生活中的物理学

摘 要：生活中处处蕴含物理学，物理来源于生活又服务于生活。“力热光电”现象充实着人类的视野和头脑，我们在感受物理学博大精深的同时，不断探索自然界的奥秘，为生活增添光彩。

关键词：生活；力学；热学；光学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）12-285-01

晨曦朝露、落日余晖、电闪雷鸣…，大自然的舞台多姿多彩、美轮美奂。我们生活着的光彩琉璃的世界，处处蕴含着物理学的博大精深。

一、生活中的力学

苹果下落砸到牛顿的头上，牛顿因此发现了万有引力——一种存在于任何有质量的两个物体间的相互吸引力。落叶纷纷、小雨淅沥沥，生活中一切物体的自然下落和物体随地球一起绕地轴转动就是受到万有引力的缘故。但人们对物体的下落总有一种错误的认识，认为重的物体下落的更快。其实不然，伽利略做过著名的斜塔实验，发现大小两个铁球同时落地。科学家用实验解释了影响物体下落快慢的原因——空气阻力。在实验仪器“牛顿管”中装入石头、木块、纸屑、羽毛等轻重不一样的物体，将管中的空气抽走成真空状态，倒立牛顿管，管中的物体同时落到下端。雪花飞舞落下，是引力和风力共同作用的效果。

拔河比赛是人们经常娱乐的一项活动。拔河比赛取胜的原因是什么呢？在比赛过程中，根据牛顿第三定律，两队人对绳子的拉力是一样大的，不同的是地面给与的摩擦力，受摩擦力大的一对获胜。因此通常选队员时都选个头较大的，穿鞋底有花纹的鞋子，因为能增大与地面摩擦。

我们每天都会用到交通工具，交通工具都是靠轮子转动前进。鲁迅先生的一篇文章中有这样一句话：苍蝇停在轮轴上，说“车子的前进都是我的功劳”。车子的前进是谁的功劳呢？以自行车为例，人蹬脚踏板转动，脚踏板通过铰链传动装置带动后轮转动，后轮转动推着车身和前轮向前运动，前轮相对于地面向前运动，受到地面给与的向后的摩擦力，这个摩擦力使前轮转动起来。两个轮子：后轮在人给的动力作用下转动，叫主动轮；前轮因受到推动作用而摩擦力作用下转动起来，叫从动轮。所以自行车的前进是人和地面共同的功劳。机动车工作原理亦是如此，只是由机械动力装置提供给主动轮转动的动力。主动轮个数越多，耗油量越大。生活中所说的两轮驱动、四轮驱动指的就是主动轮的个数。

二、生活中的热学

英国诗人雪莱说“冬天来了，春天还会远吗”。一年四季的季节变化，透露着热学的信息。我们熟悉的雨雪云雾霾霜是怎样形成的呢？

陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气，水蒸气上升到一定高度后预冷液化成小水滴，这些小水滴组成了云，在空气流的作用下浮于空中。云是由许多小水滴和小冰晶组成的。云滴不仅通过吸收周围的水气通过凝结和凝华使自己变大。在水云中云滴都是小水滴，小水滴在云里相互碰撞组合成大水滴，当它们的重力大于空气浮力时，就从云中落了下来形成雨。下雨的形式多种多样，有毛毛雨、连绵不断的阴雨、倾盆大雨，给人类生活带来无限乐趣。在冰云中是许多小冰晶，小冰晶通过相互碰撞和云内水汽凝华变大，但由于增长缓慢，很少落到地面上。由小冰晶和过冷却水滴组成的叫混合云。当过冷却水滴与冰晶发生碰撞时，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大，当冰晶增大到重力大于空气浮力时，就下落形成雪。

雾是一种常见的凝结现象。雾是近地层温度降到露点或露点以下时，空气中的水汽凝结成水滴或冰晶，悬浮在近地大气层中使能见度小于1公里的天气现象，多出现于秋冬季节。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统，霾就是灰霾。雾霾是雾和霾的组合词。

在冬天温度特别低，地面的水蒸气遇冷凝华成小冰晶附着在地面或植物表面上，这就是霜。

三、生活中的光学

雨后的天空出现美丽的彩虹，是哪位画家画上去的吗？彩虹是一种大气现象，当空气中聚集了大量的水汽，阳光照射在小水滴上，此时的小水滴相当于一个个三棱镜，阳光进过小水滴发生色散，被分解成红橙黄路青蓝紫七种色光，按折射率大小依次排列形成七色彩带。彩虹分为两种，内侧红色外侧紫色叫虹，内侧紫色外侧红色叫霓。由于霓比虹多反射一次，光线强度较弱，所以并不常见。彩虹多在雨后出现，因为雨后水蒸气较多，这时候太阳出来，比较容易出现彩虹。彩虹是大自然的鬼斧神工。

电闪雷鸣，在古代认为是上天在发怒。闪电是云与云之间、云与地之间或云梯内各部分之间强烈放电现象。通常是云层产生电荷，上层为正电荷，下层为负电荷。地球也是导体，由于静电感应产生正电荷，如影随形的跟着云移动，正负电荷相符吸引，地面上的正电荷聚集到物体的顶端（尖端放电），包括人体。当地面和云层间形成的电压将空气击穿，巨大的电流从地面奔向云层，产生出一道明亮夺目的闪光，长度可达数千米，温度从一万七千度到二万八千度不等。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀，空气移动迅速，因此形成波浪并发出震耳欲聋的响声。

生长在农村的小孩大多数都有过捉鱼的经历，经验告诉大家，捉鱼时手要伸到看到的鱼儿的下方才能捉到。为什么呢？我们能够看见物体是因为物体的反射光线进入了我们的眼镜。水里的鱼发出的光线要经过水和空气两种介质到达人眼，会在水面发生折射，因此水里的光线和空气中的光线不是一条直线。但人眼的视线不能发生偏折，只能沿着直线看去，所以看到的是鱼正上方的虚像，实际的鱼儿在下面。同样的生活中的海市蜃楼、日出和夕阳也是光的折射现象。早上太阳还没升起来，我们已经看见了太阳；傍晚太阳已经落下去了，我们还能看见太阳。都是因为地球周围大气层分布不均匀，太阳发出的光线在传播中发生偏折所致。

物理学伴随着我们的日常生活，我们不断感受着生活中的物理之美，探索着大自然的神奇奥秘，充实人生的乐趣。

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