校本课程物理正文.doc

第一章自然现象中的物理知识 早晚的天空为什么是红色的？ 早晨和傍晚，在日出和日落前后的天边，时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞都是由于空气对光线的散射作用所形成的。当太阳光射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒，就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的，但由于它们散射了太阳光，使每一个大气分子都形成了一个散射光源。根据瑞利散射定律，太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来，而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此，我们看到睛朗的天空总是呈蔚蓝色，而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后，那里的天空就带上了绚丽的色彩。俗话说早霞不出门，晚霞行千里，这就是说，早晨出现鲜红的朝霞，说明大气中水滴已经很多，预示天气将要转雨。如果出火红色或金黄色的晚霞，表明西方已经没有云层，阳光才能透射过来形成晚霞，因此预示天气将要转晴。 形态各异的水 弥漫的大雾造成能见度下降，常常给交通运输带来极大影响，造成高速公路封闭，航班取消，交通事故增加。 ?地面的水蒸发形成的水蒸气，升到高空与冷空气接触，如果冷空气的温度高于0°C，空气中多余的水汽就放热液化凝结成小水滴；如果温度低于0°C，这些水汽就放热液化为过冷却水（温度低于0℃）、凝华为小冰晶或是小冰晶和小水滴的混合物。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并达到人眼能辨认的程度时，就是云了。一般的云对生活没有影响。雷雨云对飞机的飞行安全性有一定的影响。地震云还能帮助我们预报地震呢。 　　●雨和雪 云中的小水滴、小冰晶都很小，直径只有0．01～0．02毫米，最大也只有0．2毫米。它们又小又轻，被空气中的上升气流托在空中。当外部条件适合，它们便凝结和凝华增大或碰撞并增大成为云滴。当云滴增大到一定程度，最后空气再也托不住它时，便从云中落向地面，由于地面附近温度较高，云滴就以液态形式落下，成为我们常见的雨。 在寒冷的冬季，雪的形成主要来源于混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。在混合云里，当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时，便落到地面，这就是降雪。 在初冬和初春季节，靠近地面的空气在0℃以上，这层空气不厚，温度也不很高，会使雪花没有来得及完全熔化就落到了地面。这叫做降“湿雪”，或叫“雨夹雪”。 雨雪天气，造成道路湿滑，对公路交通会造成不利的影响，所以，驾驶员要谨慎驾驶，减速慢行。大雪天，汽车要系上防滑链，以确保安全行驶。 　　●露和霜 在温暖季节的清晨，人们在路边的草，树叶及农作物上经常可以看到露珠。其形成原因是：在温暖季节里，夜间地面物体强烈辐射冷却的时候，与物体表面相接触的空气温度下降，在它降到“露点”（在0°C以上，空气因冷却而达到水汽饱和时的温度叫做“露点温度”，简称“露点”）以后，空气中就有多余的水汽析出。因为这时温度在0°C以上，这些多余的水汽就放热液化凝结成水滴附着在地面一些物体上，这就是露。 在寒冬季节的清晨，则会在路边石头或草上看到白色的霜。其形成原因是：夜晚或凌晨温度常常在0°C以下，空气中多余的水汽就在温度很低的物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。可见，霜不像雨和雪来自高空，通常所说的下霜是不科学的。霜形成的温度在0°C以下，较早的低温会对晚秋作物带来冻害，即所谓的霜冻。所以，防止霜冻是晚秋作物保丰收的重要措施。 ?　　●冰雹、冻雨和雾凇 冰雹，也叫“雹”，俗称雹子，有的地区叫“冷子”，夏季或春夏之交最为常见。它是一些小如绿豆、黄豆，大似栗子、鸡蛋的冰粒，特大的冰雹直径超过10cm。我国除广东、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹较少外，各地每年都会受到不同程度的雹灾。尤其是北方的山区及丘陵地区，地形复杂，天气多变，冰雹多，受害重，对农业危害很大。猛烈的冰雹砸毁庄稼，损坏房屋。人被砸伤、牲畜被砸死的情况也常常发生。因此，雹灾是我国严重灾害之一。 冰雹的形成原因：冰雹产生于强对流天气。在对流特别旺盛的积雨云中，云中的上升气流比一般雷雨云强。小冰雹是在对流云内由雹核（水滴和冰晶并合冻结成的较大的冰粒）上下数次和过冷水滴碰撞合并，和冰晶融合而增长起来。当云中的上升气流支托不住时就下降到地面。每次降雹的范围都很小，一般宽度为几米到几千米，长度为20～30千米，所以民间有“雹打一条线”的说法。 冻雨，是初冬或冬末春初时节见到的一种天气现象，是一种灾害性天气。冻雨是由过冷水滴组成，与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水。低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中能够保持过冷状态，其外观同一般雨滴相同，当它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，称为雨凇。严重的雨凇会压断树木、电线杆，使通讯、供电中止，妨碍公路和铁路交通，威胁飞