人体与物理知识

一、人体与光学

1.眼睛:眼球就像照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个焦距可以改变的凸透镜。它将物体发出的光聚焦在视网膜上，就像“胶片”。接收物体的图像。眼睛的瞳孔就像照相机的光圈。瞳孔的大小随着光线的强度而变化。对于正常的眼睛来说，当人们看远处的物体时，镜头的曲率减小，焦距变大。当观察附近的物体时，晶状体的曲率变大，焦距变小，因此图像总是可以清晰地形成在视网膜上。

2.体温:人体不同部位之间，早晚之间，以及男女之间的体温都有差异。正常体温有一个相对稳定的范围，但不是恒定的。正常口腔温度为36.3℃ ~ 37.2℃，腋窝温度比口腔温度低0.3℃ ~ 0.6℃，直肠温度(又称肛门温度)比口腔温度高0.3℃ ~ 0.5℃。白天，体温在凌晨2 ~ 5时最低，下午5 ~ 7时最高，但一天内的温差应小于1℃。此外，女性的体温一般比男性高0.3℃。女性的体温在月经期间也会有轻微的变化。人体辐射红外线。身体的不同部位放射出不同强度的红外线。然而，如果人体某处有炎症，并且局部温度升高，则局部发射的红外线强度会发生变化。因此，可以通过拍摄红外照片来辅助医疗诊断。

3.头发:头发对人脑有一定的保护作用。头发可以调节体温，保护大脑。在冬天，血管收缩，头发可以在头部保持一定的热量。在夏天，头发可以保护头皮免受阳光直射，同时，血管扩张并散发热量。因此，头发具有保温和散热的双重功能。

二。人体与力学

1.肌肉、骨骼和关节:人体运动是由神经系统控制下的肌肉、骨骼和关节共同完成的。肌肉收缩是人类运动的动力，骨骼是杠杆中的硬杆，关节是支撑点。关节表面有一层软骨，关节腔内有滑液。这种结构可以减少摩擦和冲击。手臂是一个费力的杠杆。肱二头肌上端与肩胛骨和肱骨相连，下端与桡骨相连。小于阻力臂的动力臂是一个费力的杠杆。

2.牙齿:人体的牙齿，其功能是咀嚼食物。门牙的功能是切断食物，又宽又瘦有利于它的功能。方的功能是撕食物，又尖又小，增加压力。臼齿的功能是磨碎食物。它的表面不平整，会增加摩擦。

3.呼吸:吸气时，胸部膨胀，胸腔内的肺泡膨胀，因此肺的容积增加，肺中的气压降低，低于体外的气压。大气压力将新鲜空气通过鼻腔和气管压入肺部。当吸气时，胸部收缩，肺的体积收缩，肺中的气压增加，其大于体外的大气压力，并且肺中的一些空气通过气管和鼻腔排出体外。

4.脚:人体的脚大面积接触地面，减少压力，防止行走时陷入泥中。一般的规则是，高个子的人也有较大的脚，从而确保不同体重的人走路时对地面的压力基本相同。

5.心脏:心脏是人体血液流动的动力器官。当它收缩时，心脏的压力增加，使血液射向动脉血管。当它放松时，心脏的压力降低，血液回流到心脏。心脏的收缩和舒张推动血液在血管中不断流动，心脏不断跳动对血液做功。

6.脊柱:人体的脊柱有四种生理曲度(颈椎曲度、胸椎曲度、腰椎曲度和骶骨曲度)以及足弓、股骨和胫骨曲度。这些弯曲可以增加脊柱本身的弹性，缓冲剧烈运动引起的脑震荡。就像自行车座椅下的弹簧一样，它可以将人行走或跳跃时上下运动的动能转化为弹性势能，有效减少行走时振动对大脑的影响。

8.足弓:人体的足弓就像一个三脚架，增加了站立的稳定性。同时，拱形的拱形结构可以分解人行走和运动时的力，减少对大脑的冲击。

9.口腔:在人的口腔中，舌头表面粗糙，上颚有皱纹，这增加了与食物的摩擦，有利于搅拌食物或将食物喂入食道。

10.掌纹:手掌和脚底有特殊的掌纹。当握力固定时，手掌上的指纹和掌纹会增加与接触物体的摩擦力，方便人们抓握被摄物体。脚底的图案可以增加摩擦力，防止人们在走路时滑倒袜子和鞋子，从而节省更多的力气。

11.行走:当一个人行走时，脚和地面之间会产生摩擦。脚用力推回地面，并有相对于地面向后移动的趋势。面对地面上的鞋底产生摩擦阻力，阻止脚相对于地面向后移动。这种力量是向前的，正是这种力量使人向前。

12.平均密度:人的平均密度约为930公斤/立方米，与水的密度相似。

三。人体与电

电流:人体内有电流，人类心脏的跳动受电流控制。当电极连接到人的胸部和四肢时，可以在仪器上看到控制心脏跳动的电流随时间变化的曲线，通常称为心电图。心电图可以用来知道心脏是否正常工作。脑电图也是基于这一现象。测谎仪还根据人体的当前状况做出判断。当一个人说谎时，人体的生物电会发生异常变化，根据生物电可以判断他是否在说谎。

四.人体与磁性

1.心磁图:自20世纪70年代以来，使用低温超导量子干涉仪技术进行了更详细的研究。心磁图与心电图之间有一定的相关性，但心磁图可以提供更多的信息，如在心脏损伤或心肌梗死供血不足时可以检测到恒定磁场成分，可以定位病变部位，可以用磁力仪检测到心电图不能检测到的24 ~ 36周的胎心率。

2.脑磁图和神经磁场:1968年，d·科恩首次记录了大脑的α节律磁图。研究表明α节律的源方向垂直于皮质表面。在临床上，癫痫病灶的精确三维空间定位可以通过记录癫痫发作时对应癫痫放电的脑磁图来实现。另一种大脑磁场是感觉诱发磁场的测量。对闪光刺激诱发的视觉诱发脑磁场和声音刺激诱发的听觉脑磁场的研究表明，磁场的峰值位置与视觉和听觉大脑皮层的生理定位有很好的对应关系。1980年，j . p . wix wald等人成功测量了青蛙离体坐骨神经上的神经磁场。同时，电刺激诱发的双向动作电位的测量值与磁场的测量值基本一致，只是磁场变化的相位略有延迟。

3.肺磁场图:1973年，d·科恩首次发现了肺磁场。探测器用于扫描人体胸部或背部表面，或者根据规定的网格在固定点分别测量磁化后的剩余磁场，得到的肺部各部位磁场分布即为肺部磁图。通过分析，可以计算出沉积在人体肺部各个部位的铁磁性物质的含量以及其他与铁磁性物质混合的粉尘含量，这是一种监测粉尘环境中工人劳动保护的准确、方便的技术，也可以了解吸烟者或其他肺部疾病患者的肺泡清除功能。

V.人体与声学

1.声带:声带是人类的发声器官。当气体冲出时，它会导致声带振动并发出声音。声音、笑声、哭声、哭声等。都是由声带振动产生的。男性和女性声带的结构略有不同，因此它们的音调也不同。随着年龄的增长，你的声带会稍微放松，所以老年人的声音通常会更低。

2.耳朵:耳膜位于人体的耳道内。来自外部的声音导致耳膜振动。这种振动通过听骨和其他组织传递到听觉神经。听觉神经将信号传递给大脑，这样人类就能听到声音。人的声音频率范围约为85-1100赫兹，人耳能听到的声音频率范围约为20-20000赫兹，人耳听不到低于20赫兹的次声波和高于20，000赫兹的超声波。如果鼓膜和人耳传导系统的听骨因疾病而受损，声波也可以通过骨传导(颅骨和颌骨)传递到听觉神经，从而产生听觉。“通过听到一个人的声音来认识他”是通过不同的音色来识别熟悉的人。人耳能够分辨两种声音(或回声)的间隔应该大于0.17秒，而人类的理想环境是15-40分贝。

3.双耳效应:双耳效应是指人们依靠耳朵之间的音量差、时间差和音色差来判断声音的方向，帮助人们判断声源的位置。

六.人体与热

1.体温:正常体温(口腔温度)约为37℃，体表温度(如腋下)略低。当汗液从人体蒸发时，我们身体表面的温度会因蒸发吸热而降低。根据这个原理，当我们感冒发烧时，我们可以利用身体上涂抹一些酒精或酒的蒸发和吸热来降温。

2.皮肤:皮肤是人体体温的调节器。当外部空气温度高时，皮肤中的大多数血管扩张，血流增加，皮肤温度将升高，从而增加皮肤直接散发的热量。同时，汗液分泌增加，体温不会因汗液的蒸发和吸热而过高。当外界温度较低时，皮肤中的大多数血管收缩，血流量减少，皮肤温度降低，皮肤直接散发的热量减少。同时，汗液的分泌减少了人体的散热，防止体温过低。正是皮肤的调节使体温保持稳定。