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編者按
4月1日，「北大教授給中學生雲開講」系列學科講座第六講開講，北京大學物理學院副教授穆良柱老師做客直播間。大家是否在穆老師妙趣橫生的物理課堂上學到了不少知識呢？讓我們一起來回顧一下吧～
一、有趣的物理實驗
1. 飲水鳥的實驗
問1：沒有外界的能量鳥是怎麼動起來的？是否違反了能量守恆？
探索結構：鳥的頭和肚子都是玻璃泡，兩者用玻璃管連接，身體兩側有鐵片把鳥架在架子上，鳥加上架子形成了槓桿。
找不同：雖然裡面都是藍色液體，但是一隻呆著不動，另一隻卻一直在運動。
觀察發現：與玻璃管內液體的上升下降有關。
問2：液體為什麼會運動？
水流下來：水往低處流。
問3：但水為什麼會往上走？
結構與鳥相似的小玩具輔助實驗：抓住下面的玻璃泡液體會上去。
原理：小玩具裡面有液體和氣體，抓住玻璃泡，加熱氣體，氣體壓強變大，水會迅速上升，概括為熱脹冷縮。
揭秘：鳥被稱為飲水鳥，頭上沒有水時不會動，若頭上有水，水汽蒸發時吸熱使頭部的溫度降低，氣體壓強變小，下面的液體上升。
附加實驗：讓不動的鳥喝水液體也會上升，使其達到運動的目的。
2. 空罐子實驗
問1：上述的認知是否真的正確呢？
用實驗去對上述認知證偽。
實驗步驟：加熱空罐子，倒扣放到水裡。
假設：如果水進去了，認知是對的。
問2：會不會是同樣的結果呢？
物理規律有著可重複性，換言之，重複實驗結果應該相同。
結果：兩次實驗結果不同——第一次罐子沒有癟，第二次罐子癟了。
問3：為什麼會出現這種情況？
不能用我們所掌握的知識解答問題，說明到達了認知的邊界，需要獲取新知識。
解答：第二次加熱時，由於空罐子是第一次實驗中所用，裡面會殘留一些水，因此加熱就等於把水燒開，由此出現相變現象：水變成水蒸氣，高溫水蒸氣遇到低溫會再變成水，再次發生相變現象，罐子裡幾乎沒有氣體相當於真空，內外壓強差接近一個大氣壓，罐子被壓癟了。
總結：液體加熱可能發生相變。
3. 空瓶子實驗
如上所述，高溫使液體變氣體。
問1：這次認知可以經得住相似實驗的考驗嗎？
實驗步驟：捏住空瓶子，然後鬆手。
根據現有的認知合理推測：捏住瓶子使壓強變大，因為溫度與室溫相差不大，鬆手時溫度變低氣體應變成小液滴，即應要看到霧。
實驗結果：沒有看到霧。
問2：為何會出現這種情況？
又一次到達了認知的邊界，通過一些輔助再次實驗。
實驗步驟：瓶子裡加煙，捏住，鬆手。
實驗結果：有霧。
解答：空瓶子裡殘留的小水珠在鬆手時沒能變成水蒸氣而是變成了不穩定的過冷氣體，加入一些擾動，比如煙，使得水蒸氣變成小液滴。
問3：現實中的應用有哪些呢？
人工降雨。
1912年，英國物理學家威爾遜發明觀察帶電粒子運動徑跡的雲室，於1927年獲得諾貝爾獎。
二、什麼是物理？
物理就是突破邊界，探索未知，不斷超越自我，提高認知能力的學科，這也是物理的方法和精神。
物理就是在充滿未知的世界裡，構建出自己的理解，訓練認知未知的能力的學科。