在生活中学习物理

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在 生 活 中 学 习 物 理小厨房中的“大”学问连云港外国语学校 肖伟生活学习典型题例生活情景物理越来越广泛地应用于人们平常的生活生产中,人们生活也越来越离不开物理,可以说生活到处有物理,留意观测皆学问。就拿与我们朝夕相处的厨房来说吧,若留意看一下其中的炉灶、器皿以及做饭、炒菜中浮现的某些现象,定会发现其中就蕴涵着丰富的物理知识,我们不妨来梳理一下:【实际问题】1仔细观测自己家的厨房,记录一下厨房中有哪些用电器,你懂得她们的工作原理吗?它们是如何进行能量转化的?有关这些用电器你还理解哪些物理知识?解题指引这是一种与电学知识有关的问题。每个家庭的厨房都会有不少电器,觉见的有电饭锅、电炒锅、电热水壶、抽油烟机、微波炉、电灯等。它们的工作原理各不相似,但在工作过程中都会消耗电能,将电能转化为其他形式的能。问题解析电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水都运用电流的热效应,都是将电能转化为内能,都是运用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。排气扇(抽油烟机)运用电能转化为机械能,运用空气对流进行空气变换。微波炉是运用微波给食物加热的,其加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热过程中将电能转化为电磁能,再将电磁能转化为食物的内能。它只能对具有水分的食物加热,微波不能穿透金属器血。因此盛食物的托盘不能是铁等属制品。厨房中的电灯,运用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,避免用电器漏电和触电事故的发生。厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。【实际问题】2观测厨房中常用工具或用品,思考其中蕴含的力学知识?解题指引厨房中常用用品的除了以上列举的电器外,波及力学知识的一般尚有水壶、菜刀、剪刀、热水瓶、勺子、铲子等。它们波及的物理知识非常丰富,我们应从各个角度去审视。问题解析水壶的壶嘴与壶身构成连通器。菜刀的刀刃非常薄是为了减小受力面积,增大压强,使切菜时快;有时刀刃上沾些油是为了使表面更加光滑,减小摩擦。菜刀、勺子、铲子、电热水壶等用品的柄上常常会带有花纹,除了美观外,更重要是为了使表面粗糙,增大摩擦,便于用手拿。往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高下。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。冬季从保温瓶里倒出某些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞立即跳一下。这是由于随着开水倒出,进入某些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热不久膨胀,压强增大,从而推开瓶塞。高压锅是运用给锅加上一种密封圈,使锅内压强增大,从而使锅内液体的沸腾升高,使食物在高温下迅速变熟。磨菜刀时要不断浇水,是由于菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增长,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是运用热传递使菜刀内能减小,温度减少,不会升至过高。【实际问题】3厨房是家庭中消耗能量较多的地方,常常会“热”气腾腾,其中热学知识应用非常广泛,就你的知识范畴,你能列举出来哪些?解题指引热学现象可以从三个方面去观测归纳:热传递与热膨胀;物态变化;分子运动及内能。问题解析(一)与热学中的热传递和热膨胀有关的现象使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是由于火苗的外焰温度高。锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是由于木料是热的不良导体,以便在烹饪过程中不烫手。炉灶上方安装排电扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是由于砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度减少慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。由于未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地避免热量散失。炒菜重要是运用热传导方式传热,煮饭、烧水等重要是运用对流方式传热的。冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,仿佛汤不烫,但喝起来却很烫,是由于汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以避免玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使杯破裂。10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。由于滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的限度不同样,从而使两者脱离。(二)与物体状态变化有关的现象液化气是在常温下用压缩体积的措施使气体液化再装入钢罐中的;使用时,通过减压阀,液化气的压强减少,由液态变为气态,进入灶中燃烧。用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。这是由于水的沸点在1原则大气压下是100,锡的熔点是232,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。由于水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是由于砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于100,而锅内食物为100,离开火炉后,锅内食物能从锅底吸取热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为100为止。用高压锅煮食物熟得快些。重要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提高了煮食物的温度。夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就会放出热量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,阐明空气中水蒸气含量较高,湿度较大,这正是下雨的前兆。煮食物并不是火越旺越快。由于水沸腾后温度不变,虽然再加大火力,也不能提高水温,成果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,挥霍燃料。对的措施是用大火把锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才干看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是由于紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是由于水的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升到油面破裂而发出响声。当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出大量的“白气”。这是由于水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度降至沸点如下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度减少,倒入锅内后,它又从沸汤中吸热,使锅中汤温度减少。(三)与热学中的分子热运动有关的现象腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是由于温度越高,盐的离子运动越快的缘故。长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是由于分子永不断息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,因此刮去一层,仍可看到里面呈黑色。煲烫或炒菜时隔很远就会闻到香味,是分子运动的成果。生活学习链接【试一试】1热凉粥或冷饭时,锅内发出”扑嘟、扑嘟”的声音,并不断冒出气泡来,但一尝,粥或饭并不热,这是为什么?2用砂锅煮肉或烧汤时,当汤水沸腾后从炉子上拿下来,则汤水仍会继续沸腾一段时间,而铁、铝锅却没这种现象,这是为什么?3炒肉中的“会面熟”。逢年过节,人们总要炒上几种肉菜,那么如何爆炒肉片呢?4冻肉解冻用什么措施最佳?从冰箱里取出冻肉、冻鸡,如何将其解冻呢?中考链接1在图中,若用酒精灯给烧瓶的颈部加热一段时间,水中的小金鱼 (填“烫死”或“自由游动”);若把酒精灯放在烧瓶的下部加热相似时间,可以想象,小金鱼最后将 。2将温度计的玻璃泡浸入热水中,并立即仔细观测温度计细管里液面的高度变化,会发现液面先下降后上升,这是为什么?3在布满大量水蒸气的浴室里,你如何辨别哪一种是热水管,哪一种是冷水管?试说出你的理由。4小明和小红都想帮妈妈煮粥小明觉得粥锅里的水烧开后,可继续把火烧得很旺,煮得满锅沸腾,这样会不久将粥煮好。小红则觉得,沸腾后应改用小火,盖上锅盖,让锅内微微沸腾,将粥煮好。你觉得谁的想法更合理,请说出理由。5艺艺家买来的洗衣机上带的是三脚插头,由于家中没有三孔插座,于是把三脚插头安在两孔插座上,洗衣机照样工作,但这样做在 时,容易导致触电事故。6电炉通电后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连接的输电线却不热,这是由于 ( )A通过电炉上的电流比通过输电线上的电流大B电炉丝的电阻比电线的电阻大得多C电炉丝金属的比热容与输电线的比热容不同D以上三种说法均有道理7电冰箱、电视机、电电扇等用电器的背面分别装有铁片或制成空格状,这样做的目的( ) A为了用电器的美观 B为了避免用电器漏电 C为了避免用电器汇集热量 D为了节省用电器的制作材料8下列诗词或俗语中,不具有分子运动这一物理知识的是 ()A稻花香里说丰年 B美酒飘香歌声飞C亲戚远来分外香 D墙里开花墙外香9在制药时,为了从溶液中提取抗菌素,要用加热的措施使水沸腾而除去水份,但是抗菌素不能超过80,那么应当采用的措施是()A增大容器内的气压,使水的沸点低于80B减少容器内的气压,使水的沸点低于80C缩短加热沸腾的时间D用温水加热使其沸腾10一锅沸腾的油,魔术师把手伸进去,一分钟、两分钟再把手拿出来没事!对这一现象的分析对的的是()A这是不也许的,是一种伪科学B这是不也许的,油在沸腾时温度不断升高C这是也许的,一定是这种油的沸点很低D这是也许的,一定是手上沾有水,水从油中吸取了热11夏天,没有冰箱的农村家庭,为了避免饭菜变味儿,常把饭菜放入脸盆,再把脸盆浮在水缸中。如下说法对的的是()A水缸是沙石材料制成的,比热较小,有散热作用B水的比热较大,可以吸取较多热量C水缸中的水不断蒸发吸热使缸内温度减少D水缸周边的水蒸气在缸外壁液化吸热使缸内温度减少【参照答案】【试一试】1把凉粥或饭烧热与烧开水是不同样的。虽然水是热的不良身体,对热的传导速度很慢,但水具有较好的流动性。当锅底的水受热时,它就要膨胀,密度减小就上浮,周边的凉水就流过来弥补,通过这种对流,就把锅底的热不断地传递到水的各部分而使水变热。而凉粥或饭,既流动性差又不易传导热。因此,当锅底的粥或饭吸热后,温度就不久上升,但却不能不久地向上或四周流动,大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦。因热很难传到粥的上面,因此上面的粥仍然是凉的。加热凉粥或饭时,要在锅里多加某些水,使粥变稀,增强它的流动性。此外,还要勤搅拌,强制进行对流,这样可将粥进行均匀加热。2由于砂锅是陶土烧制成的,而非金属的比热比金属大得多,传热能力比金属差得多。当砂锅在炉子上加热时,锅外层的温度大大超过100,内层温度略高于100。此时,锅吸取了诸多热量,储存了诸多热能。将砂锅从炉子上拿下来后,远高于100的锅的外层就继续向内层传递热量,使锅内的汤水仍达到100而能继续沸腾一段时间,铁、铝锅就不会浮现这种现象(其因素请同窗们自己分析)。3若将肉片直接放入热油锅里去爆炒,则瘦肉纤维中所含的水分就要急剧蒸发,致使肉片变得干硬,甚至于会将肉炒焦炒糊,大大失去鲜味。为把肉片爆炒得好吃,师傅们往往预先将肉片拌入适量的淀粉,则肉片放到热油锅里后,附着在肉片外的淀粉糊中的水分蒸发,而肉片里的水分难以蒸发,仍保持了本来肉的鲜嫩,还减少了营养的损失,肉又熟得快即“会面熟”。用这种措施炒的肉片,既鲜嫩味美,又营养丰富。4用接近0的冷水最佳。由于冻肉温度是在0如下,若放在热水里解冻,冻肉从热水中吸取热量,其外层迅速解冻而使温度不久升到0以上,此的肉层之间便有了空隙,传递热的本领也就下降,使内部的冻肉不易再吸热解冻而形成硬核。若将冻肉放在冷水中,则因冻肉、冻鸡吸热而使冷水温度不久降到0且部分水还会结冰。因1克水结成冰可放出80卡热量(而1克水减少1只放出1卡热量),放出的如此之多的热量被冻肉吸取后,使肉外层的温度较快升高,而内层又容易吸取热量,这样,整块肉的温度也就较快升到0。如此反复几次,冻肉就可解冻。从营养角度分析,这种均匀缓慢升温的措施也是科学的。【中考链接】1自由游动 烫死2温度计浸入热水中时,先接触热水的是玻璃泡,玻璃泡膨胀,容积变大,液面下降,随后玻璃泡的中水银也会受热膨胀,液面又会上升3水管上有水珠的是冷水管由于,浴室内热的水蒸气只有在遇到冷的东西时才干液化成小水珠4小红的想法更合理,由于粥煮沸腾后来再加热温度不会再升高,只需用小火维持沸腾即可,这样更节省燃料5洗衣机漏电6B7C8C9B10C11C
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