简述初中物理学中的水
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简述初中物理学中的水
水在我们生活中可以说是天天会遇到,了解一些与水有关的物理现象和原理会帮助我们更好地理解物理知识。
在声学中,水可以作为声源也可以作为传声介质,如在水中摇铃可以在空气中听到铃声主要说明声音可以在水中传播即水为传声介质,让水滴滴入水中可以听到滴水声,这声音是由水的振动产生的,所以此时的水为声源。
在热学中如果对水的物态变化理解的话,那么对其他物质的物态变化也会较容易理解。
温度不同时水会形成冰、水、水蒸气,即固、液、气三种状态,其他物质在不同的温度下也会形成这三种状态(其他状态暂不介绍)。
水在不同温度、不同空间位置等条件下会形成云、雨、露、雾、霜、雪、雹等具体形态。
冰化成水叫冰的熔化,物理学中将物质由固态变为液态叫熔化;冬天河里的水结成冰叫水的凝固,物理学中将物质由液态变为固态叫凝固;地上的一滩水干了(变为水蒸气)叫水的汽化,物理学中将物质由液态变为气态叫汽化;早晨看到的雾(液态)是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的,物理学中将物质由气态变为液态叫液化;冬天冰雕也会慢慢变小(变为水蒸气)叫冰的升华,物理学中将物质由固态直接变为气态叫升华;冬天的早晨看到瓦上的霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,物理学中将物质由气态直接变为固态叫凝华。
这样我们想要知道其他物质的物态变化只要和水的物态变化进行类比就可以了。
水的比热容为4.2乘以10的3次方焦耳每千克摄氏度为表格中最大,由Δt=Q/(cm)可知在吸热(或放热)和质量相同的条件下水升温(或降温)较慢,所以沿海地区的温差较小,内陆地区的比热容较小,在吸热(或放热)和质量相同的条件下升温(或降温)较快,所以内陆地区温差大。
一个物体温度升高内能一定增加,吸热内能也一定增加,但内能增加温度不一定升高,如冰熔化时吸热内能增加但温度保持0℃不变,内能增加也不一定吸热,也可以是其他物体对它做功。
用相同质量的油菜杆和棉花杆燃烧加热相同质量、相同初温的水,用棉花杆加热的水的温度升得较高说明相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量是不同的,为了描述燃料的这种属性引入了热值。
在光学中,雨后我们背对着太阳有时会看到彩虹,这其实是太阳光照射到悬浮在空中的小水珠上时发生的色散(变成七色光)形成的,说明了太阳光(白光)为复色光。
将色散后形成的七色光投射在一块冰上,一段时间之后,发现冰块熔化的快慢不一致,红光外侧的一小块区域的冰块熔化的略快一些,这说明红光外侧也有光存在,这种看不见的光叫红外线,且这中光的热效应比其他七色的可见光强。
在光的折射中,光从空气斜射入水中时折射光线偏向法线,可以从几个角度拓展,光从空气斜射入其他透明介质中时折射光线偏向法线,而除了真空光在空气中传播得最快,在其他透明介质中较慢,所以又可以延伸为光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时折射光线偏向法线;我们知道光路是可逆的,那么还可以延伸为光从其他透明介质斜射入空气中时折射光线偏离法线,又可以延伸为光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质中时折射光线偏离法线。
在引入匀速直线运动时,研究水管中的气泡从水管底部上升一段时间后的运动特点。
在物质的物理属性中,水的密度是要求学生识记的,即为1.0乘以10的3次方千克每立方米,利用m=ρv若知道水的体积我们就可以知道水的质量,在一
些题目中,就让我们只用测工具天平来测石块的密度,由ρ=m/v可知要想测石块的密度就要测石块的质量和体积,而测量工具只有天平,即只能直接测质量,那么测石块的体积就是问题所在,我们可以将石块的体积转化为水的体积,而水的体积又可以转化为水的质量,即即将石块的体积转化为为与石块的体积等体积的水的质量,从而解决石块的密度问题。
水在凝固过程中质量不变,因为物体所含物质的多少没变,即质量与物质的状态无关,质量是物体的物理属性。
在《从粒子到宇宙》中,水分子为化合物分子,因为水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,说明由不同的原子构成的分子为化合物分子。
水分子的直径为4乘以10的-10次方米一般分子直径在10的-10次方米的数量级上。
水的蒸发用分子动理论解释:水表面的水分子在永不停息的作无规则运动,当水分子运动到空气中时便发生了蒸发现象。
而水蒸气的液化则是由于温度降低(或压缩体积)时导致水分子之间的距离变小,引力变大当引力达到一定程度后,许许多多的水分子聚集到一起,形成水滴便发生了液化。
力学中,天空中雨滴下落、雪花往下飘、瀑布往下流均说明地球上的物体受到地球引力的作用。
冰雹从天而降时会损坏房屋、农田说明被举高的物体具有能。
路面上干燥时人一般不会摔倒,而下雨后地上潮湿时人容易滑倒,说明湿摩擦比干摩擦小得多。
物体在水中时,离水面越近受到水的压强越小,离水面越远受到水的压强越大,说明液体内部的压强随深度的增加而增大。
木块放在水中静止时会漂浮在水面上(木头的密度比水小),类比后我们知道如果物体的密度比液体的密度小时物体放在液体中静止时会漂浮,铁块放在水中时会沉入底部(铁的密度比水的密度大),可以说明如果物体(实心)的密度比液体的密度大,物体放在液体中静止时物体会沉入液体的底部。
在电学中,平时我们知道水是导电的,其实是因为水中有杂质,纯净的水是绝缘体。
在物理学中,许多知识与水有关,所以我们可以通过了解与水有关的物理知识来联想、类比从而理解其他物理知识。