物理在教育中的应用：从生活中学习物理

2024-03-21 22:47:18 来源：本站

有两个一模一样的玻璃瓶，一个是空的，另一个是装满水的

有两个一模一样的玻璃瓶，一个是空的，另一个是装满水的。他们同时从同一高度跌落到地面。哪个瓶子坏了？通常，重瓶子会很高兴地破裂。不过，当瓶子装满水时，瓶子里的水还有另外一个作用，可以减少瓶子的变形，让瓶子碎了也看不清楚。

玻璃瓶破裂，大多是变形造成的。当空瓶子掉到地上时，地面会对瓶子施加压力。瓶子从外向内变形，最终破裂。瓶子里装满了水，由于水不可压缩，变形减少，瓶子不易破裂。如果瓶子里装满了水，把盖子拧紧，瓶子就会破裂。

如果把一根筷子插入装满米饭的杯子里，然后举起筷子，筷子会把米饭和杯子一起举起来吗？

一个塑料杯，一杯米，一根竹筷。

2、用手将米压入杯中；

3.用手握住米饭，将筷子插在手指之间；

4、用手轻轻提起筷子，杯子和米饭一起提起。

由于杯中米粒之间的挤压，杯中的空气被挤出。杯子表面的压力大于杯子内部的压力，使筷子和米粒紧密相连，所以筷子可以把米饭切成碎片。举起杯子。

一个有经验的家庭主妇，在给客人的茶杯里倒热茶时，绝不会忘记在茶杯里放一把茶匙，最好是银茶匙，以免茶杯破裂。正是她的人生经历教会了她这个正确的做法。那么，这种方法的理由是什么？

首先给大家解释一下为什么倒开水时杯子会破裂。

原因是玻璃杯的各个部分不能同时膨胀，倒入杯子的开水不能同时加热杯子。它首先加热了杯子的内壁，但此时外壁还没有来得及加热。内壁受热后，立即膨胀，但外壁还暂时稳定，因此受到了来自内部的剧烈挤压。外墙被挤开，玻璃碎裂。

不要以为杯子厚了就不会破裂。厚杯在这方面是最不靠谱的；厚的杯子比薄的杯子更容易破裂。原因很明显。较薄的杯壁很快就会被熨平，因此杯子的内外层温度很快就会相等，并且同时膨胀；但对于厚壁的杯子来说，厚壁的熨烫就比较困难了。慢的。

在选择薄杯或其他薄玻璃器皿时，不要忘记一件事：不仅杯壁要薄，杯底也必须薄。因为倒开水时，最热的是杯底；如果底部太厚，那么无论壁多薄，杯子也会破裂。玻璃杯和厚圆形底座的瓷器也很容易流淌和破裂。

玻璃器皿越薄，您就越有信心加热它。化学家使用非常薄的玻璃容器。他们用这个容器盛装液体，并直接在灯上加热直至沸腾，而不用担心它会破裂。

当然，理想的容器应该是一种在加热时完全不膨胀的容器。石英是一种膨胀很小的材料。其膨胀程度仅为玻璃的1/151/20左右。透明石英制成的厚壁容器可以随意加热而不会破裂。他们可以将烧红的石英容器放入冰水中，而不必担心它会破裂。部分原因是石英的导热率也高于玻璃。

玻璃不仅在快速加热后会破裂，而且在快速冷却时也会发生同样的情况。原因是杯子收缩时各部分的压力不均匀。杯子的外层在冷时会收缩，有力地压在内层上，但内层还没有来得及冷却收缩。因此，例如装有热果酱的玻璃罐，千万不要立即放在寒冷的地方或直接浸入冷水中。

好吧，让我们回到玻璃杯里的银茶匙。银茶匙如何保证杯子不破裂？

只有快速倒入沸水时，玻璃内外壁的受热程度才会有很大差异；温水不会导致杯子各部分的受热差异很大，因此不会对杯子产生强大的压力。它不会破裂。如果杯子里有一个茶匙，会发生什么？

当时，当开水倒入杯底时，还没来得及烫伤玻璃杯（热的不良导体），一部分热量就会传给金属茶匙，而茶匙是良导体。因此，沸水的温度下降了。从沸水变成热水，玻璃没有任何障碍。至于继续倒入的开水，对于杯子来说已经不再那么可怕了，因为杯子已经有时间微热了。

总而言之，杯子里的金属茶匙，尤其是很大的话，会缓解杯子受热不均匀的情况，从而防止杯子破裂。

经常看足球比赛的人一定见过前场的直接任意球。此时，通常有五六名防守方球员在球门前形成“人墙”，挡住球门路径。进攻队的踢球手大力射门。皮球绕过“人墙”，即将飞离球门。然而，它却沿着弧线转身，直入球门。守门员措手不及，无奈地看着。看着球进门。

这就是比较奇怪的“香蕉球”。

足球为什么在空中会划出弧线？原来，在判“香蕉球”点球时，运动员并不是用脚踢足球的核心，而是稍微向一侧踢，同时用脚背摩擦足球，导致球在空中不断扭转的同时向前移动。此时，一方面空气逆着球向后运动；另一方面，由于空气与球之间的摩擦力，球周围的空气会一起旋转。这样，球一侧的空气流速加快，而另一侧的空气流速减慢。物理学告诉大家：气体的流量越大，压力越小（伯努利方程）。由于球两侧的空气运动速度不同，它们对球施加的压力也不同。因此，球在气压的作用下被迫转向气流速度较高的一侧。

在乒乓球比赛中，当球员削球或圈球时，球的路径会改变。原理与“香蕉球”相同。

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