魔术中物理知识39716

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1、魔术中物理知识的探究兰州市第一中学高一四班课题组成员：杨迪狄侃曹瑞阳指导老师：陈全海（一）：研究背景：魔术也称为幻术，与戏法同属一类型。但是它更加有趣，更加灵活。习惯上，以藏挟见的称“戏法”；借助物理、化学原理和电子、机械装置等表演各种平常看来不可思议的变化。魔术更多的时候蒙着神秘的面纱，对于魔术是既惊叹，有喜爱。（二）：研究的目的和意义：在魔术上我们也可以学习到相当多的知识，其中不乏物理知识，有些很小的原理就可以让我们表演一个十分精彩的游戏。所以我们希望揭开魔术的神秘面纱，探究其中的物理知识。（三）：

2、研究方法：文献法、（四）研究阶段：1.准备阶段（1）成立小组。（2）选择课题。（3）制定课题计划。（4）明确分工。成员姓名任务安排曹瑞阳负责收集相关文字资料杨迪负责整理相关数据资料狄侃负责论文的编写(五)研究成果：调查报告应用背景：钢针穿透玻璃（压强与动能的关系）首先把一块完好无损的玻璃架在空中，然后表演者要设法让一根细小的钢针穿过玻璃。一些人认为，钢铁的硬度比玻璃大得多，因为玻璃经不起敲打，失手一掉就碎，而钢铁却是坚韧无比。如果用铁棒大力敲击普通玻璃，发现要弄碎玻璃并不是难事，但不要以为用钢针击穿玻璃

3、轻而易举。其实，玻璃的硬度比钢铁大，若用钢铁在玻璃上刻划，便会发现玻璃上并无残留钢铁的“杰作”，相反，玻璃却可以在钢铁上任意留下痕迹。这就足一证明铁并不比玻璃硬。倘若要问铁为何会轻易击碎玻璃，这就要归结与玻璃本身的质地了。玻璃硬而脆，受到强力冲击容易支离破碎，这就解释了为何玻璃比铁硬却容易被铁敲碎。铁用力击打玻璃，需要制造足够冲力才能把它击碎，这便要求铁本身要具有一定的质量，但魔术中使用的只是小小的一根钢针。显然，单纯地凭借钢针自身的质量来击穿玻璃是行不通的。这时，需要两个简单的知识来解决。首先是压强与

4、受力面积的问题。在初中时候，我们都学过，相同的压力下，物体受力面积越小，作用效果越大。这就是为什么人们在制作图钉时，要把用手按的那一头做得又平又大而不是为节约工本减小它的面积。此魔术的通理也正是如此。通过钢针的针尖，使玻璃相对容易刺穿。但玻璃要比墙和木头硬多了，并不是像按图钉一样用手的力量就可解决问题。这便引出另一个知识——动能与速度的关系。动能的大小与物体的质量和运动速度有关，在这里，细小的钢针显然不能通过质量来提高动能。所以，钢针的速度就是魔术成功的关键。运动速度越大，撞击物体时产生的能量就越大。曾

5、经发生过高速运行的飞机被空中的飞鸟击穿的事故。小鸟能穿过飞机的钢板，可想而知，当时的力量是多么惊人。谁都知道，如果地球被小行星撞上的话，后果将会如何。1994年，科学家拍摄到了一颗直径约50千米的小行星与木星“亲密接触”的相片，在木星上发生了巨大的爆炸，覆盖面甚至比整个地球还大，要不是木星体积够庞大，恐怕如今太阳系也只有“八大行星”了。小行星能产生如此惊人的力量，也是由于它受到引力作用，撞击时拥有足够的速度。用针刺穿玻璃需要上述两个条件同时具备，既要保证镇竖直与玻璃接触，又要达到一定的速度，这纯粹就看表

6、演者的技术了。听话的喷泉（电荷的相互作用）我们首先必须模拟一个情景，再分析其本质。一个小魔术师让助手搬来一个非常漂亮的盆景，有假山、水池、亭台、楼阁，把整个景致点缀得生机盎然，而从假山中喷出的一股引人注目的泉水。魔术师从桌上拿起一根玻璃棒并对观众说：“这盆景里的喷泉能听懂我的话。”说完他便开始用玻璃棒指挥起喷泉来，然而他的玻璃棒无论指向左或向右，喷泉毫无反应，以至玻璃棒被水喷得直淌水，还是不起作用。就连台下的观众都以为魔术师的指挥棒失灵了。然而魔术师丝毫不着急，他用一块绸布擦干玻璃棒上的水珠，又使劲地擦

7、了几下，就把玻璃棒在喷泉左面晃动几下，只见喷泉微微向右偏倒，再把玻璃棒在喷泉右面晃动，喷泉又微微向左偏倒。这便是所模拟的情景，那么为什么喷泉会听从指挥呢？首先，我们要注意，魔术师擦玻璃棒这个动作，绸布与玻璃棒摩擦会使玻璃棒失电子而带正电，而在盆景中喷出的水珠也是带正电的，根据电荷同性相斥的原理，当玻璃棒靠近泉水时，喷泉会向相反的方向偏离，起到“指挥”的作用。另外魔术师之所以从一开始表演就不成功，让玻璃棒被喷满水，这完全是为了掩饰后面拿绸布擦干玻璃棒后使劲摩擦使其带正电荷这个动作。点不着的棉布（物体的热传

8、递性）这个魔术，只需一枚硬币，一块棉布。用一块棉布裹一枚硬币，绷紧一点。这时，你把一支点着的香烟绑在棉布上，直到香烟熄灭为止，你会惊奇地发现，不但布没有烧着，就连变焦了也不会，仅仅留下了一块烟斑。难道棉布有魔力？其实不是，实验证明，金属比棉布导热快，在烟火接触棉布时，热量立即被硬币吸收，不能是棉布达到燃烧的最低温度，即着火点。因此，布并不会烧着。这是利用了热的传递性知识。热的传递性知识的运用在生活中也不少,如煮饭的锅等都是用热的传递性较好的