厨房中的物理学

厨房中的物理学小组成员：李萍康玉志徐怀玉马朝阳目录前言 (1)1、厨房中的物理应用 (2)1.1 厨房中的炊具 (2)1.1.1勺子 (2)1.1.2筷子 (2)1.2 常用的炊具 (3)1.2.1“看”刀 (3)1.2.2 磨刀 (4)1.2.3 奇妙的保温瓶 (4)1.2.4 会“唱歌”的保温瓶 (4)1.2.5“与世隔绝” (4)1.2.6“脆弱”的砂锅 (5)1.2.7 “会发功的砂锅” (5)2、厨房中的物理现象 (5)2.1 热现象 (5)2.1.1“骨肉分离” (6)2.1.2 热汤中的“金钟罩” (6)2.1.3“怕汤”的杯子 (6)薄杯厚杯“谁怕烫” (7)玻璃杯不破的秘密 (7)2.1.4冻肉解冻 (8)2.1.5 水管“出汗” (8)2.1.6煮食物是不是火越旺越快 (9)2.1.7 “喷云吐雾” (9)2.1.8锅里的另类声音 (9)2.1.9油水“较量” (12)2.2电现象 (10)2.2.1 神奇的微波炉 (10)2.2.2 电磁炉 (10)2.2.3 抽油烟机 (11)2.3光现象 (12)2.3.1 神奇的泡泡 (12)2.3.2 七彩泡泡 (12)2.3.3 “秀色可餐” (13)2.4力现象 (13)2.4.1 魔法吸盘 (13)2.4.2“吸心大法” (13)前言物理学是人类科学文化的重要组成部分，是研究物质相互作用和运动规律的一门自然科学。

在我们的生活中，“物理”随处可见，例如：雨后为什么会出现彩虹,树叶为什么是绿的,灯泡为什么么会发光,烧开水时为什么壶口会有“白气”等等。

下面由我们带领大家去看一下厨房中所蕴含的物理现象吧！《厨房中的物理学》这一小课题主要运用物理学的丰富内涵剖析了厨房中的用具（餐具，炊具等）和出现的现象（光、热等）。

这充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”这一物理新课程标准的基本理念。

当然对于厨房中所包含的物理知识有太多，分类方式也有很多种，这锻炼了我们用科学的态度进行探索，并熟练运用物理知识对部分物理用具或物理现象的内涵进行解释，培养了我们自身善于发现，勤于探索的科学的态度，提高了我们自身的科学素养，同时也能让大家体会到物理是如此的贴近生活。

我们通过观察、讨论、探究、实践、查阅文献等方法，达到对厨房中的用具和常见的现象所包含的物理知识进行挖掘，运用物理知识对其全面的分析和解释。

当然对这次课题也充分体现了对于研究要以科学严谨的态度，同时发扬了我小组成员的合作精神，提高了每位成员的综合能力，这不仅使我们自身，也带领大家对生活，对物理产生了浓厚的兴趣。

1、厨房中的物理应用厨房中蕴含了很多物理知识，无论是厨房用具或常见的现象。

学习物理知识，探究物理问题，让我们体会到学习物理的乐趣，那么让我们来感受生活的奥秘吧!接下来，我们将从以下两方面去探索和发现：1.1 常用的餐具1.1.1 你了解勺子吗？(1) 勺子的结构勺头、勺柄、勺臂(2)使用过程用手抓住手柄，中指与勺柄的下端交于一点，大拇指与勺柄的上端交于一点。

用勺头盛饭。

(3)使用原理杠杆平衡原理亦称“杠杆平衡条件”，要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比，动力×动力臂=阻力×阻力臂，由图可以看出，杠杆达到平衡，动力臂（L1）比阻力臂（L2）小，动力（F1)就比阻力(F2)大。

则勺子是费力杠杆。

F1×L1=F2×L2（杠杆平衡条件）1.1.2 筷子的物理学知识筷子是我们日常生活中必不可少的餐具之一，它是由两个木棒或铁棒组成的简单餐具。

（1）结构两个木棒，筷头细，筷尾粗（2）使用方法上面的筷子用大拇指，食指和中指控制。

下面的筷子要固定，只动用上面的筷子，然后夹住食物，这点很关键。

两根筷子头部合起来，筷子尖对准，很容易就能夹起吃的东西。

尽量用筷子尖夹取。

（3）筷子的使用原理杠杆的动力和阻力指的都是杠杆受到的力，动力是手指对筷子的作用力，阻力是菜对筷子的作用力。

确定筷子这个杠杆动力臂和阻力臂的关系，需要找到支点，支点在筷子的上端，动力臂小于阻力臂。

由杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂或反比。

动力×动力臂=阻力×阻力臂，如图可知动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，则筷子是一个费力杠杆。

（4）具体分析筷子支点应该在虎口（食指与大拇指相连）处，动力是手指对筷子的作用力,一般在筷子中点上下（就算你很向下拿，也不能到筷子头吧）。

阻力是菜阻碍筷子合拢的力，一般作用在筷子头上。

（除非你单独把菜放在中间处，但这就不是正常使用了）所以它是一个动力臂水小于阻力臂的杠杆，是费力杠杆。

不同的人拿筷子的位置不同，会造成费力的程度不同，但都是费力杠杆1.2 常用的炊具1.2.1 “看”刀(1)结构刀刃、刀背、刀柄(2)使用方法用右手拿住刀柄，用刀刃切物品(3)使用原理要使菜刀切入物体就必须使菜刀对物体的压强大于物体表面所能承受的最大压强。

由公式P=F/S得：再用力小的情况下，可以通过减小刀口与物体的接触面积来增大菜刀对物体的压强(受力图中F为F1与F2的合力)。

(4)具体分析菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。

菜刀的刀刃有油是为了在切菜时使接触面光滑，减小摩擦。

菜刀柄上面有花纹，使接触面粗糙。

1.2.2知道为什么磨刀要浇水？在生活中，我们经常会看到人们用磨刀石来磨刀，且边磨刀边往刀上浇水。

这是为什么呢？磨刀原理：磨菜刀时，要不断浇水，是因为菜刀与石头磨擦，做功产生热，使刀的内能增加，温度升高，道口硬度（硬度：金属表面上的不大体积内，抵抗变形者破裂的能力）变小，道口不利，浇水时，利用热传递，使菜刀内能减小，温度降低不会升至过高。

1.2.3奇妙的保温瓶（1）保温瓶结构壶胆、壶塞、壶壳、壶柄（2）保温原理我们听到声音是由于振动发声，而水量不同声音不同。

增大，音调升高。

（3）保温瓶会被欺压压坏吗？保温瓶中间为双层玻璃瓶胆，两层之间抽成类似真空状态，并镀银或铝，真空状态可以避免热对流，玻璃本身是热的不良导体，镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热反应反射回去。

温瓶胆底部的结构是圆的，类似薄壳结构，各个方向的受力均摊，保温瓶胆受力平衡，所以胆不会被大气压压破。

（4）验证保温我们知道声音在真空里是不传播的，真空里没有介质。

在我们周围是存在很多气体，它们做无规则运动，当我们将耳朵堵住保温瓶口时，瓶内空气撞击胆壁发出声音，此声音不会通过双层玻璃瓶胆之间传播出去，声就会进如人耳，听到嗡嗡声。

此声越大说明真空性越好，越保温。

保温瓶的瓶塞，通常可以软木或塑料制成，这两种材料也都不易导热。

1.2.4“会唱歌”的保温瓶当我们想保温瓶中倒开水时会听到好听的“音乐”？为什么呢?（1）过程描述将保温瓶平放在地上，把水灌入保温瓶里，会听到美妙的声音，灌入的水量不同声音也不同（2）分析原理（声现象）我们听到声音是由于振动发声，而水量不同声音不同。

暖瓶在没有液体的情况下，内部是充满空气的，由于暖瓶和瓶口的截面积不同，所有暖瓶内部的空气形成一个空气腔。

当内部灌入液体时，空气的流动致使空气腔的振动（空气腔共振频率与空气体积成反比。

即空气腔越小，共振声音的频率越高），同时水面上部空气腔的长度不断减小，导致空气振动的频率（单位时间内振动的次数）增大，音调升高。

1.2.5“与世隔绝”想知道怎样可以让保温瓶更保温？那就不要灌太满哦！(1)操作过程在通常想保温瓶中灌水时，我们总是在瓶塞和水面间留下一些空隙，不灌满，这样保温瓶的保温效果会更好。

(2)分析原理（热学知识）灌开水时，不灌满能更好的保温。

因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好防止热量散失。

1.2.6“脆弱”的砂锅你知道滚烫的砂锅不能放在湿地上的，这是为什么呢?(1) 砂锅结构砂锅盖砂锅身金属架(2）分析原理滚烫的砂锅放在湿地上宜破裂。

这是因为砂锅是热的不良导体，砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热，收缩，而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，容易破裂。

1.2.7“会发功”的砂锅我们吃砂锅时会发现离开火炉的砂锅里还在继续沸腾，这是为什么呢？（1）过程描述把砂锅放在炉子上，放入食物，加火。

食物内的汤开后，将砂锅端离炉子后，我们发现砂锅内的水仍然沸腾（2）分析原理用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物将在锅内继续沸腾一会，这是因为砂锅离开火炉时，砂锅底的温度高于一百摄氏度时，而砂锅内食物的温度为一百摄氏度，离开火炉后，锅内食物能从锅底吸收热量继续沸腾，直到砂锅温度降低至一百摄氏度为止。

2、厨房中的物理现象2.1 热现象2.1.1 “骨肉分离”（1）过程描述将刚煮熟的热鸡蛋快速放入冷水中，过一会儿将其拿出，把蛋壳就很好的剥去了！（2）基本原理热胀冷缩（3）具体分析鸡蛋是由蛋壳、蛋白、蛋黄构成的。

蛋壳的主要成分是碳酸钙。

在蛋壳白之间，有一层很薄的蛋壳膜，这是蛋白质的明胶。

在鸡蛋内部还有气室，它与蛋白一体。

越是新鲜的蛋，气室越小，放的时间久了，这个气室就渐渐变大。

蛋壳和蛋膜视为一体，它是可以透少量的气的。

在煮鸡蛋时，气室内的空气就膨胀，有一部分气要跑到蛋壳外面来。

蛋煮好后立即浸入凉水里时，因气室内减压，水会进到蛋膜和蛋白之间。

换句话说，空气跑出去之后，进来了水。

因为水进到了蛋膜和蛋白之间，所以蛋壳就好剥。

因为滚烫的蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使二者脱离。

2.1.2 热汤中的“金钟罩”（1）现象出锅的热汤会冒白气，但过一会儿白气就会消失，看上汤面没有热气，好像不烫，但喝起来却很烫（2）分析原理因为油的导热性差，汤面有一层油阻碍汤内热量散失。

汤内温度高。

喝汤时自然很烫2.1.3怕“烫”的杯子杯子是人们日常生活中的必须品，当然杯子的种类有很多种，按材质分有玻璃杯，木质杯，塑料杯等。

下面我们来介绍其中的一种“怕烫”的杯子——玻璃杯（1）结构杯身、杯底（2）过程在冬天或气温较低的情况下，将冷的玻璃杯中倒入开水，杯子会裂缝，甚至会听到“嘣”的一声，玻璃杯炸裂。

这种情况是不是杯子太薄了，厚杯子会不会也已炸裂呢？（4）分析原理①原理热胀冷缩热传递②具体解释1> 热水到入玻璃杯中会出现使其破裂的现象，这是由于玻璃受热以后膨胀不均匀造成的。

热水倒进去后，杯子侧壁就会受热膨胀，但是杯子侧壁受热又是不均匀的，杯子内侧会马上变热，但外侧去不会马上变热，于是，内侧就会迅速膨胀，但是外侧部分仍旧保持原来的状态，这样就会导致外侧与内侧玻璃变形的不一致，杯子就会破裂。

2>对于薄杯和厚杯那一个更已破裂呢？据上一步的解释，大家来猜测一下吧！厚杯子受热更容破掉，薄杯子反而不容易破裂。

因为薄杯子可以很快地把热量从内侧传到外侧，这样，杯子的温度就会很快趋于均匀，膨胀变形的程度也会小些；厚的玻璃杯内外温度就不易很快一致，在短时间内内侧温度高，很快膨胀，而外侧趟未膨胀，这样外侧受内侧的压迫，所以容易破裂。