生活中的物理
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1.闪电为什么是弯弯曲曲的
大家都知道,带异性电的两块云接近时放出闪电,闪道中因高温使空气体积迅速膨胀、水滴汽化而发出强烈的爆炸声,这就是我们常说的“闪电雷鸣”。
闪电为什么总是弯弯曲曲的呢?美国国家气象局的内泽特·赖德尔认为,每当暴风雨来临,雨点即能获得额外的电子。
电子是带负电的,这些电子会追寻地面上的正电荷。
额外的电子流出云层后,要碰撞别的电子,使别的电子也变成游离电子,因而产生了传导性轨迹。
传导的轨迹会在空气中散布着的不规则形状的带电离子群中间跳跃着迂回延伸,而一般不会是直线。
所以,闪电的轨迹总是蜿蜒曲折的。
2.打气筒在使用时为什么会变热?
想一想:
(以打气筒打气,是一个做功的过程。
气体受到外界做功时,它的内能会怎样?)
用打气筒打气入球中或单车轮胎中,用了一会就感到筒身发热。
这是因为打气的动作既用力F,又有位移s是一个手力对筒内空气作功(w=Fs)的过程。
根据能量守恒定律(1awofconservationenergy),我们对空气做功,身体就会消耗一些化学能(chemicalenergy)。
这些化学能就转变为筒内和球内空气的内能(internalenergy),故空气和筒身的温度就升高了。
柴油内燃机就是利用这个原理,利用活塞把气缸内的空气压缩至高温,把喷进去的柴油燃烧。
与上述相反,如果气体急速膨胀,就等于气体对外界作功。
于是,它的内能就要减少,温度就会降低。
3.照相用闪光灯
照相用的闪光灯利用电容器的充放电来工作。
闪光灯管工
作的时间很短,大约只有(1/1000)s,工作电流却很大,可达数
百安培,一般小型电源难以应付。
电容器可以解决这个问题。
闭合闪光灯开关后,电源以较小的电流用较长的时间为电容器充电,摄影时电容器通过闪光灯管迅速放电,发出耀眼的白光。
闪光灯用过一次之后要过几秒钟才能再次闪光,这段时间就是电容器的充电时间。