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第四辑 物理1（第2页）

驾驶员开动发动机后，旋翼随即高速旋转产生升力，将机身从地面上垂直抬升至空中。通过操纵旋翼的倾斜角度，直升机便能前进或转向；旋翼转得越快，产生的升力也越大，机身可以越升越高。只要把旋翼转速调节到使旋翼产生的升力恰好等于地球对机身的吸引力，这时直升机就悬停在空中了。

由于直升机具有这种特殊的本领，所以它的起飞着陆不需要正规的机场跑道，而且可以进行超低空飞行，用途十分广泛。

除了直升机之外，还有一种高速喷气式飞机也具备空中悬停的本领。这种飞机在起飞和着陆时，能把安装在机身两侧的喷气发动机喷口转为朝下方喷气。利用发动机喷出的高速气流产生的反作用力把飞机托起来。驾驶员控制喷气量的大小，飞机也能够悬停在半空中。

知识点：飞行器、升力、旋翼

为什么棉衣会给人温暖

冬季，天寒地冻，气温降低到零摄氏度以下。怕冷的人穿上厚厚的棉衣棉裤，浑身觉得暖和得多了。难道棉衣能产生温暖？不是的。你不妨去拿一支温度计，把它上面指示的当时温度记下来，然后把它严严实实地裹在棉衣里。几小时后，把它拿出来看，温度计上的水银柱一点也没有上升，还是呆在原来的位置。这说明棉衣一点也没有给温度计什么温暖。

只有自身能发出热量的东西如太阳、火、暖气机等才能将热量源源不断地传播开来。冬日人们晒太阳、烤火、开暖风机取暖，让这些热源给人们带来阵阵暖意。

棉衣不是热源，不可能发出热量。穿棉衣的人感到温暖，实际上是自己身体内产生的热量温暖了自己的身体。这是怎么说的呢？因为棉衣里填衬着棉花，蓬蓬松松的棉花纤维里充满着无数小空洞，空洞中有空气，而空气是一种非常优良的隔热体，它能阻止身体里发出来的热量跑到外面去，这样就保持住了身体的温暖，不觉得冷了。

利用棉花不容易传热的特点，夏天街上卖冷饮的小贩，用小棉被包住冰棍、冰淇淋，使外面的热传不进去，就不容易融化。

除了棉花以外，其他如丝棉、羊毛绒、羽绒等也具有这种特性，用它们制成的衣服，甚至比棉花的保暖性更好。

知识点：热量、空洞、隔热体

为什么水落在油锅里会爆裂

炒菜熬油时，水落到热油锅里，会有爆裂声伴随着四溅的油花，让人躲闪不及。

水落到热油锅里爆裂，跟水和油的沸腾温度有关。水温上升到100℃时沸腾成为水蒸气，而油的沸腾温度在200℃以上。还有一个非常重要的原因，就是水比油重，所以水滴落到热油锅里后，立刻向锅底下沉。由于锅里的热油温度早已超过沸水温度，会使沉到锅底的水滴温度迅速升高沸腾变成水蒸气，体积膨胀1000多倍。水蒸气比油轻，所以要从锅底上升，通过油层表面散发出去。在上升过程中，水蒸气气泡不断推开包围住它的热油，直到突破油层表面后爆裂，发出噼里啪啦的响声。气泡爆裂时，将油层表在的油一起带了出去，这就是四溅的油花。

反过来，油滴落到热水锅里不会溅起水花的道理也清楚了：油比水轻，100℃的沸水温度，不能把浮在水面上的油煮沸，所以不可能使油爆裂溅起水花。

因此，熬油时，万一因炉火过旺，锅内的油迅速升温而着火燃烧时，千万不能用水浇；往油锅里浇水，水全沉到油层底下，把锅内的油往上抬升，从油锅边上溢出锅外，着火的油在灶台上漫延开来，这时要扑灭它就麻烦了。正确的做法就是立即用锅盖往着火的油锅上一盖，使油与空气隔绝，火便熄灭了，锅内的油照样还能炒菜。

知识点：沸腾、温度、蒸气、膨胀、爆裂

为什么移动电话没有电话线

移动电话俗称“手机”，它与普通电话最大的区别就是不需要连接电话线，可以带着它随便到什么地方，能与市内外，甚至与国外的电话用户通话。

实际上移动电话就是一台小型无线电收发信机。按动机上的拨号键后，这个拨号信息就转换成无线电波传送到邻近一个区域中继站。中继站将该信号放大后再发送到移动电话交换总站进行鉴别处理。如果受话方是本地普通电话用户，交换总站就把这个电话号码信息传送给本地普通电信局交换机，接入本地普通电话线路，最后接通受话方的电话；如果受话方也是移动电话用户，移动电话交换总站就接通区域中继站另一个无线电信号通道，用另一个频率的无线电波发送给受话方的移动电话机；要是移动电话用户拨打的是国内或国际长途电话，那么移动电话交换总站就会把住处传送给本地的长途电信局再转发出去，同样能迅速接通国内外任何地方的电话用户。

每一个移动电话区域中继站的电波发送范转围为30千米。如果把本地的中继站与邻近城市的移动电话中继站联网，就能建立跨市、跨省甚至全国联能的移动电话通迅网。

知识点：无线电波、中继站、交换机、通道

为什么用吸管可以把饮料吸上来

当你用一根吸管喝饮料的时候，你有没有想过：为什么用嘴一吸，水就能沿着吸管跑到我们嘴里来？这主要依靠大气压力的帮助。

我们知道，在地球的周围包着一层厚厚的空气，称为大气层。哪里有空气，哪里就要受到大气的压力。据测定，在地球的表面，每平方厘米的面积上，所受到的大气压力大约为10牛顿。

吸管插在杯子里，吸管的里面和外面都跟空气拉触，都受到大气的压力，而且内外受到大气压力相等，这时，吸管内外的水保持在同一个水平面上。我们含着吸管一吸，吸管里的空气被我们吸掉了，吸管里没有了空气，作用在吸管内水面上的压力就比吸管外面上的压力小，这样，大气压力就会把饮料压进吸管，使吸管内的水面上升。我们不停地吸，饮料就源源不断地跑到嘴里来了。

知识点：大气压力、空气、饮料

为什么钢笔能够自动出水

当你用钢笔写字的时候，纸上立刻就现出字迹。你可曾想过：为什么当你写字的时候，钢笔里的墨水源源不绝地跑出来，而你不写字的时候，墨水就不出来呢？

我们来做一个实验：将一根细玻璃管插入盛有水的玻璃杯里，水就很快地从细玻璃管中往上升，而且管子里的水面比玻璃杯内的水面还要高。这个现象叫做毛细现象。钢笔就是应用毛细原理加以设计的。它依靠笔身上一系列毛细槽和笔尖上的车缝，把笔胆里的墨水输送到笔尖。书写的时候，笔尖一碰到纸张，墨水就附着在纸上，在纸上留下了明显的字迹。

不写字时墨水为什么不流出来呢？让我们再做个小实验来说明这个问题。用一块硬纸片盖在装满水的玻璃杯上，按住纸片，并迅速地将玻璃杯和纸片一起倒转向下，再轻轻地放开按住纸片的手。只见硬纸片紧紧地吸在玻璃杯上，并托住了满满一杯水。是什么力量托住了硬纸片而使玻璃杯中的水不流出来呢？这就是大气压力的作用，正是大气压力托住了硬纸片和杯中的水。不写字的时候，钢笔里墨水不流出的道理也是一样。因为笔胆外面的大气压力比笔胆里的压力大，所以能够把墨水抵住不外流。

知识点：毛细现象、毛细槽、大气压力

为什么不倒翁不会倒

大家都有这样的经验：平放的砖头很稳定，把砖头竖立起来就容易翻倒；瓶子里装了半瓶水稳定，空瓶子或是装满水的瓶子就比较容易翻倒。从上面两个事例来看，要使一个物体稳定，不易翻倒，需要满足两个条件：第一，它的底面积要大；第二，它的重心要低。物体的重心可以认为是所受重力的合力作用点。

对任何物体为说，如果它的底面积越大，重心越低，它就越稳定，越不容易翻倒。例如：塔形建筑物总是下面大上面尖；装运货物时，总是把重的东西放在下面，轻的东西放在上面。

了解了这些知识，我们再来看看不倒翁。不倒翁的整个身体都很轻，只是在它的底部有一块较重的铅块或铁块，因此它的重心很低；另一方面，不倒翁的底面大而圆滑，容易摆动。当不倒翁向一边倾斜时，由于支点（不倒翁和桌面的接触点）发生变动，重心和支点就不在同一条铅垂线上，这时候，不倒翁在重力的作用下会绕支点摆动，直到恢复正常的的位置。不倒翁倾斜的程度越大，重心离开支点的水平距离就越大，重力产生的摆动效果也越大，使它恢复到原位的趋势也就越显著，所以不倒翁是永远推不倒的。

像不倒翁这样，原来静止的物体在受到微小扰动后能自动恢复原位的平衡状态，在物理学上叫做稳定平衡。而像乒乓球、足球、篮球等球状物体，在受到外力后，可以在任何位置继续保持平衡，这种状态称为随遇平衡。处于随遇平衡的物体，重心和支点始终在同一条铅垂线上，而且重心的高度保持不变。横放在桌上的铅笔，就是一种随遇平衡，不管它滚到哪儿，重心的高度是不变的。

知识点：底面积、重心、稳定、平衡

为什么在泥地上骑自行车很费力

在软软的泥地上骑自行车时，自行车的两个轮胎就像是漏了气似的，蹬起来特别吃力。这是什么缘故呢？

想想看，你在雪地里或是在泥沼地里走路时，不是也感到很难起步吗？这是因为脚踏在雪地里或泥沼地里的时候，人的体重就压在脚底那么大的一块面积上，这时候，脚对地面产生了一个较大的压强。因为雪或泥沼地的弹性系数和弹性限度都非常小，也就是说，在不太大的压强的作用下，就会发生较大的形变，而且不能自己恢复原来形状，所以脚就陷进了软软的雪或泥里了。这样，当你再想起步时，就不得不把脚抬得比平时走路时高，因此就感到比较吃力。

在泥地里骑自行车也是这样，由于车轮对地的压强，使泥地被压出的一条深沟。这样，车要前进，首先必须要把自行车的轮子从沟里抬起来。而且泥地越软，车轮陷得越深，深沟对车轮前进的阻碍越大，使自行车前进所需要的推力也越大。所有这些因素都要求人对自行车的踏脚施加更大的作用力。因此，在泥地上骑自行车特别费力。

知识点：压强、弹性系数、形变、阻碍

为什么湿的手套和袜子不容易脱下来

每个人都有这样的经验：手套和袜子湿了以后就不容易脱下来。这是什么缘故呢？

手套和袜子在干的时候，织物本身比较松，同时它们对手和脚的附着力也很小，所以我们可以很方便地把它们脱下来。可是，手套和袜子湿了以后，由于水的表面张力使织物绷紧了，同时，水对手套、袜子和手、脚又都有一定的附着力，就像胶水似的把它们“粘”起来，所以就不容易脱下来。

刚洗过的脚不容易穿上袜子，也是这个道理。因为刚洗过的脚，皮肤上还附着很多不易觉察的小水珠，它会“抓”住袜子，不让袜子穿上去。

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