20个与物态变化、声有关的生活中物理问题

20个与物态变化、声有关的生活中物理问题

【问题1】.如果铁块内分子之间没有空隙，那么单位体积的铁质量是多少？

【问题2】.舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造白雾来烘托效果，但过一会白雾消失了．这是为什么？．

答：固态的干冰撒在舞台上后，会迅速升华为气态的二氧化碳，升华过程中吸收热量，使舞台上的气温降低，这时，空气中的水蒸气会遇冷液化为小水滴，即白雾；过一会后，液态的小水滴会汽化（或蒸发）为水蒸气，故白雾消失．

【问题3】.2011年1月8日，在寒冷的吉林，天空出现了“三个太阳”的罕见“幻日”奇观．这是为什么？

答：寒冷的冬天，空气中的水蒸气遇冷会直接变成小冰晶，发生凝华现象；当太阳光从空气射向小冰晶时，在冰晶的表面发生了光的折射现象，形成幻日的奇观．

【问题4】.在卫生间洗过热水澡后，室内的玻璃镜面变得模糊不清，过了一会，镜子面又变得清晰起来,这是为什么？

答：在卫生间里洗过热水澡后，室内的水蒸气在玻璃镜面上发生了液化现象，变成水，附着在玻璃镜面上；过了一段时间，玻璃镜面上的水又变为水蒸气，发生汽化现象．也就是镜面上发生了两种现象的物态变化：先液化后汽化．

【问题5】.火柴盒上放着一支香烟，这支香烟从两端冒出烟来.但是，从烟嘴冒出烟是向下沉的，另外一端就是燃着的那一端的烟却是向上冒的，为什么呢？难道同一支烟的两端，冒出的烟不一样么？

答：两端冒出的烟是一样的，但是在燃着的那端，烧热的空气造成了上升气流，是它把烟带着上升的；至于从烟嘴出来的烟和空气，已经冷却了，因此就不会上升，而烟粒本身要比空气重，因此就沉下去了。

【问题6】．为什么玻璃杯忽冷忽热时会裂开？

答：玻璃是热的不良导体，且易碎。当玻璃杯内外的温差较大时，内外的膨胀就不一致。例如，在冷杯内注入热开水，则杯内的圆周就要增大，但杯外的玻璃温度仍未升到和杯内相同，故杯外圆周还未来得及增大，于是就被杯内的玻璃挤裂了。

【问题7】．怎样旋开玻璃瓶上拧的太紧的铁盖？

答：铁的热胀冷缩现象比玻璃明显，当铁盖和玻璃瓶口升高相等的温度时，铁盖的直径增加值比瓶口要大。如果把玻璃瓶倒置，用开水泡铁盖一会儿，趁瓶口的玻璃仍未来的及膨胀时，就容易把瓶盖拧开了。

【问题8】.3．为什么用湿布抹冰箱的冰格时会被黏着？

答：冰箱最上部是冷冻格，温度约为-18℃左右，用来储存结冻食品及制冰。冰格常用铝制的。当以湿布接触冰格时，由于冰格温度低，又是热的良导体，故湿布中的微量水分就会很快放热结冰，也就与冰格凝固在一起，于是就黏着了。

【问题9】. 为什么粥烧开了会溢出来？

答：水烧开时不会溢出来，为什么粥烧开了却会溢出来呢？这是因为水烧开时，水蒸气气泡升到液面就会立即破裂，不会聚集在一起，水面的高度不会上升太多而使水溢出。而粥烧开时，由于米粒中的淀粉和水混合变成糊状，增大了粥的黏性，导致气泡不易破裂，一直聚集在上面，越堆越高，最后就从锅盖处溢出了。那么用什么方法可以避免这种现象呢？我们可以把锅盖掀开，用筷子架着使盖与锅离开一段距离，利用空气冷缩气泡，这样就可以减轻粥溢出的程度了。

【问题10】.为什么蒸包子时，总是上面的先熟，而冷却食物时冰又要放到上层？

答：蒸包子是利用高温的水蒸气将热传递给包子的，刚从沸水中汽化出来的高温水蒸气密度较小，能迅速升至蒸笼的顶端，所以蒸笼的最上层温度最高，包子先熟。而用冰冷却食物时，要把冰块放在食物的上方，因为冰块周围的温度降低，密度大而下沉，冷空气通过食物时将会带走食物的热量，使食物迅速冷却。

【问题11】.为什么冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”，手会感到暖和，而若用劲向手上吹气时，手不但不暖和，反而更冷？

答：冬天手暴露在空气中，其温度将底于人体的正常温度。人感觉手冷。刚从嘴里呼出的气体，其温度近似为体温。嘴里呼出的气体含有多种成分，其中有部分是水蒸气。当温度较高的水蒸气与手相遇时，就会向手传递热量，而使自己放热液化，液化时放出的热量又被手吸收，手因获得了热量而感到暖和。若用劲向手上吹气，手掌表面附近的气体流动很快，加速了皮肤表面水分的蒸发。蒸发所带走的热量比从嘴中吹出的热气传给手的热量还要多，因而手会变的更冷。可见吹气形成的气流速度不同，会产生相反的结果。

【问题12】. 夏天,人们常把水冻成冰块用于添加于饮料中.刚刚从冰箱里取出的冰用手一摸为什么回感到手被冰块“粘”住了,且“黏性”很强。冬天，当把手放在室外冰冷的钢管上也会有此感觉。这是为何呢

答：手上的汗液遇冷,放热,凝固为一层薄薄的固体的冰(当然你只是手感觉粘住,根本看不到).从液体到固体,物态变化为凝固,对于手来讲是放热过程.对于冰和钢管来讲是吸热过程.

【问题13】.为什么曲高和寡？弦外之音指的是什么？

答：频率越大，所发声音的音调超高，当然能跟着唱的人就越少。

弦外之音指人的听觉频率范围之外的（如超声、次声）确实存在且我们是听不到的声音。

【问题14】.有一种声纹锁，只有主人说出事先设定的暗语才能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开．这种声纹锁的原理是什么？

答：不同人声音的音色不同，区别出谁在说话，是因为音色不同的原因，声纹锁主要是依据声音的音色来辨别主人的。

【问题15】.中国传统中的医用“望、闻、问、切”检查病人，其中“闻”是利用了声波能传递什么？医学中用超声波碎石是利用了声波能传递什么？

答：中医中的“闻”，是指医生通过听声音，来判断病人的病情，说明声音可以传递信息；超声利用能量将结石粉碎，说明声音可以传递能量．

外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石，这说明声波能传递能量；通常我们听到的各种声音是靠空气传播的．

【问题16】. 为什么在卫生间唱歌会感到很好听？为什么听其声而知其人？但闻其声、不见其人指的是？

答：这是声音在狭小封闭的空间内,声音碰到墙壁后被反射，由于墙壁距离小，反射次数也较多，声音不但有种回旋的感觉，而且会从不同方向进入人耳（也就是环绕立体声，呵呵），所以听着感觉比较好。

听其声而知其人是因为每一个人所发出的声音的音色不同。

但闻其声、不见其人：这是因为声音在传播的过程中，当障碍物的尺寸小于波长时，可以发生明显的衍射，而光在同一物质中是直线传播的。

【问题17】.天坛回音壁为什么能够回音？

答：回音壁“回音”的原理是圆形墙面连续反射声波,所以说话时要和墙有一定的距离。

回音壁就是皇穹宇的外墙，围墙建造的磨砖对缝，十分的平滑，是很好的声音载体，可以传声，在传递途中对声音损失极小，只要对着墙说话，就算相隔四五十米，见不到面，都可以清晰的听到对方说话。

【问题18】.会跳跃的声音。1921年5月9日，莫斯科近郊发生了一次大爆炸．距爆炸地点70千米范围内，人们清楚地听到了隆隆的爆炸声，但是从半径70～160千米范围内却什么声音也听不到．奇怪的是，从半径160～300千米的范围内，人们又听到了爆炸的轰鸣声．声音怎么会跳跃过中间这片区域呢？文中提到的三个区域，哪个区域的温度最高？

答：（1）探究发现，声音在空气中的传播速度与气温有关．气温高，声速大；气温低，声速小．地面上方不同高处的气温不同，声速也不同，声音在空气中向前传播总喜欢拣温度低的道路走，当遇到温度高的空气时，声音便偏向到温度低的空气中去（图1）．这就像一列小孩和一列大人组成的队列，小孩和大人手挽手以相同节奏向前行进，由于小孩的步距小于大人的步距，结果整个队伍前进的方向便偏向小孩一侧．如果一个地区的气温变化比较复杂，这里温度高，那里温度低，声音经过的时候，就会一会儿拐向高空，一会儿又拐向地面．这样上上下下，就形成了上面所说的声音会跳跃的现象．

（2）距爆炸地点70km范围内，人们清楚地听到了“隆隆”的爆炸声，说该区域内靠近地面的空气温度较低；半径70 km～160 km范围内却什么也听不到，说明该区域内靠近地面的空气温度高；半径l60 km～300 km的范围内，人们又听到了爆炸的轰鸣声，说明该区域内靠近地面的空气温度低．所以，半径70km～160km范围内的空气温度最高．