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物理趣味故事

1、阿基米德与皇冠

传说古希腊的国王，想制一顶与泰尔的王冠一模一样的纯金王冠，便召见一位高明的首饰匠，向

他说明了旨意，并如数让他称走了黄金。

过了一段时间之后，首饰匠如期将王冠交来，外表金碧辉煌，确实与泰尔的王冠完全相

同，重量也恰如取走的黄金。国王按照自己原先的许诺，给了首饰匠重重的奖励。

但是那个首饰匠的举止行动像个骗子，被取去的黄金会不会偷换下来而掺进了别的金

属？面对这个金色的王冠，国王的心一下子冷了！但是不把王冠熔化，又怎能判定黄金中是

寝否掺了假？这么美丽辉煌的王冠，又怎么舍得再熔化？国王被这个难解的疑团日夜缠绕，食

不安，终于卧病不起。

最后，他召见了阿基米德。阿基米德是当时最著名的智者。国王把这个难题交给了他：

必须检验王冠是不是纯金制造，却又不准损坏王冠的一丝一毫。阿基米德苦思冥想，把所有想到的办法，都作了尝试，然而仍不能揭开王冠的秘密。他忘记了饮食、睡眠，忘记了洗澡、治病，痴痴迷迷，连梦中都叨念着：“王冠国王首饰匠银子金子”几个星期以后，阿基米德蓬头垢面，妻子把他赶进了浴室里。当阿基米德浸入水中之后，突然感

到自己的体重减轻了，只要轻轻用力，身体就能浮起此时，他满脑袋的仍是王冠国王首饰匠金子银子。身体一会儿沉下，一会儿浮上，浴盆的水位也一会儿升，一会儿降

阿基米德忽翻身跳起，大声高呼：“有办法了，有办法了！”连衣服也没穿，光着身子直

向王宫奔去，路上留下一条湿漉漉的足迹

你知道，阿基米德从水的浮力中得到了什么启示吗？

解：阿基米德根据身体在浴缸中沉浮引起了水位升降的道理，取了一只盛满水的容器，

将王冠放进水中，容器里的水必然溢出。他把溢出的水收集在另一个容器里。接着他将一块与王冠同样重的纯金，也放进那个盛满水的容器中，再把溢出的水收集起来。如果王冠是纯金制成的，那么两次溢出的水应该同样多，可是王冠排出的水，与纯金排出的水并不同，

说明王冠中掺进了比重与纯金不同的材料，从而断定金冠中被掺了假。阿基米德终于解决了难

题。狡诈的金匠因此受到了惩罚。

2、蹦极运动来源一个美丽的传说

蹦极跳作为一项勇敢者的运动，能极大锻炼您向困难与恐惧挑战的勇气，将倍增您事业成功的

信心。蹦极跳作为一项娱乐健身活动，安全可靠，只要您心理健康，身体状况良好，男

女老幼，均可参加。当您完成这勇敢的一跳，那种成功后的满足、自豪与喜悦之情，早已溢

于言表。

叮叮小文库

公元 500 年前后，西太平洋瓦努阿图BUNLAP 部落。一位土族妇女为逃避丈夫的虐待，爬上了高高的可可树，用一种当地具有弹性的蔓藤牢牢帮助脚踝，她威胁其丈夫要从树上跳

下来，随后爬上来的愚蠢丈夫也说要跟着跳下去。于是，柔嫩的蔓藤救了女人的命，而暴虐

的丈夫则命桑黄泉。该部落为了纪念这位勇敢的妇女，将绑藤从高处跳下发展为一种风俗习

惯。他们依山建起一座由树桩和蔓藤捆扎而成20--30 米的高塔，年轻的男子从上面俯冲而

下，象征他们的成熟，成为了他们得成年礼。并向他们信奉的图腾祈愿部落的平安和丰收。

1979 年 4 月 1 日，英国牛劲大学冒险俱乐部成员从当地245 英尺高的克里夫顿桥上利

用一根弹性绳索飞身跳下，拉开了现代蹦极运动的帷幕。随后风靡欧美和太平洋地区，近一两年

才被引进中国。

3、阿基米德撬地球

阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。阿基米德曾讲：“给我一个

立足点和一根足够长的杠杆，我就可以撬动地球”。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知

识当作“不证自明的公理”，然后从这些公理出发，运用几何学通过严密的逻辑论证，得出

了杠杆原理。

这些公理是：（1）在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量，它们将平衡；（ 2）在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量，重的一端将下倾；

（3）在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量，距离远的一端将下倾；（4）一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变。相反，几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替（5）相似图形的重心以

相似的方式分布

正是从这些公理出发，在“重心”理论的基础上，阿基米德发现了杠杆原理，即“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比。阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面，

而且据此原理还进行了一系列的发明创造。据说，他曾经借助杠杆和滑轮组，使停放在沙滩

上的桅般顺利下水，在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中，阿基米德利用杠杆原理制造

了远、近距离的投石器，利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人，曾把罗马人阻于叙拉古城外

达 3 年之久。

杠杆原理广泛应用在许多领域中。阿基米德曾讲：“给我一个立足点和一根足够长的杠杆，我就可以撬动地球”。在常规的管理活动中,能够显现和发挥作用的杠杆原理，其着眼点被

浓缩和概括为，责权利关系在平衡与失衡状态下的种种表现。

4、不敲自鸣的大钟

三国时代有个魏国, 都城是当今的洛阳, 这年是魏元帝曹奂在位．一天, 曹奂正在宫里与他

的文武大臣商讨攻打蜀国的事情, 突然宫门口的大钟了出了｀嗡、嗡＇的声音, 元帝此时正

为蜀、吴联合抗魏大伤脑筋, 听到钟声后很生气, 立即让太监去查看, 究竟是谁如此大胆．

太监忽忙赶到宫门口询问守钟士兵, 士兵回答说 : ｀没有人敲钟, 是它自己响的．＇

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太监一听 , 吓得浑身发抖, 急忙向元帝禀告了这一怪事．这在当时被认为是灾难的预

兆．元帝与众文武大臣立刻惶恐不安起来, 不知道会有什么灾难要降临到魏国了．

元帝立即下旨召见博学多才的太傅张华, 并把刚才的怪事向张华述说一遍, 最后问

到: ｀张爱卿 , 依你看会有什么灾难降在魏国呢? ＇

张华已经知道了这件事, 于是不慌不忙地向元帝及众文武解释了大钟不敲自鸣的原因, 听完张华的话 , 众人都松了一口气, 气氛又一下子活跃起来了．

原来 , 前不久四川地区发生了地震 , 连铜山也崩裂了 , 地震波传到洛阳时 , 正好与宫门口的大钟

产生了共振 , 大钟就不敲自鸣了．我们知道 , 声音是由于物质振动产生的 , 声音有

一定的振动频率 , 如果两个物体振动频率相同就会发生共振 , 即｀共鸣＇．如两个固有频率相同的

音叉 , 当其中一个振动时 , 另一个也会产生共鸣．当地震波频率正好与宫门口大钟的固有频率一致

时 , 大钟也会发生共鸣 , 于是大钟就不敲自鸣了．

5、斯开夫等人发明照相机的故事

2000 多年前，我国学者韩非在他的著作中记载了这么一件事：有一个人请一位画匠为他

画一幅画。 3 年之后，画匠完成了“作品”。他一看，这是什么画呀，只是一块大木块。他

正要发脾气，画匠慢条斯理地说道：“请你修一座不透光的房子，在房子一侧的墙上开一扇大

窗户，然后把木板嵌在窗上。太阳一出来，你就可以在对面的墙上看到一幅美妙的图画了。”

这个人听画匠说得那么有板有眼，只好半信半疑地照画匠说的去做。果然，房子盖好，

并照画匠说的那样安上木板后，在房子的墙上出现各式各样的景致。不过所有图像都是倒着的。

这难道是真的吗?

这确实是有科学道理的。房子外的景象可以通过小孔反映在对面的墙上。这在物理学上叫

“小孔成像”。照相机就是根据这一原理研制的。

16 世纪初，意大利画家根据“小孔成像”的原理，发明了一种“摄影暗箱”。著名画家达·芬奇在笔记中对它做了记载。他写道：光线通过一座暗室壁上的小于 L ，在对面的墙上形成一个倒立

的像。当然，它只会投影，要用笔把投影的像描绘下来。

接着，又有人对“摄影暗箱”进行了改进。比如：增加一块凹透镜，使倒立着的像变成了

正立像，看起来舒适多了；增加一块呈45。角的平面镜，使画面更清晰逼真

然而，这时候的“摄影暗箱”虽具有照相机的某些特性，但仍不能称为照相机，因为它

不能将图像记录下来。

18世纪初中期，人们发现了感光材料，特别是达孟尔发现的感光材料碘化银，仿佛给

照相机的问世注入极有效的催产剂。于是，在“摄影暗箱”上装上达孟尔的银版感光片，就诞

生了人类历史上第一架真正的照相机。

照相机的问世轰动了世界。许多高官达贵要求拍摄自己的肖像照，尽管那时候要照一张相就像受一场刑罚一样。

初期的照相机体积庞大，十分笨重，携带十分不便。且照相时要选择好天气(因为那时候还没有发明电灯)，必须在晴天的中午，让照相的人在镜头前端端正正地坐半小时左右。

为了让自己的姿容永留人间，养尊处优的老爷、小姐们只好耐着性子忍受这一苦楚。

新事物的产生，对世界必定产生一定的冲击力。照相机诞生伊始，有一段小小的插曲：

巴黎一批靠画肖像画为生的画家，联名上书法国政府，要求取缔照相术。他们的理由十分简单：怕摄影师抢走他们的饭碗。

然而，新生事物的成长是任何力量都抵挡不住的。不久，随着感光技术的发展，曝光所

需的时间大大缩短，照相机显得更为实用了。

1858 年，英国的斯开夫发明了一种手枪式胶板照相机。由于其镜头的有效光圈较大，

因此只要扣动扳机，就能拍摄。有趣的是，一次，维多利亚女王在宫廷内召开盛大宴会，邀

请各国使节。斯开夫作为新闻记者也应邀出席了宴会。当斯开夫用他的照相机对准女王拍照

时，被蜂涌而上的警卫人员扑倒，一时会场秩序大乱。事后，警卫人员才弄懂，那“凶器”原来是照相机。

之后，随着感光材料及摄影技术的进一步发展，照相机也不断地得到完善。

1946 年，兰德和宝利金发明了新型照相机。这种照相机可以“一次成像”。具体地说，

拍摄以后，只需要短短的几十秒钟时间，一张照片就会从照相机内慢慢地“吐”出来。

科学的发展是没有止境的。在未来，将会有更令人称奇的照相机问世。

6、伽利略与自由落体

亚里士多德的学说在十六世纪仍然如日中天，人人都奉为经典，没有人提出任何的怀疑。

亚里士多德关于「自由落体」的学说是：物体自高处自由落下的速度和重量成正比。也就是

说，一个十磅重的物体，下坠的速度会比一磅重的物体快十倍。这个学说在大小的外表上看来，

似乎非常的合理，而且人人也都相信学说的真确性，教授们严肃的把这个学说教给他们的学生，

学生们也都敬谨的接受这个学说，只有伽利略表示怀疑。

伽利略曾经亲眼目睹大小不同的冰雹，同时一起掉落到地。根据常识判断，它们似乎是从同一高度一起下坠的，但是按照亚里士多德的学说，较大的冰雹应该先落到地面上，小冰雹在接着掉来，伽利略观察到的并非如此。

他做了许多实验，发觉亚里士多德的学说是错误的，他决心指出这项错误。传说有一天，他邀请有关的教授到比塞塔前，拿出一个一百磅的重体，和一个一磅的重体。

伽利略问所有的教授们：

「假如这两个重体同时自塔顶自由落下，结果如何？」

教授们议论纷纷，谁也没有做过这样的实验，没有人敢预料结果如何。

以往，他们按亚里斯多德的学说照本宣科，从来没有怀疑过。现在，居然有一位二十五

岁的青年，提出了要求证据的疑问。结果呢？要是两个重体以非常悬殊的速度坠落地面，教授们可以松一口气，证明亚里士多德的学说是正确的，伽利略将被冠上「说谎者」、「搅局者」的罪名。要是两个重体同时坠落地面？又将如何解释呢？是扬弃奉行多年的亚里士多

德学说，接受伽利略实验所证明的事实，还是对伽利略的实验视若无睹？

比萨塔的倾斜度可以使坠体不受阻碍，伽利略塔顶大喊：

「看清楚了没有？下来了！」

两个重体砰然而下，小的重体始终和大的重体并行，而且同时落地。这两个重体的砰然

一声，并不表示亚里士多德的学说已经崩溃。因为这一群教授在不想相信一件真实事物的时

候，根本不去看一看、摸一摸，无论如何也不愿意承认亚里士多德的学说是错误的。更荒谬的

是他们反而怀疑伽利略为了证实速度相同，而在重体内隐藏了「魔术」。

7、电磁铁与门铃

早在战国时期, 我们的祖先就发明了指南针．自那以后, 人类就开始利用磁的性能为人类

服务了．但是 , 在十七世纪以前 , 人们并不知道电和磁之间有什么关系 , 只是在一次偶然的事件中 , 人们发现电可以生磁．

在十七世纪的时候, 有一天 , 狂风大作 , 雷电交错 , 一家皮鞋作坊不幸被雷电袭击．暴风雨过后 , 作坊主回到作坊里, 他很惊奇地发现, 鞋钉和缝针都粘到铁锤和砧子上去了, 就象磁石能把钉子和钉吸起来那样．当时科学家仔细地研究了这一奇怪的现象, 发现这种现象是雷电使铁锤和砧子等磁化所造成的．后来, 人们就把电线绕到铁块上, 制成了电磁铁．到了十九世纪, 法拉第用实验证明；电可以产生磁, 磁也可以产生电．从此, 科学家们把电和磁完全联系起来了．

电磁铁具有广泛的应用 , 最早也是最简单的一种应用可能要数电铃了．下图是一张简单的电铃结构图 , 主要部件是一个马蹄形电磁铁 , 电磁铁上有一块衔铁 , 它和弹簧片相连接；

衔铁的一端有一个小锤, 锤和铃盖之间有一个小空隙．按钮就是电铃的开关, 按下按钮接通电流 , 铁芯被磁化 , 将衔铁向下吸 , 小锤就会碰击铃盖 , 发出叮呤的声音．在衔铁被吸向下的同时 , 接触螺钉与弹簧片断开 , 电流中断 , 电磁铁失去磁性 , 衔铁又被弹回原处 , 电流再次接通 , 小锤又敲击一下铃盖．这样 , 在按下电钮期间 , 清脆的门铃声就响个不停了．当然 , 随着技术的发展 , 五花八门的电铃就应运而生了．

电磁铁的应用相当广泛 , 例如 , 你每天都能欣赏到美妙的音乐 , 还得靠电磁铁这玩艺儿呢, 因

为电视机 , 收音机等的扬声器中 , 就是由一块电磁铁和一个小振片来产生动听的声音

的．在电话、电报和自动控制装置 , 电磁铁充当其中的主要角色．工厂里有个｀大力士＇就叫

电磁起重机 , 它能搬动成吨重的大铁块．

8、自学成才的电学大师

在近代物理学史上, 要列数出作出重大贡献的物理学家的名字来, 真是数不胜数了, 但象法拉弟这样在电磁学领域作出如此重大贡献的科学家却并不多．可你知道吗 , 这样一位电学大师竟

然只上了两年的小学就退出了学校的门槛．

法拉弟 , １７９１年９月２日出生于英国伦敦附近的一个贫穷铁匠家里, 小法拉弟的诞生给他当铁匠的父亲带来欢乐远不如他所带来的忧虑多．他的诞生意味着又多了一张吃

饭的嘴巴 , 本来已为全家温饱操够了心的父亲脸上愁云更浓了．

小法拉弟５岁那年 , 父亲送他去附近学校上小学．学校老师本来就是个势利的小人 , 对穷得叮□响的小法拉弟只有白眼相加 , 加之小法拉弟小时候讲话有点结巴更常遭到老师的鞭

打．在小学二年级时 , 小法拉弟实在忍无可忍 , 一气之下离开了学校 , 从此再也没有走进校门．回家

后 , 小法拉弟就开始帮助父亲干些杂活 , 帮母亲照看小妹妹．他几乎没有从学校学到什么知识 , 用他

自己的话讲 , 他在学校只学到一点点｀读、写、算的启蒙教育＇．

之后 , 他们家搬到伦敦去住．可家庭的变迁并没有给全家带来好运, 全家仍过着缺吃少穿的日子．每周, 母亲只分给法拉弟一条面包．为了避免挨饿, 法拉弟把一条面包分成１４

小块 , 每天吃两小块, 过着不饥不饱的生活．１２岁那年,父亲把他送到一家订书铺去当学

徒, 从此法拉弟开始在书的海洋中寻求知识了．他利用一切空余时间如饥似渴读书, 凡是能

拿到手的书 , 他都认真阅读 , 尤其酷爱科学书籍．七年的徒工 , 使他比别人七年学校所学到的知识

还要多．

这以后 , 法拉弟遇到了当时的著名化学家戴维．在他的引导与帮助下, 法拉弟 , 步步迈进了科学的殿堂, 终于发现了电解定律, 法拉弟电磁感应定律等许多电学规律, 成为近代物

理学上的一个灿烂的明珠．

身边有趣的物理现象

2006-11-13 11:48【大中小】【我要纠错】

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、冰冻的猪肉在水中比在同温度的空气中解冻得快。烧烫的铁钉放入水中比在同温度

的空气中冷却得快。装有滚烫的开水的杯子浸入水中比在同温度的空气中冷却得快。这些现象都表明：水的热传递性比空气好。

5、锅内盛有冷水时，锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干，且直到烧

干也不沸腾，这是由于水滴、锅和锅内的水三者保持热传导，温度大致相同，只要锅内的水

未沸腾，水滴也不会沸腾，水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干。

6、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。

7、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔，但天然气不会从侧面小孔喷出，只从喷口喷出.这是由于喷嘴处天然气的气流速度大，根据流体力学原理，流速大，压强小，气流表面压强小于侧面孔外的大气压强，所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出。

8、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。

9、吊扇在正常转动时悬挂点受的拉力比未转动时要小，转速越大，拉力减小越多。这

是因为吊扇转动时空气对吊扇叶片有向上的反作用力。转速越大，此反作用力越大。

10、电炉“燃烧”是电能转化为内能，不需要氧气，氧气只能使电炉丝氧化而缩短其使

用寿命。

11、从高处落下的薄纸片，即使无风，纸片下落的路线也曲折多变。这是由于纸片各部

分凸凹不同，形状备异，因而在下落过程中，其表面各处的气流速度不同，根据流体力学原理，流速大，压强小，致使纸片上各处受空气作用力不均匀，且随纸片运动情况的变化而变

化，所以纸片不断翻滚，曲折下落。