小厨房，大学问

小厨房，大学问

江苏省盐城市马沟中学　刘加和

　　厨房中有许多物理知识。利用厨房用品，学习物理知识，探究物理问题，让我们体会学习物理的乐趣。

　　一、声现象

　　人们常用“锅碗瓢盆”交响乐来描述锅、碗、瓢、盆敲击时发出的声音，在娱乐节目中有些演员敲击装有不同水的锅碗瓢盆等容器来演奏动听的音乐;不同的物体，除了发出声音的音调不同以外，发出声音的音色也不相同，利用敲击的方法来判断所用的碗是否有裂缝，主要是根据声音的音色来判断的;超声波洗碗机是利用超声波的能量来清洁污渍的。

　　利用厨房中的物品，我们可以探究以下的声现象：

　　1.用两把铲子进行敲击来探究声音产生的条件：将两把铲子相互敲击发出声音，感觉发声时产生的振动，可以得出声音是由于物体振动而产生的。

　　2.用几只相同的玻璃杯、水和筷子探究杯子中装水的多少与振动发声的音调的关系：在杯子中装上不同深度的水，用筷子敲击，听一听所发出的声音的音调，可以知道水越多，发出的声音音调越低。如果调节好杯子中的水量，按照音乐中的音阶排列，可以用它来演奏简单的乐曲!

　　3.用米尺、热水瓶和汤匙探究声音的共鸣：在热水瓶中装入适量的水，用两把小汤匙在瓶口相互敲击发出声音，细心调节瓶中水的多少，当听到的声音最响亮时，用米尺量出水面到瓶口的距离可知空气柱的长度是多大时会发生共鸣;如果我们能事先测量出汤匙振动的频率，算出声波的波长，比较共鸣的长度和声波的波长，你会发现它们之间的奇特的关系。

　　4.用面盆、米粒和筷子来探究声音的大小与振幅的关系：将面盆反扣，将米粒放在面盆上，用筷子敲击面盆发声，观察米粒跳动的幅度，可以发现用力越大，发出的声音的响度越大，振动幅度也越大。

　　二、热现象

　　1.探究固体熔化和液体沸腾的特征和条件：从冰箱中取一些冰块，放在较小的容器中加热并用筷子搅拌，用温度计测量冰块熔化直至水沸腾时的温度变化情况，记录数据可知晶体在熔化和液体在沸腾时需要吸收热量且温度保持不变;取一些食用猪油完成同样的实验，你会发现猪油在熔化的时候需要吸收热量且温度不断上升;产生这种现象的原因是因为冰是晶体而猪油是非晶体的缘故。

　　2.探究影响蒸发的因素：取两块相同的抹布浸湿，分别放在温度不同、风速不同的环境中，将抹布平摊开来和折叠起来，比较水分蒸发的速度就可以探究影响蒸发的几个因素了。

　　3.探究不同物体的传热本领：将汤匙和筷子等不同的物体同时放在温度相同的热水中，比较离水面长度相同处的温度的变化情况;比较不同的锅的传热本领，就可以知道不同的材料的传热本领不同。在不同的地方使用不同传热本领的材料，还可以帮助你在不同的要求下选择不同材料做成的锅和餐具。

　　4.探究不同的液体的沸点和比热容不同：

　　(1)煮沸一锅水和烧开一些油，用温度计测量温度;将面团放入水中煮和在油中炸，比较面团表面的颜色，不同的颜色是由于水和油的沸点不同。

　　(2)取质量相同的水和油，放在相同的容器中，使用相同的火力加热，比较它们升温的快慢，可以发现油的温度上升比水的快，这是因为它们的另一个特性──比热容的不同。

　　5.探究汽化吸热和液化放热：将一只冷的碗放在正在烧开水的水壶的壶嘴上方，可以研究液化的条件;感知碗底的温度的变化可以知道液化需要放热;如果在碗中放上冰块和装上热水，比较不同之处就可以知道在什么条件下液体更容易液化;在烧饭时，如果用手摸一摸液化气的减压阀处，凉的感觉会让你体会到汽化需要吸收热量。

　　三、光现象

　　1.探究平面镜成像的规律：利用厨房中的玻璃板，两只相同的小碗和直尺研究平面镜成像的规律。

　　2.探究凸透镜和凹透镜的特点：利用厨房中的光洁的不锈钢厨具(如汤匙、锅、勺子等)观察自己的脸来研究;对着太阳光还可以研究他们对光线的会聚和发散情况;形状不规则的厨具还会给你一种哈哈镜的感觉。

　　3.研究光的色散：

　　(1)利用脸盆和玻璃镜子，并在盆子里装满水，将镜子斜插在水中，将反射光线射到墙壁上观察反射光线的变化。

　　(2)利用厨房中洗洁精制造的泡沫吹肥皂泡，在太阳底下可以看出五颜六色的颜色，这些颜色都是太阳光经过色散后形成的。

　　(3)在塑料保鲜袋中装上水，并将其平放在太阳底下，在边缘处也可以看到太阳光色散后的彩色光带。

　　(4)背对着太阳，在嘴里含一口水，迅速向上喷出，你可以发现在有雾的地方会出现白光经过色散后的彩色光带。

　　4.研究颜色的混合：将不同颜色的水果用菜刀切成碎末后混合，或将不同颜色的调料各取少许混合，你可以得到惊喜!将白光或其它颜色的灯光透过不同颜色的透明调料盒，观察射到墙上的光线，也会让你兴奋。

　　5.探究透镜的规律：厨房中的透镜有很多，可以用透明的瓶子里装满水来制作柱面凸透镜，可以将透明的瓶子底取下来经过打磨后作凸透镜，或在透明的塑料袋中装满水来代替凸透镜，也可以将水放在圆底的不锈钢的碗中在冰箱中结冰的方式制作凸透镜或凹透镜等，有了凸透镜，大家就能去研究透镜的规律了。

　　6.研究小孔成像的规律：用纸板和针或用废旧的罐头盒并在盒底用铁钉开一些小孔(当然，开孔数量，孔的大小由你自己去控制，不同的开孔会让你有不同的研究)来研究小孔成像的规律。

　　7.研究光源的颜色：可以在煤气灶的火焰中撒上一些食盐等物质来观察。

　　四、力现象

　　(一)密度与浮力

　　1.利用家中杆秤(或电子台秤)、米尺等器具测定豆腐的密度：先用刀将豆腐切成长方体，然后分别用天平和米尺测出它的质量和体积，即可求得密度。

　　2.比较等质量烧酒、酱油、纯净水、色拉油等的体积：可以将等质量的不同液体放在相同的瓶子里，根据液面的高度去判断它们的体积，根据体积的大小还可以判断密度的大小。

　　3.利用物体的浮沉条件判断一些物体的密度：油能浮在水面上，可知油的密度小于水的密度;鸡蛋沉入清水中却能浮在酱油上，可知它们的密度的大小关系;做酱油时，人们往往在盐水中放入一只鸡蛋来判断盐水的咸度，就是根据浮力和密度的知识。

　　4.利用筷子和细铁丝制作密度计比较厨房中常见液体的密度：将适量的细铁丝绑在筷子的下面，使其能在水中浮起来并能直立，再将其放在待比较的液体中，利用密度计的原理来比较不同液体的密度。

　　5.利用厨房中的鸡蛋、弹簧秤、食盐、玻璃杯、筷子等可以验证物体的浮沉条件。

　　(二)压力和压强

　　1.探究增大和减少压强的方法：厨房中的刀具的刀刃如菜刀的刀刃、剪刀铲子的刀口都要磨得很薄，目的是为了减少受压面积来增大压强;它们的刀柄一般却要做得很粗，主要是为了减小压强;在切坚硬的物体时，一般要用很大的力，也是为了增大压强。

　　2.探究液体的沸点与气压的关系：高压锅中的压强比外面高，而且很容易将食物煮熟;如果用温度计小心地测量一下从高压锅的限压阀出口喷出来的蒸汽的温度，和普通的锅相比较，你可以发现高压锅中蒸汽的温度要高出很多，这可以说明液体的沸点与气压有关。

　　3.探究水壶烧开水后发声的原因：用水壶烧开水时，当水沸腾时，会汽化出大量的水蒸气，使水壶内的气压升高，很多水蒸气从壶盖上的小孔中喷出来，使水壶的壶盖上的哨子发声，让人知道水已经烧开了。

　　4.探究瓶盖打不开的原因和瓶装食品上的真空安全钮的作用机理：把热的饮料倒入密封的瓶子里，盖上盖子，冷却下来后瓶盖很难打开，是因为瓶子里的空气遇冷收缩，瓶子里的压强减小，外面的压强不变，大气压将瓶盖压在瓶子上;如果用小起子在瓶盖的边缘轻轻拨一下，让空气进去，内外压强差减小，则容易将瓶盖打开;超市所卖的瓶装食品的瓶盖上都有一个真空安全钮，正常情况下，由于内部气压比较低，使真空安全钮向下凹，用手压不会有响声，当食品变质后，在里面会产生一些气体，瓶内的压强增大，安全钮就会凸起来，按压有响声，说明食物已经变质。

　　5.探究家庭用的吸盘的工作原理：竖起挂钩并按下吸盘时，盘子的下面的大部分空气被挤压出来，挂钩被扳下时，盘子下面剩余的空气体积增大，压强减小，外面的大气压强不变，将盘子紧紧压在墙上，于是盘子与墙壁的摩擦力变大，可以在钩子上挂上很重的物体;利用吸盘、直尺和弹簧秤设计实验可以估测大气压强的大小。

　　6.利用厨房中的废弃的饮料瓶还可以研究液体的压强与深度的关系：在饮料瓶中灌满水，在侧壁上用钉子开几个小孔，比较水流的快慢可知越向下，水流越快，说明液体的压强与深度有关。

　　(三)杠杆

　　1.省力杠杆和费力杠杆：开啤酒瓶的起子、燃气灶具的开关旋钮、自来水龙头等是个省力杠杆;单柄的煎锅、炒菜的铲子、添柴禾的火叉、晾晒衣物的竹竿等是费力杠杆;剪刀也是一个杠杆，将物体放在刀口不同的位置时，既可以看成是省力杠杆，也可以看成是费力杠杆。

　　2.探究“鬼秤”的奥秘：杆秤是利用杠杆原理来测量物体质量的工具，“小小秤砣压千斤”就是反映杠杆原理的。“鬼秤”往往在秤砣的质量、提扭的位置上做文章：如果称量时所用的秤砣的质量偏小，所测得的物体的质量偏大，反之，质量偏小;如果称量时将提扭向秤钩方向移动，会使所测的质量偏小。

　　(四)摩擦和惯性

　　厨房的地砖上的花纹要比普通地砖深，是为了增大摩擦;铲子柄上的花纹也是为了增大摩擦;刀口除了要磨得很薄外，还要很光滑，主要是为了增大压强和减小摩擦;在厨房中，我们可以做以下一些探究实验：

　　1.用一只筷子、玻璃杯和少量的水完成“筷子提米”实验：将筷子插入玻璃杯中，在杯中装满米，米中散入少量的水，将米压紧，提起筷子，可以发现用筷子可以将米和杯子提起来，这说明筷子与米、米粒之间、米粒和杯子之间都存在摩擦力。

　　2.利用毛巾、弹簧秤、饮料瓶、木板等物体探究影响滑动摩擦力大小的因素：只要将饮料瓶在毛巾和在木板上匀速拖动，用测力计测量所用的力的大小;调节瓶中水的方法来改变压力，用同样的方法比较摩擦力的大小;将瓶子在木板上滑动和滚动还可以比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小。

　　3.利用鸡蛋，塑料板、玻璃杯和水完成惯性的实验：将塑料板放在盛有水的玻璃杯上，再将鸡蛋放在塑料板上，用手指快速弹击塑料板，可以发现塑料板受力作用被弹出去，而鸡蛋在水平方向没有受力作用，由于惯性，没有向水平方向运动，最终在重力的作用下落入玻璃杯中。

　　五、电磁现象

　　(一)电现象

　　1.厨房的用电器越来越多，不同的用电器电路的结构也不同，对着说明书研究用电器的电路可以让你熟悉它们的工作原理，探究以下的现象，画出工作的电路图：

　　(1)电饭锅在煮饭和保温时等效电路是怎样的。

　　(2)电炒锅是利用什么方法来调节温度的，又是怎样防止温度过高的。

　　(3)微波炉为什么门打开时不会工作，关上门后才能工作，控制的开关又是怎样连接在电路中的。

　　2.制作一个水果电池：将一个铝制的汤匙和一个铜制的汤匙同时插入一个番茄中，将汤匙的另一端放在你的舌头上，你会有麻的感觉，这是因为有电流通过舌头的缘故。

　　(二)磁现象

　　1.探究一下电磁炉使用的锅的特点：试一试，哪些锅适合在电磁炉上使用?再用磁铁与这些锅接触，你可以发现这些锅都能被吸引，这会为你去购买这种锅提供经验。

　　2.探究电饭锅的底部磁钢的温控特性：电饭锅的底部有一块磁钢，当它的温度超过103℃时会失去磁性(物理学将这个温度叫做居里点)，利用这个特性我们可以做成自动控制电路，当锅内温度超过103℃时，能自动切断电路，避免将饭煮焦;但同学们在用电饭锅煮粥的时候却不会自动断开，如果用温度计测量一下粥沸腾时的温度，你就会明白它不会断开原因了。

　　3.电冰箱的工具可以吸附在电冰箱的侧壁，是因为在工具上都有一块小磁铁。

　　五、其它的研究

　　1.探究分子运动：炒菜时很远的地方会有香味，你是否想到这与分子的运动有关系?“炒菜很快会咸，腌蛋一月才咸”，这个现象说明分子的运动速度与温度的关系。

　　2.探究厨房中的能量转化以及节约能源的方法：比较一整块木柴和木屑燃烧的速度来感知如何提高燃烧的速度;不同的燃料燃烧使不同多少的水的温度升高的多少来探究它们热值的不同;在不同的加热方式中还可以探究能量的转化形式。

　　小厨房，大学问，如果我们善于去利用，善于去挖掘，会为我们提供更加完美的实验和思考的空间。