汽化后的氟里昂又被压缩器压回箱外的冷凝器散热，再变为液体，如此循环不息，把冰箱内的热能泵到箱外。 电冰箱门上的星标想一想: （星标的数目代表不同的温度范围。温度对冰箱中食物的储藏时期又有怎样的关系呢？） 电冰箱内有恒温器(thermostat)，以控制电源的断续，使箱内温度保持在一定的范围内，以免过冷而耗电。双门的电冰箱，门上有星形标志，以表示
10、冷凝格(freezercompartment)的温度等级。 1颗星：表示温度不高于6，食物可贮藏十天。 2颗星：表示温度不高于12，食物约可贮藏一个月。 3颗星：表示温度不高于18，食物约可贮藏三个月。 4颗星：表示温度不高于20，食物约可贮藏三个月外，还可以冻结鲜食物。 （高空的气温很低。喷气式客机在约一万公尺的空中飞行。机外的气温约为-40。军用喷气式飞机飞得更高，机外的气温也更低。这样低温的空气，其中的水蒸气一定会凝结吗？） 在晴空中，有时会见到一条长白带。尽人皆知这白带是喷气式飞机过后所造成的。但喷气式飞机喷出的是黑烟，为什么会形成白带呢P在晴天，由于大气没有云层阻隔，大气的热能较容易
11、向太空散失，故晴空的气温较阴天为低。气温往往低于水汽凝结的温度。但水汽要凝结为水，必须有固体微粒作为核心正如尘埃是雾的核心一样。 当喷气式飞机飞过后，就在路程上留下大量的烟粒(碳粒)，这些烟粒正好作为水汽凝结的核心，于是就形成一道雾带。这雾带把阳光反射，就形成光亮的白雾带了。毛细现象 高一五班 魏金星浸润和不浸润在洁净的玻璃板上放一滴水银，它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上.把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银.这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润.对玻璃来说，水银是不浸润液体. 在洁净的玻璃上放一滴水，它会附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水中再取出来，玻
12、璃的表面会沾上一层水.这种液体附着在固体表面上的现象叫做浸润.对玻璃来说，水是浸润液体. 同一种液体，对一种固体来说是浸润的，对另一种固体来说可能是不浸润的.水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡.水银不能浸润玻璃，但能浸润锌. 把浸润液体装在容器里，例如把水装在玻璃烧杯里，由于水浸润玻璃，器壁附近的液面向上弯曲(图1甲),把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里，由于水银不浸润玻璃，器壁附近的液面向下弯曲(图1乙).在内径较小的容器里，这种现象更显著，液面形成凹形或凸形的弯月面. 毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高，管子的内径越小,里面的水面越高（图2
13、甲）.把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低，管子的内径越小,里面的水银面越低（图2乙）.浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管. 液体为什么能在毛细管内上升或下降呢?我们已经知道,液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升，达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内
14、下降的现象. 在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用. 混响是怎么回事 高一五班 潘晓伟声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后声音还继续一段时间这种现象叫做混响，这段时间叫做混响时间混响时间的长短是音乐厅、剧院、礼堂等建筑物的重要声学特性 对讲演厅来说，混响时间不能太长我们平时讲话，每秒钟大
15、约发出23个单字，假定发出两个单字“物理”，设想混响时间是3秒，那么，在发出“物”字的声音之后，虽然声强逐渐减弱，但还要持续一段时间(3秒)，在发出“理”字的声音的时刻,“物”字的声强还相当大因而两个单字的声音混在一起，什么也听不清楚了.但是,混响时间也不能太短，太短则响度不够，也听不清楚因此需要选择一个最佳混响时间北京科学会堂有一个学术报告厅，混响时间为1秒 不同用途的厅堂，最佳混响时间也不相同，一般来说，音乐厅和剧场的最佳混响时间比讲演厅要长些，而且因情况不同而不同轻音乐要求节奏鲜明，混响时间要短些，交响乐的混响时间可以长些难于听懂的剧种如昆曲之类，混响时间一长，就更难于听懂.节奏较慢而偏于抒情的剧种，混响时间则可以长些总之，要有一定的、恰当的混响时间，才能把演奏和演唱的感情色彩表现出来，收到应有的艺术效果北京“首都剧场”的混响时间，坐满观众时为1.36秒，空的时候是3.3秒这是因为满座时，吸收声音的物体多了，所以混响时间缩短，上面所说的最佳混响时间是指满座时的混响时间高级的音乐厅或剧场，为了满足不同的要求，需要人工调节混响时间其中一种办法是改变厅堂的吸声情况在厅堂内安装一组可以转动的圆柱体，柱面的一半是反射面，反射强、吸收少；另一半是吸声面，反射弱、吸收多把反射面转到厅堂的内表面，混响时间就变长；反之，把吸收面转到厅堂的内表面，混响时间就变短 高
