事業(yè)單位公共基礎(chǔ)知識(shí)：星辰大海永不止步，叩問(wèn)蒼穹薪火相傳

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12月9日，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國(guó)空間站為廣大青少年開(kāi)設(shè)了一場(chǎng)精彩絕倫、別開(kāi)生面的太空科普課�？臻g站首次科普課，翟志剛、王亞平、葉光富除了生動(dòng)形象地展示空間站的工作生活場(chǎng)景和進(jìn)行天地互動(dòng)交流，還演示了在微重力環(huán)境下，細(xì)胞學(xué)、人體運(yùn)動(dòng)、浮力消失、液體表面張力、水球光學(xué)和泡騰片實(shí)驗(yàn)等神奇現(xiàn)象，并講解了實(shí)驗(yàn)背后蘊(yùn)含的科學(xué)原理。其中，浮力和液體表面張力這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)也是公共基礎(chǔ)知識(shí)-物理模塊非常高頻的考點(diǎn)。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

考點(diǎn)一：浮力消失實(shí)驗(yàn)

浮力是指浸在流體內(nèi)的物體受到流體豎直向上托起的作用力，即物體在流體(液體和氣體)中，各表面受流體壓力的差(合力)。

公元前245年，阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力原理。浮力的定義式為F浮=G排(即物體所受的浮力等于物體下沉靜止后排開(kāi)液體的重力)，計(jì)算可用它推導(dǎo)出公式F浮=ρ液gV排(ρ液表示液體的密度，單位為千克/立方米;g表示常數(shù)，是重力與質(zhì)量的比值，g=9.8N/kg在粗略計(jì)算時(shí)可取10N/kg;V排表示排開(kāi)液體的體積，單位為立方米)。同時(shí)，液體的浮力公式也適用于氣體。

任何物體在液體中都會(huì)受到浮力的作用，浮力的大小等于物體本身所排開(kāi)液體的重量。當(dāng)物體的重量大于浮力時(shí)它就會(huì)下沉;小于浮力時(shí)就會(huì)上浮;等于浮力時(shí)就會(huì)懸停在液體中，這兩個(gè)力大小相等，但方向正好相反。

所以，在地球上，把乒乓球放到水里，乒乓球會(huì)因?yàn)樗�的浮力作用，上浮在水的表面。但是在太空中，乒乓球放進(jìn)水里不會(huì)浮在水面上，而是停留在水中。這是因?yàn)楦×κ请S重力產(chǎn)生的，在太空失重環(huán)境下，液體內(nèi)部壓強(qiáng)處處相等，不再有上下表面壓強(qiáng)差，浮力幾乎消失。

考點(diǎn)二：液體表面張力實(shí)驗(yàn)

液體表面張力是指作用于液體表面，使液體表面積縮小的力。

液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。

在公共基礎(chǔ)考試中，像經(jīng)�？疾榈膹椈�(拉開(kāi)反而有收縮的趨勢(shì))、小昆蟲(chóng)在水面上行走自如、荷葉上的露珠、蜘蛛網(wǎng)上的小水珠、截面非常小的細(xì)管內(nèi)的毛細(xì)現(xiàn)象、肥皂泡現(xiàn)象等都反映的是液體表面張力的原理。

而在太空中，因?yàn)槲⒅亓Νh(huán)境，表面張力很大的水能夠延展成水膜，貼在水膜上的花朵也會(huì)因?yàn)楸砻鎻埩Χ�展開(kāi)。

伴隨本次太空授課成功開(kāi)講，中國(guó)首個(gè)太空科普教育品牌“天宮課堂”正式推出，這標(biāo)志著我國(guó)太空授課即將常態(tài)化。同樣，在公共基礎(chǔ)知識(shí)考試中，就極大可能會(huì)結(jié)合太空授課實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，考查大家對(duì)實(shí)驗(yàn)背后原理的掌握，大家且學(xué)且珍惜!

【題目演練】

1.(單選)下列體現(xiàn)了浮力原理的是：

A.氣球升空

B.桂花飄香

C.冰鎮(zhèn)降溫

D.鉆木取火

【答案】A

【解析】本題考查物理知識(shí)。氣球升空是利用浮力原理，當(dāng)氣球重量減小到小于空氣浮力的時(shí)候，其合力向上，那么氣球就會(huì)朝著合力的方向移動(dòng)，就會(huì)向上飄起來(lái)。A項(xiàng)正確。因此，選擇A選項(xiàng)。

【拓展】B項(xiàng)：桂花飄香是分子的擴(kuò)散現(xiàn)象，是桂花分子不停做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。B項(xiàng)錯(cuò)誤。

C項(xiàng)：冰鎮(zhèn)降溫是利用冰的融化吸熱的原理，從而達(dá)到降溫的目的。C項(xiàng)錯(cuò)誤。

D項(xiàng)：鉆木取火是利用摩擦生熱的原理，通過(guò)做功產(chǎn)生熱量，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，進(jìn)而使溫度升高。木材在摩擦?xí)r，摩擦做功產(chǎn)生熱量，加之木材本身就是易燃物，所以就會(huì)生出火來(lái)。D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.(單選)下面現(xiàn)象中，發(fā)生的原理不同于其它三項(xiàng)的是：

A.水的波紋往往是圓形

B.清晨草葉上凝聚的露珠和雨后荷葉上的水珠

C.小朋友玩的泡泡水，一吹就會(huì)飛出一大串泡泡

D.兩塊干燥的玻璃疊在一起容易分開(kāi)，如果玻璃之間加一些水，反而不容易分開(kāi)

【答案】A

【解析】本題考查物理知識(shí)。水流體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力為波式傳播，水面受到物體干擾，形成水波，向外擴(kuò)散。縱波在沒(méi)有干擾的情況下向各方向勻速傳播。無(wú)干擾即是標(biāo)準(zhǔn)圓。此為A項(xiàng)原理。水等液體會(huì)產(chǎn)生使表面盡可能縮小的力，這個(gè)力稱(chēng)為“表面張力”。清晨水滴凝聚在葉片上、吹泡泡一吹就會(huì)飛出一大串泡泡、兩塊疊加在一起的玻璃之間有水就不容易分開(kāi)等現(xiàn)象，都是表面張力的作用導(dǎo)致的。此為BCD項(xiàng)原理。因此，選擇A選項(xiàng)。

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