【周四 悉说】猴年的最后一堂趣味物理课,我可是施出了洪荒之力了

 

今天,张老师用全新的方式,在表演一个精彩实验的基础上,尝试用不同的方式,对实验现象进行解说,让不同年龄段的孩子,都可以理解。以此,表达我对广大爱物理爱悉说的曦粉们的感谢和问候。明年再见。...



时光飞逝,转眼猴年即将走完最后几天了。在此,张老师向广大爱物理爱悉说的曦粉们致以感谢和问候。今天是猴年最后一堂趣味物理课了,我要再次撸起袖子,为大家展示一个绝活。希望有条件的家庭,可以让孩子一起玩玩。(如要购买实验用铅块,可私信于我)

按惯例,先看一段精彩视频。



这是什么原因呢?今天,张老师尝试对不同年龄段的学生,采用不同的解说。各位成年人,自己对号入座哦!

请思考,为什么要用刀片把铅块的表面刮平整?

【高段小学生】(太小的没教过,抱歉!)你们知道物质是由什么组成的吗?分子!物质分子之间存在着一种相互作用的引力,这个分子引力啊,会随着距离的靠近而逐渐变大。当我们把切开的两个铅块(纯铅是很软的)直接靠近时,由于铅块表面有很多垃圾,所以,分子之间的距离还是太大了,两个表面的铅块分子之间的吸引力,就非常小。所以,他们是粘不到一起的。

当把两个铅块表面用刀片刮干净后,再把它们靠近时,分子之间的吸引就会大大增加,它们就会紧紧地粘连在一起了,即使挂上很重的物体,也不会把它们拉开了。小朋友们,你们理解了吗?

【初中生】

物质分子之间存在着一种相互作用的引力,这个分子引力啊,会随着距离的靠近而逐渐变大。那么,要靠近到多少距离时,才会表现出明显的引力呢?大家知道,分子是非常小的,假设你是个地球,它就大致相当于乒乓球那么大。而分子之间的引力,大概要让分子接近到十倍的分子大小时,才有明显的引力作用。所以,要想让铅块之间粘连在一起,必须尽可能地把它们靠近。

当我们把切开的两个铅块直接靠近时,由于铅块表面有很多垃圾(如氧化物)或因为划擦等变得不平整了,所以,分子之间的距离远大于能够产生明显吸引力的距离(多少?记得吗?),两个铅块表面的分子之间的吸引力,就显得微不足道了,几乎接近于零。所以,他们是粘不到一起的。

当把两个铅块表面用刀片刮干净后,再把它们靠近时,分子之间的距离就有可能接近能产生明显引力的距离,分子间的吸引力就会大大增加,它们就会紧紧地粘连在一起了,即使挂上很重的物体,也不会把它们拉开了。

【高中生】

物质分子之间存在着相互作用力叫做分子力。分子力是一种很复杂的力,有多复杂?分子间同时存在着引力和斥力,即既有引力又有斥力。那么,最终表现出来的是引力还是斥力?要看分子间的距离大小而定。如图。



上图上,紫色曲线是代表斥力,绿色曲线代表引力,而红色的曲线代表总的分子力。由上图可见,分子间的引力和斥力,都会随着分子间的距离的增大而逐渐变小,随分子间的距离的减小而增大,不过,斥力减小或增大的变化率比引力变化率要大,也就是变化快些。所以,最终的分子力,随着分子间距离变大时,有一个先是斥力慢慢变小,当距离增大到ro时,分子力为零,距离再增大时,引力不断增大,当距离大于10ro以后,引力和斥力都减小到零了。用公式表示,即:(用r表示分子间的距离。)

1.当r=ro(ro=10-10米)时,分子间的引力和斥力相平衡,分子力为零,此位置叫做平衡位置;

2.当rro时,分子间引力大于斥力,分子力表现为引力;

4.当r≥10ro时,分子间引力和斥力都十分微弱,分子力为零;

5.当r由ro→∞时,分子力(表现为引力)先增大后减小。

所以,当把两个铅块表面用刀片刮干净且平整后,再把它们靠近时,分子之间的距离就有可能接近十倍的ro,分子间的吸引力就会开始大大增加,它们就会紧紧地粘连在一起了,即使挂上很重的物体,也不会把它们拉开了。

各位亲,你有耐心看完并看懂吗?如果不能,那么,请善待你的高中理科班的孩子吧。高中物理,真的有点难。


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