(完整版)电影中的物理学

电影中的物理学

现在的学生虽然有更好的条件来学习，有更新的实验器材来进行试验探索，甚至利用多媒体模拟试验，然而在平常的课堂教学中，老师能够选择性的利用同学们喜闻乐见的影视中的物理现象来加以说明，则能起到事半功倍的效果，加深同学们对相应的物理现象、物理规律的理解。现举几个影视中的实例来说明。

喜剧大师周星驰的电影《功夫》中，包租婆的狮吼功威力无穷，瞬间打败对手。这里面涉及到了初中物理声学板块的知识，即声具有能量，也可以传递能量。声音是由振动产生的，传递声的过程就是传递振动的过程。有振动就有能量，利用振动就是利用能量。声波的能量在实际生活中应用很多，如工业上可以利用超声波清洗精密仪器，利用超声波除尘器降低污染，美化环境。医学上可以利用超声波振动除去人体内的结石。

电影《赤壁》有这样的片段，张飞利用“反光术”对付曹军骑兵，当敌骑临近时，让士兵翻转盾牌，用强烈的阳光反射攻击对方骑兵的视力，令其不战自乱。当然电影允许虚构，我们不深究当时的盾牌是否真能达到反射阳光的功效。那么这所谓的“反光术”就是利用了光的反射原理。

李安导演的电影《少年派》曾轰动一时，影片结尾处，保险调查员质疑香蕉不能浮在海面上，对于这个问题，很多影迷做了实验。实验结果表明，因为海水密度较大，香蕉是完全可以浮在水面上的，香蕉类似于游泳圈。电影中的这个情节是与物理学中“物体的浮沉条件“息息相关的，如果物体的密度小于液体的密度，物体是漂浮在液体表面的，相关，如果物体的密度大于水的密度，那么物体就会沉在水底。

电影《加菲猫》中有一段令人捧腹的情节。一只与真正加菲猫长的一模一样的假猫模仿加菲猫的动作，使真正的加菲猫产生错觉以为中间有一个平面镜。这段视频滑稽可笑，笑过之余不禁产生疑问，为什么假加菲猫的动作会让真的加菲产生错觉呢？这涉及到了平面镜成像特点的相关知识，即像与物等大，像和物到平面镜的距离相等，物和像左右相反等。

电影《速度与激情之东京漂移》中赛车手精彩的漂移动作让观影者大呼过瘾。我们先认识一下什么是漂移。漂移是赛车术语，指让车头的指向与车身实际运动方向之间产生较大的夹角，使车身侧滑过弯的系列操作。华丽的漂移离不开物理原理，现在分析漂移的物理原理。首先，改变前后轮的抓地力，就要改变车轮对地压力的分配比例。再次，猛踩刹车或拉起手刹时，由于惯性车身重心向前轮转移，使前轮与地面摩擦力增大，而后轮有一个很大的受迫力，以致脱离了地面对后轮的摩擦力二开始空转。最后，迅速转向，车子就会以车头为轴旋转，产生甩尾。

《西游降魔》中唐僧及众人与鱼妖搏斗片段中利用了杠杆知识；：《冰河世纪2》中冰川融化与物态变化知识相关；《变形金刚》中霸天虎被扔在了世界上最深的大海沟里，原因是液体压强随深度的增加而增大。

当然，含有丰富物理知识的电影还有很多，本文只列举了几部电影，希望给喜欢电影和物理的老师，起到抛砖引玉的作用，在科学教育的围城里提供给学生们一个可以无限地展开想象力的空间。

作者：张方园

科幻电影中的物理现象[技巧]

科幻电影中的物理现象[技巧] 论述科幻电影中的物理现象学院:文学院专业:汉语言文学四班姓名:杨九丽学号:110101119 论述科幻电影中的物理现象科幻电影中的“可能”与“不可能” 如果用科学去解读电影，会发现很多电影中有很多的“可能”和“不可能”。《超时空接触》，也谈到了超时空转移，可见人们对这种技术的兴趣历久不衰，皆因在爱因斯坦的相对论中，没有任何东西可快过光速，所以，关于人类要实现星际飞行的梦想，必须要依靠时空的瞬间转移了。所谓“瞬间转移”技术，就是将人、物体、信息或者数据瞬间从一个地方消失。再在另一个地方将之重新现形。瞬间的概念是指这个旅行过程中的时间和空间将会消失，我们可以从一个地点瞬间到达另一地点，不需要走一段物理路线，或者说在一个地方消失，同时在另一个地方重现。其实这曾经是科学大师爱因斯坦提出的理论，也就是把物体化解为能量，传送到遥远的地方，然后再把能量还原为物体。10年前，科学界认为这是不可能的事。但是或许爱因斯坦的这个理论真的不可能，但是目前的研究表明从另一个角度理解却也是可能的。1993年3月，瞬间转移终于走出科幻小说，变成了理论上的可能。当时，美国物理学家查尔斯?贝尼特和 I BM的一个研究小组证实，瞬间转移是可行的。自那以后，科学家利用光子作了大量试验，证明瞬间转移事实上是可行的。1997年，美国的泽林格尔教授证明，光粒子可以同时瞬间转移很长的距离。1998年，加州技术研究所的物理学家和欧洲的两个研究小

组把瞬间转移的设想变成了现实，他们把一个光子在同轴光缆上成功地瞬间转移了一米。正如预测的那样，当光子被成功复制后，原始光子就不存在了。然而，用远程瞬间传物模式进行人类和其他物体试验目前似乎还遥遥无期。出生于马来西亚的林平奎教授称，要将生物进行瞬间转移传输，仍是遥不可及的事情。林博士承认:“我们的实验与科幻片仍有些区别。我们暂时只能遥距传送激光中的光子，还不能将物件瞬间转移。”林博士发表了许多有价值的论文，他表示，他研究的目标是证明瞬间转移是可以做到的，这对未来技术的发展是有用的。他介绍说，普通人在预测一个足球的运行路线或者飞机在哪里着陆，靠的都是牛顿物理学理论，但在量子世界，一个比原子世界还要小的世界，物理学的一般经验就站不住脚了，你会发现很多奇妙的事情发生，粒子好像可以同时出现在不同的地方。物理学家们把量子的状态称作“超自然的”。科学家们下一步研究的重点是，把体积比光子大的实质物体，瞬间传送到远地。林博士说:“原则上我认为可行，但可能是一千年后的事。打个比喻，我们现在发明的，只能算是算盘(量子瞬间转移)，要制造超级电脑(生物体瞬间转移)，这条路仍很漫长。” 所以，目前为止，瞬间转移对于具体的人、物体、信息仍是“不可能”的。当然，除了《超时空接触》中的瞬间转移外，许多科幻电影中大都具有“物理因素”，自然，其中的“可能”“不可能”因素也更多。仔细研究《功夫足球》，会发现，虽然电影让人看得过瘾，但是如果足球踢到这个份上，球要不就飞上了外太空，脱离地球引力再也回不来了，要不就是还没来得及飞出去，就被一脚踢爆了。因为按照球飞出去的抛物线和功夫足球中球从飞出到落地的时间推算，球最高点达到了1万5千800多公里，早就脱离了大气散逸层，脱离了地心引力，永远地飞入了外太空，不可能再回到地面了。哈利?波特的隐身斗篷是一个现实光学问题，我们都注意到了日常生活中常见的光学现象，光线运动方向会发生改变。完美隐身就是通过改变光线的路径，使光

科幻电影中的物理知识[精品文档]

科幻电影中的物理知识科幻电影是好莱坞类型电影里的一个分支。它的情节往往包含了各种各样的科学奇想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于未来图景的超前假想。和其它类型电影一样，科幻电影是电影工业化的产物，其人物、叙事和主题都有一定的模式，就像批量生产的圣诞节商品，主要目的是满足人的娱乐需求。作为类型电影的缺陷也很明显，大部分科幻电影往往注重视觉奇观而缺少深刻的内涵。当然，其中也不乏一些在美学、思想和历史上有价值的经典作品。以下，我将例举最近看了一些科幻电影其中有一些新颖的现象，最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。可以用物理学知识在这里分析一下。科幻影片《橡胶飞车》中，化学家罗宾·威廉姆斯是一位连自己的结婚日都忘了，一味埋头于自己研究的天才科学家。世上自然没有这样的科学家，但是他发明的橡胶球也许是现实中不可能存在的物质。他发明的橡胶弹性非常好，能自己产生能量自动来回弹跳。所以取了个意为"飞来飞去的橡胶"的名字"飞行橡胶(Flying Rubber)" 。科学家们的研究内容常常被用做科幻电影的主要素材。但是飞行橡胶违反了组成宇宙的最基本的法则"能量守恒定律"。所谓能量守恒定律是指不管什么物质都不能自己生成能量或消灭能量。而是只是转变成了另一种形态。所以拿着橡胶球轻轻地抛出时我们最期望看到的就是橡胶球重新回到原位。这种情况称为"完全弹性冲突"，不转化和摩擦能一样不能重新恢复的能量，下落时从势能转化成动能，上升时再转化成势能。如果橡胶球的势能在空气或地面转化成摩擦能或热能，橡胶球就很难再回到原位。即只能回到比原来较低的高度。所以橡胶球上升到比下落高度更高的地方或随意运动的情况是不可能出现的。实际上如果物质具有这种性质的话就不用担心能量的枯竭了，遗憾的是这种事是绝对不存在的。然而和影片《橡胶飞车》不同，类似的科学理论或科学技术有时也出现在电影中。基努·李维斯主演的影片《连锁反应(Chain Reaction)》就是如此。这部电影虽然没有引起人们的关注但是对主攻物理学的人提供了相当有意思的看点。如影片所述，现实中存在释放声波后发光的现象。这种把声波能转化成光能的现象叫做"声致发光(Sonoluminescence)"。翻译成我们的话就是"声音发光"。气缸型液体管内发出声音的话，声波能将会形成出非常小的气团。声波使小气团剧烈地震动，气团就会反复忽小忽大，约有50微米大小。这时液体内几乎没有空气分子，所以气团几乎处于真空状态。相反，液体相对就像具有了很高的压力。这样的压力不均衡再次把气团粉碎成1微米大小的气珠。在粉碎的瞬间气团中瞬间就发出光来。影片中出现了主人公艾迪做着摩托车挡住冲击波的场面。依靠如此弱的反应就能获得影片中所描述得那么强的能量是不可能的。如果利用氢的同位素重氢也许可能，但结果仍是个未知数。十分科学式的这部电影中也隐藏着科学上的错误。研究生艾迪结束研究后休息时，敲打电子键盘偶然发现了声波发光现象。通入特定频率时突然发生了声波发光的连锁反应。但是实际上即使电子键盘发出声波也看不到声波发光现象。为了产生声波发光现象必须准确地向液体管内的气团发送声波。所以不可能通过电子键盘从最底部发送声波。更有意思的是诱发声波发光的声波在我们人耳听不到的频率范围内。所以利用电子键盘发送声波的影片设定虽然很浪漫，但是不符

科幻电影中的物理谬误,你看出来了吗

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6a1846125.html, 科幻电影中的物理谬误,你看出来了吗? 作者：姚东亮来源：《科学24小时》2011年第05期近期的一些科幻电影引起了市场的关注，它们所拍摄的场景令人震憾。比如《2012》、《月陨天劫》等。在这些科幻电影中，很多场景都联系着物理中的规律，只是不知道导演是不是合理地用电影来叙述这些规律。我们就以《月陨天劫》来看看这部电影中违反物理规律的荒谬情节。情节一：电影中第38分钟描述一块密度极大的矮星碎片撞击到了月球，其中有一小块落在了地球上。几位科学工作者去考查时，一把小镐头在被掏出的瞬间被矮星碎片一下吸了过去。我们假设一下，如果真的有这样一块碎片落在地面上，会出现电影中的场景吗？这种物质的密度，我们仅按原子核的密度数量级来算，即达到了p=1013kg/m3 的数量级，从片中看到这块物质的直径大约为10厘米，代入万有引力公式计算，其表面的引力加速度为106m/s2 ，即是正常地表重力加速度的10万倍左右，这么大的加速度是不可能让周围的人一点反应都没有的。最可能出现的情况是周围的人与那个把小镐头一样会被瞬间吸过去，地球上没有什么物质的结构可以抗衡比自己重力大10万倍的力量，这些人会被吸过去之后，立刻被压缩得找不到，像是掉入一个无底的黑洞，而且周围的物质一样被吸入。情节二：矮星撞到月球上还是月球撞到矮星上？原因同上，还是质量的关系。要是碎片质量真的是月球的160多倍，电影中不该描述出矮星碎片飞向月球，而是月球飞向这块碎片。另外，在月球向碎片靠近的过程中，因为月球的个头足够大，它在碎片的引力场中占据的空间太大，导致月球靠近碎片一端与远离碎片一端受到的引力不同，在一定距离上早被碎片的引力撕裂（在天文学上被称为洛希极限）。这是一个可供电影制作者大写特写的宏大天文场景。而这块矮星物质撞击月球的结果会是怎么样的呢？仔细想想，那片矮星物质的密度是如此之大，是月球密度百亿倍的数量级，它穿过月球这事简直比子弹在空气中穿行还轻松！所以这片物质会大摇大摆地不费吹灰之力穿过月球，而不是停留在月球之中。情节三：一艘巨轮被吸了起来，集装箱也一样被吸得离开了巨轮。这个场景的漏洞最大，船与集装箱都吸起来了，那水呢？不被吸引起来吗？其实最终的结果是水与巨轮一起被吸起，就像有人说百慕大三角洲有船莫明其妙地失踪是因为那里的重力突然变大，把船吸引下去的结果是错误的一样。如果船所在的地方重力加速度变大，则水对船的浮力一样要变大（由浮力公式可得），船是不会被吸引到海底的。

科幻电影中的物理学

科幻电影中的物理意义学院：物理与电气信息工程学院专业：自动化班级：姓名：学号：科幻电影中的物理知识

科学并非“在实验室里只有科学家们才听得懂的悄悄话”，科学是一门所有人都可以讨论的学问。科学家们的研究内容常常被用做科幻电影的主要素材。可是在很多情况下，在编剧们创造性的添加了自己的幻想之后，影片本身却常常会违反最基本的物理规律。也许你已经知道，迄今为止规模最大的粒子加速器——大型强子对撞机（LHC）将于年内运转。两位俄国数学家预言，它有可能被证明是世界上第一台时间机器。穿越时空总是能让人产生浓厚的兴趣，也成为很多科幻电影，对于众多科幻电影，"时间旅行"即穿越时空常常成为它们的灵感源泉维护因果律的如《12只猴子》(12 Monkeys)，挑战因果律的如《终结者》(The Terminator)系列，改变汗青的如《罗拉快跑》(Run Lola)、《蝴蝶效应》(The Butterfly Effect)同物理学家们所争论的一样，这些影片无一不牵扯到时间旅行的因果律问题。要想在过去、现在和未来间自由穿梭，只有在时间机器建成后才有希望变为现实。当LHC投入运转后，每个在其中通过的粒子会在时空中形成一种冲击波，让周围的空间和时间发生扭曲。当两个这样的引力波彼此朝对方趋近的时候，可能会造成十分壮观的结果。在某些极端场合，撞击的引力波会在时空中撕出一个“虫洞”来，即通常所说的可以穿越时空的隧道。如果LHC真的做到了这点，那么，任何研究领域所取得的进展都会黯然失色。从这个意义上说，强子对撞机可能标志着一个历史新里程，而2008年，则有望成为时空元年。

现今能够处理完成这个问题的最具使心服力确当属"平行太空"（Parallel Universes）定见该定见认为，在时空旅行中，有可能产生新的平行世界这个构想由Hugh Everett 于1957年在《现代物理评论》发表，初称之为"多重太空定见"（Many Worlds Theory）他认为，在量子力学中，每当一次测量完成，则被呈现的只是好些个可能的结果之一，其余可能的结果虽不能呈现，但它们并不是不存在，而是在另外的太空中接续存在每次回到过去所做的改变汗青的行动，均可能产生出1个新的世界。这种高度抽象的"多世界"定见也被科幻电影引入过。例如在《回到未来》中，Dr. Brown向Marty诠释"平行世界"时，在黑板上画的概况图恰是出自霍金的《时间简史》目前，物理学家认为，回到过去的个人行为不成能改变汗青至于为什么，他们只是坚决相信"物理学定律会阻止"时空旅行者改变汗青，而未能给出完善的诠释。数十年来，物理学家一直在努力探索时空之旅可能的真实机制。对于时空如何发生变化的最佳描述，源自于爱因斯坦的广义相对论。1905年，爱因斯坦在狭义相对论中指出：1个人如果做高速运动，时间对他来说就会变慢；如果他的运动速率趋近于光速，时间对他来说就会近乎障碍同时，狭义相对论认为，光速没有办法超越，时间不成能倒流然而广义相对论被提出后，许多科学家从中瞥见了时间旅行的可能性，包括诸如"一位航天员可以在他出发之前即回到地球"的假想。所以研究人员一直在寻找它的某些瑕疵——或者说尚未引起重视的层面，以期取得突破。通过以往这些努力源源不断地涌现出的时间

3D电影中的物理知识

3D电影中的物理知识摘要： 3D技术近年来迅速发展并且已近走进了我们的生活。3D电影更是给我们的日常生活带来了许多乐趣。这篇文章中我将简单的为大家介绍3D中的一些基本原理。关键词：3D 原理应用正文：3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。在二维里显示三维图像不像是现实世界里的真实的三维空间，有真实的距离空间。只是看起来很像真实世界。由于我们的两只眼睛一左一右相隔大概6厘米，这意味着假如当你我看着一物体时，两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼看到物体的左侧一点，右眼看到它的右侧。当两只眼睛看到的物体同时在视网膜上成像时，左右两面的印象合起来，就得到对它的立体感觉了。引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”。正因为如此，我们不仅可以分辨出事物的高度、宽度、表面颜色和明暗程度，而且还可以判断出物体离我们的远近程度和物体之间的相隔距离。3D技术就是虚拟三维技术。它是利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。从图象学的角度来看三维不再是平面，而改为立体的。 3D电影技术，其原理就是建立在双眼视觉的基础之上的。用两台摄影机模拟左右两眼视线，分别拍摄两条影片，然后将这两条影片同时放映到银幕上；放映时再采用必要的技术手段，使观众左眼只能看到左眼图像，右眼也只能看到右眼图像。当两幅图像经过电影观众的大脑叠合后，他们就对银幕画面产生了立体纵深感，然后，你就可以不断地听到他们的大呼小叫了。在立体电影中，对摄影和放映的左右眼画面分像有许多种方法。例如：红绿或红蓝眼镜法、液晶开关眼镜法和偏振光法等。红绿或红蓝眼镜法：如果分别用红笔和绿笔在一张白纸上写字，透过红色镜片后，眼睛就看不到红色笔写下的字，但是可以看到绿笔写下的字；同理，当我们透过绿色镜片看这张白纸当然就看不到绿字，只能看到红笔的字迹。这样，通过这幅红绿眼镜的过滤处理，两只眼睛各自就看到了，事先由两部摄影机拍摄的不太一样的画面，最终两幅画面的叠加就形成了立体视觉。液晶开关眼镜法： XpanD／NuVision主动式数字立体电影系统。XpanD／NuVision主动式数字立体电影系统除一台数字电影放映机外，还包括3D 电影同步分配模块和3D电影红外发射器，观众则需佩戴3D电影主动式液晶同步开关眼镜。3D电影同步分配模块需安装在放映机上，最多可以为四个红外发射器提供动力和同步信号，它还监测发射器的性能和提供准备信号，以便即使在不使用放映机的情况下也能安装和测试红外发射器。红外发射器架设在放映窗口或影厅后墙上，指向银幕，负责发射940 nm 的红外信号，使液晶眼镜的切换与放映机实现同步。一台发射器最多可以覆盖250—300个座位。观众配戴液晶同步眼镜后，左眼将只能看到放映电影的左眼影像，右眼将只能看到放映电影的右眼影像，从而获得3D的体验偏振光法：光线按其偏振特性，可以分成自然光和偏振光两种。自然光的振动方向是在垂直于其传播方向的平面内各个方向是均等的。偏振光的则只在

利用电影中的物理知识1

利用电影中的物理现象加深学生对物理规律的理解论文摘要：虽然现代教学有更多更好的实验器材来进行实验探索，甚至多媒体模拟实验，然而在平常的课堂教学中，老师能利用同学们喜闻乐见的影视中的物理现象来加以说明，能起到事半功倍的作用。关键词：利用电影物理现象加深物理规律理解现在的学生虽然有了更好的条件来学习，有了更新的实验器材进行实验探索和多媒体来进行模拟实验，然而在平常的课堂教学中，老师能够有选择性的利用学生们喜闻乐见的电影中的物理现象来加以说明，则更能起到事半功倍的效果，加深学生对相应物理规律的理解。现例举几个实例来加以说明：动量守恒定律是物理学中的一条重要的定律，它的基本内容是：一个系统如果不受外力，或者所受到的合外力为零，则系统的总动量保持恒定。用公式可以表示为M1V1+M2V2= M1V10+M2V20 ，其中，M1、M2为两个物体的质量，V1、V2为两物体末状态的速度，V10、V20为为两物体初状态的速度。公式的意思即两个物体所组成的系统的末状态的动量之和等于两物体初状态的动量之和。说起来简单，但要从没有接触过动量守恒定律的学生一下子就能形象的理解它，还是有一定难度，这时，我想到了同学们爱看的一部电影《机器人总动员》，当电影中的机器人瓦力不小心漂浮进了太空后，它不论怎么动，怎么努力都不能飘回到飞船，因为在太空中没有其他的物体甚至空气来使机器人瓦力受到向前的力量。如果要使自己得到一个向前的动量，必须对其他物体施加力使得其它的物体得到一个大小相等但方向相反的动量。这样，设定向前的动量为正，向后的动量为负，总和仍然与之前一样为零。幸亏机器人瓦力身边带着的一个灭火器瓶，他向后放出灭火用的泡沫，使自己受到反冲力，得到向前的动量，当然，设机器人瓦力向正方向运动，泡沫向负方向运动，机器人瓦力的动量为正，泡沫的动量为负，所以这时系统的总动量仍然守恒。这样，用电影中的实例就能容易的让同学们理解这个定律了。航天员费俊龙、与聂海胜乘坐神舟六号遨游太空时进行了出仓活动，但是大家注意到没有，出仓的航天员用一根绳子绑在了自己和飞船之间，就是防止自己

科幻电影中的物理常理

浅析《星际迷航11》中的物理常理 120301064 刘莹历史系《星际迷航》是根据美国著名科幻影视剧系列《星际迷航》改编的电影，由杰弗里·雅各布·艾布拉姆斯导演。本片是《星际迷航》系列电影第11部，其主要角色为《星际迷航：原初系列》的人物，并由新一代的年轻演员饰演。电影描述了詹姆斯·T·柯克与斯波克在联邦星舰企业号上相遇，并协力对抗未来的罗慕伦人尼罗的情节。它描述了一个乐观的未来世界，人类同众多外星种族一道战胜疾病、种族差异、贫穷、偏执与战争，建立起一个强大的文明。随后一代又一代的探险家们又把目光投向深邃的宇宙，竞相探索银河系，寻找新的世界、发现新的文明，散播和平与理解。星际迷航11以超凡的视觉效果，一波三折的情节，无愧于继星球大战系列之后的又一部科幻类史诗级大作的称号。在这部电影中，涉及到了许多物理现象，那么这些现象符合物理常理吗?现实生活中能够实现吗？ 1、人工黑洞电影中，由于超新星的出现，人们创造一个人工黑洞，想通过携带“红物质”（red matter）的飞船“水母号”消灭超新星。然而，黑洞的视界困住了星舰，并把它们送到了过去。在最后被点燃的红物质在纳拉达号的甲板上层制造出了一个黑洞。纳拉达船员们射出并引爆了所有的曲速反应核，爆炸产生的冲击波将星

舰推离了黑洞。这就是人工黑洞的产生。 2、翘曲飞行为了实现超空间旅行，五花八门的幻想特技在《星际迷航》中轮番上阵——翘曲飞行、虫洞、三维传输器、全息幻觉甲板等等。对观众来说，翘曲飞行是一种炫技；但对“企业号”来说，这是它的基本技能。为了故事情节的需要，主角必须在光年量级的银河系中，迅速地从地球到达另一星球。企业号的翘曲飞行，是将普通空间中距离甚远的出发地和目的地，在高维空间上重叠在一起，从而来实现超光速旅行。并且随着企业号的升级换代，这个公式还被不断加入新的参数来进行修正和完善，尽管它从未直接在电视画面中出现过。科普作家张旭表示，从柏拉图到牛顿再到爱因斯坦，虽然物理学概念理论已经天翻地覆，“但支撑物理学的因果律岿然不动”。比如，炮弹要先打出炮膛才能击中敌人，不可能炮弹先击中敌人再打出炮膛，相对论不允许超光速，“因为超光速破坏因果律，物理的逻辑性就消失了。” 《星际迷航》聪明地使用了翘曲飞行，既不破坏因果律，又实现了超光速。表面上，它是在很短时间里到达光速都到达不了的地方，实际上飞船在负能量密度的奇异物的支持下，改变空间物理结构、建立捷径缩短空间距离，让太空船在时间上“打败光速”航行。

(完整版)电影中的物理学

电影中的物理学现在的学生虽然有更好的条件来学习，有更新的实验器材来进行试验探索，甚至利用多媒体模拟试验，然而在平常的课堂教学中，老师能够选择性的利用同学们喜闻乐见的影视中的物理现象来加以说明，则能起到事半功倍的效果，加深同学们对相应的物理现象、物理规律的理解。现举几个影视中的实例来说明。喜剧大师周星驰的电影《功夫》中，包租婆的狮吼功威力无穷，瞬间打败对手。这里面涉及到了初中物理声学板块的知识，即声具有能量，也可以传递能量。声音是由振动产生的，传递声的过程就是传递振动的过程。有振动就有能量，利用振动就是利用能量。声波的能量在实际生活中应用很多，如工业上可以利用超声波清洗精密仪器，利用超声波除尘器降低污染，美化环境。医学上可以利用超声波振动除去人体内的结石。电影《赤壁》有这样的片段，张飞利用“反光术”对付曹军骑兵，当敌骑临近时，让士兵翻转盾牌，用强烈的阳光反射攻击对方骑兵的视力，令其不战自乱。当然电影允许虚构，我们不深究当时的盾牌是否真能达到反射阳光的功效。那么这所谓的“反光术”就是利用了光的反射原理。李安导演的电影《少年派》曾轰动一时，影片结尾处，保险调查员质疑香蕉不能浮在海面上，对于这个问题，很多影迷做了实验。实验结果表明，因为海水密度较大，香蕉是完全可以浮在水面上的，香蕉类似于游泳圈。电影中的这个情节是与物理学中“物体的浮沉条件“息息相关的，如果物体的密度小于液体的密度，物体是漂浮在液体表面的，相关，如果物体的密度大于水的密度，那么物体就会沉在水底。电影《加菲猫》中有一段令人捧腹的情节。一只与真正加菲猫长的一模一样的假猫模仿加菲猫的动作，使真正的加菲猫产生错觉以为中间有一个平面镜。这段视频滑稽可笑，笑过之余不禁产生疑问，为什么假加菲猫的动作会让真的加菲产生错觉呢？这涉及到了平面镜成像特点的相关知识，即像与物等大，像和物到平面镜的距离相等，物和像左右相反等。

科幻电影中的物理学

科幻电影中的物理学科幻电影是好莱坞类型电影里的一个分支。它的情节往往包含了各种各样的科学奇想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于未来图景的超前假想。和其它类型电影一样，科幻电影是电影工业化的产物，其人物、叙事和主题都有一定的模式，就像批量生产的圣诞节商品，主要目的是满足人的娱乐需求。作为类型电影的缺陷也很明显，大部分科幻电影往往注重视觉奇观而缺少深刻的内涵。当然，其中也不乏一些在美学、思想和历史上有价值的经典作品。以下，我将例举最近看了一些科幻电影其中有一些新颖的现象，最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。还记得20世纪60年代的科幻电影杰作《决战猩球》吗？三名宇航员在太空飞行中意外被卷入“时间空洞”（物理学专有名词），被迫降落在一颗由猩猩统治的陌生星球上，而那颗星球其实就是几千年后的地球。物理学家反复咀嚼这部电影的情节之后发现：很多人认为狭义相对论使得时空旅行成为可能，但是这个例子恰恰说明，狭义相对论使时空旅行成为一种挑战。根据狭义相对论，在这部电影里，以这几名宇航员自身为参考系，他们持续飞行了一年半，而其间地球上的时光已飞逝了2000年。根据狭义相对论法则，这是真实的一幕。但是，这怎么可能呢？因为，无论从哪一个参考系进行观测，光速(c)都是恒定的，通过一系列逻辑

推理，爱因斯坦证明了：两个事件之间的时间间隔长度，取决于你对之进行观测的参考系，所以自然而然就会有这样的结果。根据狭义相对论，任何质量不为零的物质，其运动速度都不可能超过光速。但是，当你运动的速度足够接近光速的时候，就会出现时间膨胀。时间膨胀公式如下：Tship = Tearth(1-v2/c2)1/2(以上公式显示，相对于地球来讲，太空船必须以v = 0.9999997c的平均速度飞行，才能获得《决战猩球》中那么长的时间膨胀量。)因此，虽然从理论上来说，假如你的飞行速度足够接近光速，你就能很快到达一个地方。但是，当你到达目的地时，你很难搞清楚地球上今夕是何年，总统是何人。当你返回地球时，你的孩子可能比你还老。在恐怖科幻电影《黑洞表面》中，精神状态不稳定的威尔博士(Dr.Weir)向我们描述了一个人怎样才可能绕过狭义相对论中的光速极限：威尔博士拿了一张纸，在纸的两端画了两个记号，表示这两个记号是距离能多远就有多远的两个地方。然后，他把纸折起来，让那两个记号相互挨着。他解释说，假如我们对空间也能够这么做，并且能够跳跃穿越这样的“捷径”的话，我们就能在距离极其遥远的星系里以极短的时间穿梭旅行，而不会违背狭义相对论中所指的物质运动速度不可能超过光速这一原则。是的，威尔博士虽然很疯狂，但他可不笨。显然，他对广义相对论也略知一二。广义相对论称，物质可以让时空弯曲。因此，从理论上来讲，假如你能够创造一个足够大的引力场，你就能在时空中把遥远的两个地方拉在一起，非常接近。这个设想听起来前景光明，但仍有几个大问

科幻中的物理学尔雅答案

科幻中的物理学尔雅答案【单选题】关于化学能的说法错误是D A、原子与原子之间的反应能量 B、原子与分子之间反应能量 C、分子与分子之间反应能量 D、电子与电子之间反应能量 2 【单选题】基本核能是基本化学能的C A、十倍 B、十万倍 C、几千万倍 D、几千倍 3 【单选题】爱因斯坦的质能公式告诉我们A

A、质量可以转换为能量 B、能量是质量的一半 C、能量与质量平方成正比 D、能量与速度成正比 4 【判断题】焦耳是能量的单位√ 5 【判断题】动量不守恒× 星际航行需要的能量 1 【单选题】如果航天飞机重50吨需要B A、1万加仑汽油 B、1.5万加仑 C、2万加仑 D、5万加仑 2 【单选题】十万分之一克物质大约相当于A A、一万亿焦耳 B、一亿焦耳 C、一千万焦耳

D、一百万焦耳 3 【单选题】如果中国全部核能供电我们需要D A、十个大亚湾核电站 B、50个大亚湾核电站 C、100个大亚湾核电站 D、200个大亚湾核电站 4 【判断题】粒子加速器每年产生的反物质可能用来发电×5 【判断题】光速飞船需要无限大能量√ 文明的级别 1 【单选题】我们人类现在是B A、一类文明 B、0.7类文明 C、二类文明 D、三类文明 2 【单选题】工业革命前人类主要消耗的能源是A

A、人力和畜力 B、煤炭 C、电力 D、水力 3 【判断题】人类在一百年内会飞出太阳系× 4 【判断题】太阳照到地球的能量会被大气吸收√利用熵来理解物理现象 1 【单选题】熵是物理学家在D A、二十世纪初发现的 B、十八世纪发现的 C、牛顿发现的 D、十九世纪发现的 2 【单选题】热量会B A、与熵无关 B、增加熵 C、从温度低的地方向温度高的地方传

关于魔术中的物理知识的研究报告

关于魔术中的物理知识的研究报告 Revised final draft November 26, 2020

关于魔术中的物理知识的研究报告魔术，相信大家一定多很熟悉，他以其特有的神秘感和趣味性深受大家的喜爱。目前大多数魔术仍未被解秘，在少部分被揭秘的魔术背后，其实大多是欺骗你眼睛的伎俩。那神秘莫测的魔术背后是否有一些科学的物理道理呢？我们的答案是肯定的。我们研究这一课题的目的，一方面是因为魔术接近我们的生活，有一定趣味性和新颖性，一方面是希望增进大家对魔术的认识，提高大家对魔术的欣赏能力，领悟到神秘事物背后是蕴藏着朴素真理的；最重要的一方面是希望激起大家对物理学习的兴趣，促使大家在生活中运用课堂中学习的物理知识和规律，真正做到学以致用，用以得趣，趣以促学。我们的研究方法，包括分析法，比较法，类比法，综合法，系统法等。（1）具体的研究过程（1）是制定实施课题方案，论证可行性并修改方案，之后制定出研究计划。（2）在互联网，图书馆等处搜索各种形式的相关资料小组成员从资料提取有用信息并进行分类整合。（3）听取老师指导，进一步修饰和整理。（4）对研究进行概括总结，完成报告论文和ppt幻灯片。我们的研究内容包括以下几点：<1>手比眼快——魔术与视觉暂留现象，<2>魔术与光学，<3>魔术与热学，<4>魔术与大气力学，<5>魔术与电磁学 <1>手比眼快——魔术与视觉暂留现象典例1?瞬间便没型魔术师将彩纸塞进一个透明圆管，向你展示后，彩纸瞬间变没。原理：其实在彩纸的一端系有一根弹性细线，细线从魔术师的一个袖口穿进系在衣内。魔术师只须微张手臂，细绳产生的弹力在极短时间里可将彩纸拉进袖口典例2魔术师向平靠在竖直木板上表演者镖飞刀，但总未失手。原理：魔术师其实并未镖出飞刀，而是将刀藏在衣内。同时木板在极短时间里，木板后的机关在不会伤人的地方插出刀，给人是魔术师在镖刀的假象典例3美国枷锁。例如刘谦在春晚上表演的皮筋魔术原理：这个魔术在两段表演中都有一个必须做的动作，就是第一下先把两个手指即食指和中指合在一起，然后在表演之前有一个绕的动作，也就是这一下，已经把皮筋分开了。拇指和食指勾住皮筋，合拢的时候快速用中指挂住皮筋，松开食指，然后又用食指勾住皮筋，这样就出来了。然后放回原位时不断的晃动皮筋，因为已经出来了，又是连贯的晃动动作，不容易被看穿。事实上很多魔术都是使用了这个原理 1、飞杯不见

科幻电影中的物理知识

阿汤哥在哈利法塔外墙上留下潇洒的身影，正是凭借手上的那对壁虎手套，你是不是也想拥有这样一件“神器”？壁虎漫步，独门舞步现实中，这样的壁虎手套真的存在吗？在回答这个问题之前我们必须先研究一下壁虎，要搞清楚它为什么能飞檐走壁，还真不是一件容易的事。这本应该是一个寻常的问题，毕竟壁虎并不是什么稀奇的动物，我们的先人还在住山洞的时候就与之为邻了，而壁虎在天花板上藐视重力行走如飞这样反常理的现象理应当能牢牢地吸引人们的注意，并使人苦苦求解。但是当我搜索历史记录时，仅在无所不在的亚里士多德老人家那里看过一笔，而且没有答案，亚里士多德将其归咎于超自然的力量不管是粗糙的墙面，还是光滑的镜面，壁虎都能疾步而飞。这个问题就这么一直悬着，直到19世纪，人们才开始提出一些逐渐靠谱的答案。最先想到的是粘液说，但是经过仔细观察，壁虎的脚上并没有可以分泌粘液的腺体，所以这个说法很快被终结了。是不是吸盘呢？自然界里也不乏用吸盘来飞檐走壁的高手，1934年，德国科学家沃尔夫德利特（Wolf-Dietrich Dellit）在他出版的《壁虎的解剖与生理》（Zur Anatomie und Physiologie der Geckozehe）一书中记载了一个实验。德利特把壁虎放在玻璃罩子里，然后把玻璃罩里的空气抽走，结果壁虎仍然可以爬上垂直的玻璃——吸盘说被终结了。而后人们又想到了静电，把气球在头发上蹭几下它就能吸在天花板上，壁虎是不是这样做的呢？又有“好事者”用X光将空气电离，然后在电离的空气里放上一块金属板，这时静电荷是不会在金属板上蓄积的。又一次，壁虎哧溜溜的破解了这个说法。脚底板有毛，范德华给力又是被抽真空，又是被X光辐射，壁虎可真没少遭罪。转了一圈，注意力又重新回到了壁虎的脚上。早在1872年，就有科学家用显微镜观察发现壁虎的脚底板上布满了细小的刚毛，并且刚毛的末端似乎是弯曲的，于是人们想到了尼龙粘扣。难不成壁虎的脚底板上长着维可牢不成？可问题是，维可牢也得两片在一起才能发挥作用啊？诸如高度抛光的玻璃等光滑的表面并不能阻止壁虎的攀爬，而那里并没有能供小钩子钩挂的突起由于光学显微镜原理的限制，它的极限分辨率只有0.3微米左右，而壁虎刚毛的直径已经接近了这个分辨率极限。所以直到上世纪50年代，更高分辨率的电子显微镜的出现，才给人们以研究壁虎神奇攀爬术的工具。1965年，来自美国加州大学河滨分校的生物学家瑞宝（Rodolfo Ruibal）把壁虎的脚放在了电子显微镜下，他发现那些看似小钩子一样的刚毛末端，实际上是开叉的，每根刚毛都分成了100-1000根更细的绒毛，这些绒毛极大的增加了壁虎脚掌的面积，特别是当壁虎攀在那些粗糙的物体表面时，这些绒毛更能填满那些细小的坑洼。说到这里，各位可能要回顾一下中学化学和物理的内容了。因为接下来我们要提到一个概念，这就是范德华力。所谓范德华力，又叫分子间作用力，是一种发生于分子与分子之间的吸引力，相比让原子构成分子的那些作用力，范德华力很小，生活中我们往往不会在意到它的存在。但是这个很小，只是相对来说的。下面的小实验可以让你体会到范德华力的力量。找两本厚一点的书，最好是纸张薄软一点的，像洗扑克牌一样把两本书的书页一张压一张的叠在一起。全部叠完后用手压一压，然后分别抓住两本书的书脊，试试能把它们拉开吗？把两本书“粘”在一起的力量，就是范德华力。如果你没有耐心把两本书一页一页的交叠，也可以去买一部新手机。很多人都特别享受揭开新手机屏幕保护膜的那个瞬间，其实那层膜就是靠范德华力“粘”在手机屏幕上的。由于范德华力的作用距离非常小，当你揭开保护膜的一角轻轻拉起，只要膜和屏幕不再紧密接触，范德华力就失去了作用，

科幻电影中的物理学

专业：软件工程（12级）班级：姓名：xxx 学号：xxxxxx 科幻电影中的物理学我看过很多科幻电影，对科幻电影中的时空穿梭很感兴趣，大家都看过《机器人总动员》《哈利波特》《爱丽丝梦游仙境》以及我国的古装穿越剧等好看的科幻片，其中有很多物理知识和一些天马行空的思想。我很喜欢看《爱丽丝梦游仙境》，它讲的是她跟随一只白色的兔子逃到一个洞里，进入仙境。13年前，爱丽丝曾来过此地，但她现在却一点也不记得了。在这里，爱丽丝与那些可爱的老朋友们重逢了：虚张声势的睡鼠，美丽的白皇后和她可憎的姐姐红桃皇后，还有双胞胎兄弟，毛毛虫，白兔，疯帽子等等。在奇妙的仙境历险中，爱丽丝了解到自己身负的重大使命，那就是带领地下世界的居民们结束了红桃皇后的邪恶统治，恢复昔日仙境。其实用物理学的思想来解释在这个世界上是没有仙境的，仙境的历险也只是作者凭空想象出来的，山洞都是有尽头的，不可能链接到另一个世界，更别提仙境了，只是作者对现实的一种抨击，对爱丽丝勇敢机智的一种赞扬。从物理的角度来讲我们的地球上没有仙境，也没有通往仙境的山洞。我们都知道动量守恒定律的，大家还记得《机器人总动员》，当电影中的机器人瓦力不小心漂浮进太空后，它无论怎么动，怎么努力都不能漂回到飞船，因为在太空中没有其他的物体甚至空气来使机器

人瓦力受到向前的力量。如果要使自己得到一个向前的动量，必须对其他物体施加力使得其它的物体得到一个大小相等但方向相反的动量。这样设定向前的动量为正，向后的动量为负，总和仍然与之前一样为零。幸亏机器人瓦力身边带着的一个灭火器瓶，他向后放出灭火用的泡沫，使自己受到反冲力，得到向前的动量，当然，设机器人瓦力向正方向运动，泡沫向负方向运动，机器人瓦力的动量为正，泡沫的动量为负，所以这时系统的总动量仍然守恒。这样，用电影中的实例就是物理的阐述。一个系统如果不受外力或者所受外力为零，则系统的总动量保持恒定。从物理学角度来看，没有什么可以隐形，只有人眼看不到的而已。我们喜欢的《哈利波特》魔幻主题系列电影的主人公拥有一件神奇的隐形道具，然而隐形衣虽然这件隐形衣已不属于科学领域了，人能瞥见物体，是因为光照到物体后被反射到人的视网膜上因此物体的隐身应该属于一个光学问题实现隐形一般有两条路可走一种是寻找能够吸收可见光的特殊材料另外一种就是改变物体对光线的折射率，让电磁波"拐弯"，绕过物体因为天然隐形，当光波从具备正折射率的材料入射到具备负折射率材料的界面时，光波的折射与常规折射相反，入射波和折射波处在于界面法线方向同一侧。但以现在的技术还是不可以实现的，所以这些是作者大胆的夸张和想象。近年来我国穿越剧很是风行，几天后即将上映的《步步惊情》，就是穿越剧，女主角从清朝穿回现在，清朝男主角穿回现代，他们在

科幻中的物理学

一、单选题（题数：30，共
30.0
分）
1
两个系统的总熵是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
两个系统熵之和
?
B、
两个系统熵的乘积
?
C、
较小系统的熵
?
D、
较大系统的熵
我的答案：A
2
如果中国全部核能供电我们需要（1.0 分）
1.0
?
分
A、
十个大亚湾核电站
?
B、
50 个大亚湾核电站
?
C、
100 个大亚湾核电站
?
D、
200 个大亚湾核电站
我的答案：D

3
谁是第一个发现量子的人（1.0 分）
1.0
?
分
A、
爱因斯坦
?
B、
玻尔
?
C、
普朗克
?
D、
费米
我的答案：C
4
太阳系的尺度是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
240 光分
?
B、
2 光年
?
C、
一光年
?
D、
一光月
我的答案：C
5

空间曲率的量纲是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
长度
?
B、
长度的平方
?
C、
长度的倒数
?
D、
长度平方的倒数
我的答案：D
6
我们人类现在是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
一类文明
?
B、
0.7 类文明
?
C、
二类文明
?
D、
三类文明
我的答案：B
7
最先发现熵的微观定义的是（1.0 分）

100条生活中的物理现象及对应的物理知识

100条生活中的物理现象及对应的物理知识. 1、挂在壁墙上的石英钟，当电池的电能耗尽而停止走动时，其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。 2、有时自来水管在邻近的水龙头放水时，偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故. 3、对着电视画面拍照，应关闭照相机闪光灯和室内照明灯，这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光． 4、走样的镜子，人距镜越远越走样．因为镜里的像是由镜后镀银面的反射形成的，镀银面不平或玻璃厚薄不均匀都会产生走样。走样的镜子，人距镜越远，由光放大原理，镀银面的反射光到达的位置偏离正常位置就越大，镜子就越走样． 5、将气球吹大后，用手捏住吹口，然后突然放手，气球内气流喷出，气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因：一是吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，使气球放气时各处收缩不均匀而摆动，从而运动方向不断变化；二是气球在收缩过程中形状不断变化，因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化，根据流体力学原理，流速大，压强小，所以气球表面处受空气的压力也在不断变化，气球因此而摆动，从而运动方向就不断变化。 6、有时候从保温瓶中倒出一大

杯开水后，瓶塞会跳起来是因为外界的冷空气乘机钻入保温瓶，瓶塞寒上后，冷空气被封闭在瓶子内并与热开水发生了热传递，冷空气温度升高，气体受热膨胀对外做功，就把塞子抛出瓶口，这时只要轻轻塞上瓶塞，然后摇动几下保温瓶，使开水蒸发出大量水蒸气，把冷空气这不速之客从保温瓶中赶出去，然后按紧瓶塞后就无后顾之忧了。 7、双层玻璃中间有一个空气层,而空气不易传热,能起到保温和隔热的作用，因而教室一般要装双层玻璃窗。 8、多油的菜汤由于油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发，因而不易冷却。 9、我国南方有一种凉水壶，夏天将开水放入后很快冷却，且一般略比气温低，这是因为这种凉水壶是用陶土做成的，水可以渗透出来，渗透到容器外壁的水会很快蒸发，而水蒸发时要从容器和它里面的水里吸改大量的热量，因而使水温很快的降低到和容器外的水温相同时，水还会渗透，蒸发，还要从水中吸热，使水温继续降低。但因为水温低于气温后，水又会从周围空气吸收热量，使水温不公降得过低。 10、大多数人认为保温瓶中的水水的传热速度是水蒸气（或空气）的四倍。保温瓶中的水不太满，在水面和软木塞间有一小段距离。那么热量散失的速度就慢得多，其保温效果会更好。灌满，以为这样保温效果最好，事实并非如此。补充：11、平面镜照出的人是一个反的，可以用报纸上的字

科幻电影中的物理常理

3、虫洞——在宇宙中“穿越” 美国理论物理学家索恩(Kip Thorn)提出的著名“虫洞”理论和翘曲飞行有异曲同工之妙。1916年，爱因斯坦广义相对论发表后的几个月，史瓦西在爱因斯坦引力场方程里发现了一个解——著名的史瓦西解。1935年，爱因斯坦和其学术助手罗森在一篇论文中，把连接宇宙中两个遥远区域之间的假想通道称为“桥”——后来这被称为“爱因斯坦-罗森桥”，也就是“虫洞”。假设我们生活的普通宇宙是一个苹果，人类是生活在宇宙表面的虫子。他们只有能力在表面爬来爬去，如果有一天他们认识到他们说明的果面是曲面，并且具备了咬穿果面的能力，虫子在苹果里“咬”了一个洞。那么，从一地到另一地的距离就也要比果面距离短很多。我们的宇宙未必就是平直的、朴素的，有可能存在更高维的空间。地球距离织女星是26.5光年，但若通过一条虫洞连接它们的话，也许就才1千米。不过，以虫洞来进行超光速旅行所面临的问题，那就是怎样保证虫洞的开放时间。索恩的最终设想是以具有“负能量密度”的奇异物作为保持虫洞持续开放的物质条件，由此虫洞将被改造成违背因果律的时间机器用于星际航行。此外，用两个黑洞来作为虫洞也成为一种假设也被提出。 4、光波传送——回到过去，飞往未来《星际迷航11》中，年少不羁的寇克被分解成“量子”，被放