水与物理学

1.力学研究与水密切相关

水是无色、无味、透明的液体，密度为1.0× 103 kg/m3。

(1)如果已知水的体积，可以计算其质量和重力，这对于计算水产生的浮力和压力非常有用。

(2)容器的体积可用水计算，不规则物体的体积可按排水法测量。

(3)人类的密度与水的密度相似。根据人类的质量，可以计算出人类的体积。

(4)由于海水含盐，其密度高于纯水。当船在海洋和河流中航行时，从船体排出的沸水量会发生变化。

(5)水的压力随着深度的增加而增加，因此拦河坝设计为底部宽，顶部窄。

(6)水对浸没在水中的物体产生浮力，浮力大小为F浮子= ρ水gV行。

(7)浮在水面上的冰的体积的十分之一必须暴露于水面，并且水面的高度在冰融化后不会改变。

2.水是热力学的主要研究对象

(1)水的比热容最大，为4.2× 103焦耳/(千克℃)，其他物质的比热容均小于水。利用水的这一特性，我们在生活中经常使用热水取暖，这也是水对自然界气候的调节作用。

(2)水的冰点是0℃，水凝固成固体，称为冰，冰是晶体。

(3)水的蒸发有两种方式:蒸发和沸腾。在标准大气压下，水的沸点是100℃，水的沸点与大气压有关。生活中的高压锅使用增加压力的方法来提高水的沸点，以便更快地烹饪食物。

(4)生活中见到的雾、露和“白色气体”是被蒸汽液化的小水滴；霜、雪花和冰花是水蒸气凝结的结果。

3.水和声学

水可以传播声音。声音在水中的传播速度约为每秒1500米。水面也能反射声音。

4.光学研究中的水

(1)平静水面具有平面镜的功能，可以形成虚像。

(2)当光从空气斜入射到水面时，它将被反射和折射，并且折射角总是小于入射角。当水下潜水员看到岸上的树时，他们会变得更高。

(3)当光线从水中倾斜进入空气时，也会发生折射。此时，折射角总是大于入射角，因此插入水中的筷子会弯曲，水中的水看起来会比实际浅。

(4)冰遇到火时会融化，但是制作冰透镜会引起火，这确实是一个意想不到的创造。

5.水和电

(1)纯水是不导电的，普通水也是不导电的，但是湿的(有水)物品可以导电！不要用湿手拉开关，绝缘体应保持干燥。

(2)大型水电站需要建造很高的拦水坝，这样可以提高水的重力势能，从而增加发电机组的发电量。

6.与水有关的实验

涉及水的实验包括:(1)用温度计测量水温；(2)观察水的沸腾；(3)研究液体的压力；(4)验证阿基米德原理。