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教学过程：

[介绍人能看见物体的原理]　

古人很早就思考过这个问题，提出过一些猜测。

有人认为是眼睛发出光线，这些光线碰上物体，人才看见那些物体。

还有人认为眼睛发出触须那样的东西，通过触摸而看到物体。

这些看法都是错误的，但它说明人的认识是不断进步的。

　　公元11世纪，阿拉伯科学家伊本·

海塞本纠正了上述看法。

他认为光线是从火焰或太阳发出，射到物体上，被物体反射后进入人眼，人因此而看到物体。

　　现在我们知道，人眼就好像一架照相机。

当发光物体发出的光或不发光物体反射的光进入眼睛，通过眼睛的折光部分在眼的视网膜上形成物体倒立的像，然后通过神经系统传到大脑，产生视觉，人就看到了物体。

【隐身舰体的奥秘】

所谓隐身，通俗地说，就是改变武器装备的声、光、电、磁、热等特征，使对方探测设备难以发现和识别。

与飞机和导弹等空中目标不同，作为海上（海面和海水中）特定环境下的目标---舰艇，它的可探测性特征除了敌方探测雷达的散射回波和舰艇自身的红外辐射之外，还有舰艇的噪声等信息。

因此，对舰艇的探测，主要是采用雷达、声纳和红外信号来探索和发现目标。

舰艇要隐身就必须采取一些措施来降低它这三方面的可探测信息特征：

　　对付雷达探测

　　雷达是最常见和有效的探测设备之一，它在工作时，向一定空域发射电磁波，该电磁波遇到信号后便会被反射回来，雷达接收到该反射信号，就会发现目标。

因此，针对这个特点，为了不让对方雷达发现目标，就可以采取两种措施来对付雷达探测，一是使照射到目标上的雷达波反射到其它方向，不能返回雷达处，从而使雷达接收不到目标反射的信号。

二是将照射到目标上的雷达波强烈地吸收掉，使返回到雷达处的信号变得极其微弱，以致于雷达检测不到目标的反射信号，从而发现不了隐身目标。

　　对第一种情况，可通过改变舰艇的外形来实现。

如：

　　1、外形用曲面板代替平面板。

如美国的"

阿利·

伯克"

级宙斯盾驱逐舰的舰体和上层建筑都尽可能采用圆弧形表面和棱，来避免镜面强反射；

　　2、各部结构设计成倾斜式侧面。

如法国的"

拉菲特"

级护卫舰采用外倾式干舷和内倾式上层建筑侧面，以将雷达波反射到空中或水中。

　　3、各部结构采用倒角连接。

如英国的23型护卫舰、法国的C－70级驱逐舰、俄罗斯的"

基洛夫"

级巡洋舰等，其舰体与上层建筑、甲板与舷顶列板、舰板与甲板以及列板间的连接处，普遍采用凸面圆滑过渡的倒角连接，以尽可能消除或减弱角反射效应，这可使雷达波反射强度降低10倍。

　　4、减少外露的武器装备和设备。

如瑞典隐身试验艇"

司米奇"

号将所有通常外露的武器装备都尽量设计成可伸缩的；

并使窗口盖与甲板配平，可大大减少雷达波散射源的数量。

　　对第二种情况，主要是借助特殊的、能强烈吸收雷达波的材料。

通常用于舰艇的雷达隐身材料由结构吸波材料、透波材料及涂料构成。

从而将照射到目标上的雷达波强烈地吸收掉，使返回到雷达处的信号变得极其微弱，以致于雷达检测不到目标的反射信号，从而发现不了隐身目标。

　　对付声纳探测

　　声纳是在水下发现目标的重要工具。

声纳是卓越的"

水下侦察兵"

，它能探测到潜艇在大海深处的一举一动。

据统计，第二次世界大战期间，交战双方损失的潜艇有1000多艘，这些潜艇大部分都是被声纳发现的。

声纳分为主动式和被动式两种。

主动式声纳自己发出声波，并根据目标反射的回波来发现目标。

主动式声纳能探测静止目标的方位和距离，但容易暴露自己、侦察距离短。

对付这类声纳，可用吸音涂层等手段吸收声波达到隐身效果。

如在舰体表面采用消声瓦或涂敷吸音涂层就可达到隐身目的，像美国、俄罗斯、英国等国有不少核潜艇都在壳体上安装了消声瓦，从而把吸收敌方主动声纳和降低本艇的辐射噪声二者相互结合起来，使艇体形成一个良好的无回声层来达到隐身的目的；

或者在壳体表面涂敷上一层吸收对方主动声纳声波的涂层，减弱消除反射声波。

试验表明，核潜艇采用吸音涂层可使对方主动声纳的反射声降低90％，探测距离缩短68％。

被动式声纳自己不发射声波，它主要搜索来自目标的声波，隐蔽性好，侦察距离远，但不能探测不发声的静止目标。

也就是说它通过接收舰艇的噪声来发现目标。

舰艇要隐身就必须尽可能降低和屏蔽舰艇自身的噪声。

　　对付红外探测

　　对于水面舰艇来说，红外辐射具有明显的可探测特征。

其红外辐射源主要是烟窗、主机舱及其排出的废气和热水、灯光、舰体表面的热辐射等。

舰艇采用反红外探测隐身技术就是要抑制红外辐射，其目的就是降低舰体特别是其热点的温度，使其接近于周围环境的温度，从而使红外探测系统难以发现目标而达到隐身。

　　如1、可将主排气口设置在水线以下，在废气管路四周加装冷空气管路进行冷却，或设置从废水中回收热能的装置等来降低发动机排气、排水温度；

　　2、在发动机与其舱壁之间喷射冷空气，或在主机舱安装冷却降温装置等来降低主机舱温度；

　　3、在烟窗内加装隔热吸热装置和红外辐射挡板，或加装冷却系统等来降低烟窗温度。

　　4、在舰体表面涂敷绝热层，减弱对太阳能的吸收和辐射，来降低舰体表面的温度；

　　5、对装置采用隔热垫隔热，英国军舰上的"

飞鱼"

导弹发射装置铺盖上就有一种称作"

弗列克塔卡姆"

的隔热垫或热屏蔽层，它可反射95％的热辐射。

教案二：

冰

1．了解冰棍和冰激凌

2．了解爱斯基摩人的冰屋

教学过程

【冰棍和冰激凌】

冰棍和冰激凌是世界各国人们都喜欢的止渴解暑食品。

当你吃到凉甜可口的冰棍和冰激凌时，你是否想过，世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪个国家呢？

　　我国是冰棍和冰激凌的故乡。

早在3000多年以前，我国就有用冰解暑的记载。

后来皇宫里就有了用奶和糖制成的冰棍。

到了元世祖忽必烈时代（大约700多年前），皇宫里又有了类似现在冰激凌的食品，叫做冰酪。

那时，元朝统治者禁止王室以外的人制作冰酪。

直到意大利旅行家马可·

波罗离华回国前，元世祖才让人把这种珍品的制作方法教给他。

马可·

波罗回去后，又把这种制作方法传给了意大利王室，意大利王室把这种方法保密了约300年，到1533年，法国国王和意大利人结婚以后，制作冰酪的方法才由意大利人传入法国。

1777年美国纽约大街上才有了冰激凌广告。

我国古代劳动人民的解暑食品是冰核。

直到清代，每当盛夏到来之际，北京大街上还有人买冬天入窖保存下来的天然冰块冰核。

大约在1935年，北京有人想出了"

绝招"

：

先把天然冰放进一个大木桶里，加入适量的食盐，这样的木桶就成了一个"

土冷冻室"

。

再准备许多圆柱形小铁筒，每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水，并插上一根木棍。

然后把一个个装满糖水的小铁筒放进"

大木桶里，封闭起来冷冻。

经过半小时后，小铁筒里的糖水就冻结成了冰棍。

由于这种解暑食品很受顾客的欢迎，所以很快就在前门大街出现了专售冰棍的商店。

　　为什么把食盐放到天然冰里混合后能使水结冰呢？

这是因为许多纯净物质一旦掺入杂质，它的凝固点就会降低。

放在大木桶里的天然冰，加入适量的食盐，就会因凝固点降低而融解；

冰融解时要从小铁筒里的水中吸热，小铁筒的水就会放热冻结成冰。

这就是制作冰棍的道理。

　　当然，在现代，人们已经能用各种先进的制冷设备来制造冰棍和冰激凌等冷食了。

【爱斯基摩人的冰屋】

　冰是冷的象征，一提到它，人们就会不寒而栗。

但是，在冰雪凛冽的冬天，生活在北极圈里的爱斯基摩人，却凭着用冰垒成的房屋，熬过严寒的冬天。

　　在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。

每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。

他们就地取材，先把冰加工成一块块规则的长方体，这就是"

砖"

，用水作为"

泥"

材料准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰块，再泼一些水，再垒一些冰块，前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。

这种房屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。

　　爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？

　　首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。

　　其次，冰是热的不良导体，能很好地隔热，屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。

　　再次，冻结成一体的冰屋，没有窗子，门口挂着兽皮门帘，这样可以大大减少屋内外空气的对流。

正因为如此，冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度，这相对于零下50多度的屋外，要暖和多了。

爱斯基摩人穿上皮衣，在这样的冰屋里完全可以安全过冬了。

当然，冰屋里的温度比起我们冬天的室内温度要低得多，而且冰屋里也不允许生火取暖，因为冰在0度以上就会融解成水。

教案三：

黑洞

1．对黑洞有一定的理解；

2．提高对物理的兴趣。

[支持黑洞诞生理论的新证据]

天文学家发现新的证据，支持有关大质量星死亡后形成黑洞的理论。

科学家在分析一颗邻近黑洞的恒星后发现它的气体来自附近的超新星爆炸。

　　黑洞是一种超高密度的死亡恒星产物，其重力之强使光线也无法从其中逃出，所以天文学家无法直接看见黑洞，只能从邻近的恒星运动上看出黑洞的迹象。

　　据悉黑洞可自两种途径产生：

一种是超巨质量恒星在核反应停止后塌缩形成，或者是死亡的恒星爆炸后其残骸塌缩产生。

　　Canary岛天文物理协会的RafaelRebolo表示，天文学家已经建立起超新星的物理环境模型，搭起了超新星与黑洞形成之间的关联。

　　天文学家推测，在天蝎座距离一万光年处，有一颗恒星与黑洞相当接近，其周围大量的X-rays爆发便是物质被吸进吸积盘的证据之一。

　　Rebolo和组员分析这颗恒星的光谱以确定其成分，结果发现其中含有高出正常值甚多的氧、镁、矽与硫等不可能由这颗恒星本身产生的元素，科学家推测这些元素是来自于从前在附近爆炸的另一颗恒星，但现在已经看不见了。

要产生这些元素必须经历数十亿度的高温，而只有超新星爆炸才能达到如此高温。

这颗爆炸了的恒星质量大约为太阳的四十倍，在一百万年前爆炸，爆炸时的光度在地球上以肉眼就可以看见。

[黑洞可能占宇宙能量之半]

科学家发表的一篇报告中指出，黑洞这种看不见的宇宙坟场所释放的能量可能高达宇宙诞生以来所有总量总和的一半，但这项理论尚需进一步的验证。

　　多年来，天文学家早已猜测黑洞会辐射能量，但其能量无法与恒星相比。

根据最新的研究发现其实黑洞所辐射的能量可与恒星相匹敌。

　　正在意大利主持一项X-ray天文学会议的NASA哥达德太空飞行中心科学家NicholasWhite表示，如果以可见光的宇宙来看，似乎宇宙中大部分能量都来自恒星，但新的研究发现，隐藏在尘埃与气体背后的辐射能量也相当巨大，而这些能量可能来自黑洞。

由于黑洞是一种无法看见的星体，因此科学界原本对它的猜测颇多，但近年来在观测技术的大幅度的进步下，黑洞之存在已不容置疑，而它的辐射大部分都在X-rays外围。

黑洞的种类也相当多，与会的天文学家Fabian表示，超巨质量黑洞可达太阳质量的一百万、甚至十亿倍，但体积却只有太阳系大小，当气体被吸进黑洞时，会达到极高的速度并产生巨大的能量。

从这些高温、高速气体所辐射出来的巨大能量，波长范围覆盖可见光至X-rays，但其可见光辐射直到最近才被观测到。

新的X-ray观测仪器，包括詹德拉望远镜，未来都将能验证这项理论的正确性。

与会的科学家Maran表示，黑洞的辐射究竟是否有这么多，关键就在于超巨质量黑洞到底只是虚构星体或是真正存在，以此而定。

【如果运动太快，你会变成黑洞吗？

】

根据相对论，下列叙述是正确的：

　　1.当一个物体的运动速度接近光速时，它的动量将无限增加。

　　2.能量与质量的关系公