【物理漫画】22个初中物理专题乐趣图解

【物理漫画】22个初中物理专题趣味图解



长度和时间的测量

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在古代还没有发明尺的时候,人们用一些简单的工具来测量长度。比如随身带一根绳子,需要的时候就用它来比较长矮;古英国时代人们以“脚长”为单位来测量长度,直到今天,英语中的“尺(foot)”还有“脚“的意思。







秦始皇统一六国后,秦国的地图一下子变大了好几倍。然而,各种问题也随之而来。计量对象的不统一给国家的治理、人民的生活带来了很大的麻烦。
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你现在知道“尺有所短,寸有所长”的原理了吧!于是,秦始皇大手一挥,统一了度量衡。此中的“度”,指的就是尺子。




与长度测量的发展史一样,人们对时间的计量也颠末了漫长的发展和演变过程。


【物理漫画】22个初中物理专题趣味图解
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声现象

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声音无处不在,大到天崩地裂的轰鸣声,小到甜睡时的呼吸声。无论什么声音,其实都是由物体的振动产生的。

声音是善良的小可爱,为了方便我们听到,声音不妨在很多物质中传播,比如空气、大地、水……

当然,声音也不是毫无原则的,好比,声音就绝不踏入真空一步!

了解了声音产生和传播的一些基本情况后,我们就来看下声响的三个特征吧,它们分别是音调、响度和音色。





物态变化

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古时候,人们没有温度计这种高大上的玩意儿,只可特别粗暴地形容天气,不是冷就是热……



中国古人聪明一点,会把水装到瓶子里,一到冬天天冷了,水就会结冰;比及天气转暖,冰又会熔化成水,这东西叫“冰瓶”。

后来,意大利的科学家伽利略利用热胀冷缩的道理发明了最早的温度计。

1724年,德国人华伦海特制定了华氏温标,把纯水的冰点温度定为32度,把标准大气压下水的沸点温度定为212度,中心分为180等份,每一等份代表1度,这就是华氏温标。

后来,又有一个叫摄尔修斯的瑞典科学家也搞了一个温度规范。当时他把水沸腾的温度定为0度,水的冰点定为100度。

后来大家觉得这个设定太反人类了,就给调了个按次,这就是我们现在看到的摄氏温度了。
世界上的各种物质,大体上可以分为三种状态:固态、液态、气态。随着温度等条件的变化,物质不妨在不同的状态间相互转化,这种物质在不同状态间的转化就叫做物态变化。以水为例:







光现象


对于光,相信大家都不陌生。我们的劳动人民向来是最勤劳勇敢、充满智慧的,对于光的利用当然也不例外,比如大家都知道的凿壁偷光……

光在同种均匀的透明介质中沿直线传播。

由于光在空气中沿直线传播,而光又是“无孔不入“的,当光遇到的小孔非常小时,你就没办法“凿壁偷光”了,这个时候,你“偷“到的可能是一个“电灯泡”。

如果给阿基米德一个支点,他可以撬动整个地球;如果给天上的狗狗一个合适的时间点,那它就可以吞下整个太阳!没错啦,这就是“天狗食日”,也叫日食。

光也并不总是一往无前的,当遇到不透明的物质时,它就会被无情地“遣返”回来,这就是光的反射。


光滑的表面如同严厉的军官,光线遇到后整整齐齐地返回。



粗糙的表面纪律涣散,光线遇到后也变得散漫。





透镜及其应用



什么是透镜呢?顾名思义,光能透过的镜子嘛!那么凸透镜就是“肚子大”的透镜,凹透镜就是“肚子瘪“的透镜了。



接下来,就让我们看看“吃货小分队”和“健身达人小分队”各有什么本领吧。


凸透镜是个热心肠,

可以帮助光线宝宝们会聚在一起




凹透镜比较“个性“,

喜欢劝光线宝宝们“各奔前程”


俗话说的好,是金子总会发光的!是透镜,也总是有用滴!于是,各怀绝技的透镜被广泛应用于古今中外、各行各业、方方面面……




晋代科学家张华著的《博物志》一书中说:“削冰命圆,举以向日,以艾承其影,则得火。





据叶梦得在《石林燕话》卷十中的记载:“欧阳文忠近视,常时读书甚艰,惟使人读而听之。




1610年,伽利略用他自制的望远镜仰望星空,这一望不要紧,他发现了一个天大的秘密:原来地球不是宇宙的中心!当然,他的这个观测结果也顺便为哥白尼洗刷了冤屈!







质量和密度



“质量”这个词呢,想必大家并不陌生,比如以下场景:



物理学中的质量只与物体含有物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置无关。





不管是岁月静好的小铁球、摔成两半的小铁球、偷跑到B612行星上的小铁球,还是被烤成铁水的小铁球,含有的物质的多少都没变,所以小铁球的质量始终不变。

提到质量,就不得不提密度,关于密度,那就讲一个很有意思的小故事吧!


相传叙拉古赫农王让工匠为他重金打造了一顶王冠,可是国王疑心病又重,怕工匠私吞黄金,所以检验这顶王冠的任务就交给了阿基米德。阿基米德苦思冥想无果,于是决定先洗个澡再说吧!就在他坐进澡盆的一刹那,灵光一闪,一条妙计便涌上心头……









提到力学,这事儿要从几百年前聊起,在那之前,西方的大师们正在研究一个看似简单的问题——物体为啥会动?比如:


后来,有个顽皮的苹果,凑巧砸在了牛顿的头上,牛顿并没有立马“消灭”掉这个苹果,而是进行了仔细的研究;再后来,虐人最狠的学科——经典物理学就诞生了!那么,牛顿是怎么解释这个问题的呢?



力是什么呢?用教科书的话说,力就是物体对物体的作用。力不能脱离物体而存在;一个物体是施力物体的同时也是受力物体。比如说,你打了小基一巴掌,但同时,小基也“打”了你一巴掌。


最后,咱就来讲讲力的三个要素吧!它们分别是力的大小、方向、作用点,翻译成中文就是:

这三个要素中有任何一个不同,两个力就是不同的力哦!





运动和力



通过前面的学习,我们知道了力可以使物体运动,那么,没有力物体就不会运动了吗?根据自己在地球上生活的多年经脸,你的回答可能是“是的”。一直到几百年前人们也都是这么想的,然而到了伽利略这里,事情就开始变得不一样了……



后来,牛顿将伽利略、笛卡尔等人的思想进行了总结,得出了牛顿第一定律,也叫惯性定律,意恩就是,世间万物都有一个共性,那就是——懒!

什么是惯性呢?简单来说,就是:一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,比如原来静止的物体,不受力时,你想让它运动起来很难。


而一旦它运动起来后,你再想让它停下,也很难!







压强


压强是什么?神话传说中,嫦娥偷吃仙药飞到了广寒宫,孙悟空深入海底“拿“走了金箍棒。然而事实上,由于大气压和水压的存在,不管是“上天”还是“下海”,你都会被“撑“或者“压”得粉碎……


虽然“上天“这件事离我们普通人有点远,但下水还是可以的。那么问题来了,怎样才能判断出水的压强是否在你的承受范围内呢?这里,需要用到以下计算公式。


随着科技的发展,人类已经突破重重“压强“的障碍,做到了神话传说里才能做的事情。1969年,人类首次登上月球;,我国的”蛟龙号”载人潜水器最大潜水深度已经达到7062米。





浮力


目前为止,我们已经学了各种各样的力。孔子曰:“温故而知新,可以为师矣。”孔圣人说的有理,那我们先来回顾一下这些力。


那就先来认识下这位新来的“浮力“吧!什么是浮力呢?我们知道,液体内部向各个方向都有压强,且越深的地方压强越大。因此,如果把小白扔进死海,小白会受到来自四面八方的海水对他的压力,最终,向上顶的战胜了向下压的,小白成功浮起。向上顶的和向下压的压力之差就是浮力。

但如果是被扔进鄱阳湖,可就没那么幸运了。虽然小白仍旧受到向上的浮力,但可惜浮力太小,支撑不了小白的体重,不会游泳的小白就只能一点一点地沉向水底……


浮力除了可以救命以外,还有很多其他的用途,比如称个象啦、捞个铁牛啦、鉴别个王冠啦……







功和机械能


数九寒天,查平湖迎来了轰轰烈烈的冬捕。吃货小向也兴高采烈地去买了一大捆刚捕捞上来的大鱼,在冰面上欢快地拉着走了300米。

上岸后,手中的鱼突然变得“沉重“起来,小白“哼嚇哼嚇“地又前进了300米,累到开始怀疑人生,想象中的香煎鱼腩、红烧鱼尾、鱼头汤、鱼肉饺子、椒盐炸鱼排……也突然没那么香了。

上面两个情景中,虽然小白拉着一捆同样的鱼走了同样的距离,但一个轻轻松松,一个却累到自闭。为什么会这样呢?因为小白花的力气不同,做的功也不同。为了衡量做功的多少,我们就要用到功的公式。

那么,你只要花费了力气,就一定能做功吗?事实上,并不是这样,从下就是典型的不做功的三种情况。


小白背书包的力与运动方向垂直,

因此对节包没有做功。







简单机械


不营是多强壮的人类,身体的力量总是有限的,所以自古以来人们就热衷于发明各种机械来帮助人们工作。

对于阿基米德来说,机械则有着更大的作用。他说:“给我一个支点,我可以撬动整个地球!”于是,说干就干。他使劲向下按压杠杆的一端(姑且认为他确实找到了这根杠杆),以光速向下奔跑了100年,终于将地球向上翘起了一根头发丝直径的距离……

使用机械虽然很方便,但总是会消耗额外的功。为了衡量机械工作的效率,于是有人就提出了机械效率的公式。







内能


世界上形形色色的物体有的在运动,有的静止,但构成这些物体的分子或原子却时时刻刻都在运动着,乐此不疲!而且温度越高,它们运动的热情越高涨,动能也越大!


运动越激烈,也就是分子的动能越大,物体的温度就越高。


分子除了有动能,还有势能。势能就是比较“矫情“的磨人精了,离得远了不行,离得近了也不行。


因为不同物质的分子“脾气”各不相同,当我们给等质量的不同物质加热时,“热情”的物质很快升温,“慢热”的物质就升温缓慢啦!科学家引入“比热容(用字母c表示)“这个概念来表示不同物质吸热升温的“脾气”。





内能的利用


各种各样的物质中蕴含的内能虽然相当丰富,但使用起来却不那么方便。这个时候,在人类“偷懒”的本能驱使下,蒸汽机被发明出来了,从此人类就坐着蒸汽机迈入了新征程!蒸汽机的出现拉开
了第一次工业革命的序幕!


18世纪第一辆汽车问世,从此人类结束了“慢生活,跨入了“一日千里”的高速时代!

内能经过各种热机虽然可以转化为机械能,但任何机器都无法把能量完全转化为机械能。这是因为在做功的过程中会有部分的能量转化为内能,最后以热量的形式散失。

为了衡量机器工作的效率,于是就有人提出了机械效率的公式。事实上,由于摩擦、机械自重等,任何机器的机械效率都小于1。

能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保特不变。这就是能量守恒定律!





电流和电路


接下来,就是初中物理中最虐人的电学了,是不是瞬间感觉被十万伏高压击中?那么,问题来了,电学到底是什么?

我们都知道,全属可以导电,靠的就是金属中大量“放荡不羁爱自由”的电子,别看这些电子平时无所事事,到处乱窜,但电池“长官”一声令下,它们就都乖乖排好队齐步前进了。


把灯泡与电池相连,闭合开关后电池“长官”一声令下,电子就开始定向移动,于是就形成了流。

关于电流的方向,就不得不插播一个很有意思的小故事了。


据说当年人们发现了世界上存在两种电荷,于是就给它们分别起了名字:正电和负电,并规定了正电荷定向移动的方向为电流的方向。尴尬的是,后来发现电子带的居然是之前定义的负电!
也就是说,之前的规定跟形成电流的实际情况相反。那么,怎么办呢?这个问题大概着实让当时的科学家们头疼了一把!

于是定义就没改,变成了今天这个样子。

实际上:电子(负电荷)在做定向运动形成电流。
人为规定:正电荷的定向移动方向是电流方向。








电压  电阻



人有了压力,便会不斯前进。




电器一旦有了“压力”,如同水有了抽水机,电子们便朝着一个方向奔流不息,这祥一来,光明有了,温暖有了,活力有了……



电子们虽然都有一颗贪玩的心,但迫于家长们的压力,也不得不束手束脚。比如老铜家的家教宽松些,铜的电阻就小些,老铁家的家教严格些,铁的电阻自然就大了。

最后,为了带助可爱的小电子们找到更适合他们无忧无虑玩耍的地方,我们来仔细分辨下不同导体的电阻大小吧!


同种材料制成的导体电阻大小与其横截面积大小和长度有关。







欧姆定律


被电学折磨了这么久,当你以为你“渡”过了电流,“走”过了“电路”,“扛”过了电压,“翻越”了电阻,终于到达电学的坦途时,铛铛铛铛——欧姆来了,欧姆带着他的欧姆定律款款地朝你走来了!

莫惊慌,我们还是先来回顾一下之前学到的东西。下面,敲黑板,划重点!


电路三兄弟


他们哥儿几个搭档起来就是:


为了弄明白这哥儿仨之间“不可告人”的秘密,欧姆定律就闪亮登场了!有了它,什么电压、电阻、电流的,千军万马,不在话下!











电功率



消耗了多少电能,我们就说电流做了多少功,电功用W来表示,计算公式如下:


不同的用电器消耗同样的电能,有的快,有的慢,表示消耗电能快慢的就是电功率P。


这里友情赠送一个电功率的公式:



因为用电器和导线都有电阻,电阻和电流互相不对付,一摩擦就生热,生热的多少可以用焦耳定律算出来!








生活用电



自从爱迪生发明了电灯泡,人们的生活就开始有了翻天覆地的变化……



除了电灯泡,后来各种各样的家电,像电机机、电冰箱、洗衣机、空调、微波炉等也都出现了。如果这些电器火力全开,那电线就有点受不了。

不仅如此,电还是个暴牌气,你一旦误触了不该碰的地方,那……

尽管如此,电还是给我们的生活带来了很多方便。





电与磁



磁铁周围存在着磁场,磁场像极了龙卷风,紧紧包围着磁铁;越靠近磁铁,磁场就越强哦!


磁铁磁性最强的部分叫做磁极,静止时,指南的磁极叫南极,指北的叫北极。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。


闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中就会产生感应电流。


反过来,如果将一根通电导线放到磁场中,那么导线将会在磁场的作用下“不由自主”地运动起来!







信息的传递


自古以来,人们就有传递信息的需求。远古时候,人们用最原始的方式进行交谈,虽然也挺方便,但就是有点费嗓子……

后来,人们有了更高级的交流方式,不仅能传递信息,还能顺便救个命、调个皮……


诸葛亮被司马懿围困于平阳,放灯求救,最终脱险




周幽王峰火戏诸侯



现在,信息的传递更加方便、快捷、形式多样。哪怕相隔千万里,只要一个电话,我就可以知道你在何时何地做着什么事…





能源与可持续发展



能源是个大家族,天上地下、山间海底,都可以找到它们的踪迹。





然而,地球上的能源是有限的,尤其像煤、石油、天然气等化石能源,要经过亿万年的地质作用才能形成,用一点就少一点,这样的能源叫做不可再生能源。对于这样的能源,我们自然要节省着用,不然,几十年后,我们的后代可能要骑看毛驴去上学了!

为了后代的小朋友们不用骑着毛驴去上学,我们不仅要节约使用不可再生能源。还要大力开发可再生能源。可再生能源就是像太阳能、风能、水能等可以源源不断得到、持续供我们使用的能源!


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