雷雨中的物理知识

雷雨中的物理知识



沈森林



　　盛夏季节多雷雨，这是一种常见的自然现象。雷雨中也包含着很多的物理知识。








　　一、闪电是怎样形成的



　　大家有没有注意过，冬天晚上脱毛衣时，毛衣会由于摩擦起电而产生电火花?闪电就是云层中大量的正、负电荷产生的大规模的放电现象。






　　二、雷声是怎样产生的



　　声音是由于物体振动产生的，有声音一定有振动，雷声是放电引起的空气的剧烈振动产生的。



　　三、雷声为什么会连绵不断



　　雷声是通过空气传播的，声音在传播过程中会受到大山、高大建筑物及云层、地面的多次反射从而多次产生回声，连绵不断的雷声就是这样产生的。



　　四、为什么总是先看见闪电而后听到雷声



　　事实上闪电和雷声是同时产生的，这是因为光在空气中远比声音传播得快的缘故。



　　五、打雷时，地面上的物体为什么会遭雷击



　　通常情况下空气是绝缘体，闪电时，产生的电压高达上亿伏，空气在高电压作用下会发生电离而导电，所以，处在放电区的高大物体常常会遭到雷击。



　　六、树木遭雷击时为什么会炸开



　　树木遭雷击时，通过树木中的电流非常大，产生大量的热，使树木中的水分温度迅速升高而汽化，变成高温高压的水蒸气，气体膨胀做功，从而把树木炸开。从能的转化角度讲，这是电能转化为内能、内能又转化为机械能的过程。



　　七、雨是怎样形成的



　　冷、热空气交汇时，空气中的水蒸气发生液化，变成小水滴(或凝华成小冰晶)，这些小水滴越聚越大而下落，便形成了雨。



　　八、两滴下落时是怎样运动的



　　大家知道，大气层并不是均匀的，越往高处空气越稀薄。开始雨滴的重力大于阻力与浮力之和，受非平衡力作用，做加速直线运动。后来，随着雨滴的下落速度越来越快，它所受的阻力也越来越大，直至雨滴所受的浮力与阻力之和等于重力，雨滴受平衡力作用变为匀速下落。从能量的观点看，雨滴的动能先增大，后不变，势能则一直随高度的减小而减小。



　　九、夏天下雨前后为什么会更加闷热



　　这是因为下雨前后空气中的水分含量大，人体表面的汗水难以蒸发，所以感到更加闷热。



　　十、夏天雨过天晴，天空为什么有时会出现虹、霓



　　这是因为夏天气温高，水分蒸发快，因此雨后天空中充满了小水滴，太阳光入射到悬浮在大气中的水滴时，经它折射、色散和内反射(全反射)就会形成虹、霓。经两次折射、色散和一次内反射，被偏转的光线形成了虹；两次折射和两次内反射，被偏转的光线形成了霓。