從現(xiàn)實(shí)生活中分析奇妙的物理現(xiàn)象

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1、 從現(xiàn)實(shí)生活中分析奇妙的物理現(xiàn)象 教育學(xué)家陶行知先生認(rèn)為 , 學(xué)生受教育的最直接的目的 就是生活 , 這是學(xué)生的內(nèi)在 , 不是任由外界制定的。假設(shè)只為 學(xué)習(xí)物理而進(jìn)行物理學(xué)習(xí) , 那么就是在割裂物理學(xué)習(xí)與實(shí)際 生活兩者間的聯(lián)系 , 失去生活聯(lián)系的學(xué)習(xí)是低效的學(xué)習(xí) , 是 死讀書(shū)、讀死書(shū)式的學(xué)習(xí) , 完全不符合生活教育理論里活讀 書(shū)、讀活書(shū)的理念。從這點(diǎn)出發(fā) , 物理教學(xué)就是要將物理學(xué) 習(xí)放在生活中 , 留心生活實(shí)際里的物理現(xiàn)象 ; 善于動(dòng)腦思考 這些物理現(xiàn)象的原因 , 并試著去探索這些物理現(xiàn)象的本質(zhì)。 這樣就有利于學(xué)生運(yùn)用所學(xué)習(xí)

2、到的物理知識(shí) , 積極發(fā)現(xiàn)并處 理生活中出現(xiàn)的問(wèn)題 , 明白致用才是學(xué)習(xí)的目的。 先舉生活中幾個(gè)物理現(xiàn)象 :(1) 掛在壁墻上的石英鐘 , 當(dāng)電池 的電能耗盡而停止走動(dòng)時(shí) , 其秒針往往停在刻度盤(pán)上“ 9” 的位置。這是由于秒針在“ 9”位置處受到重力矩的阻礙作 用最大。 (2) 有時(shí)自來(lái)水管在鄰近的水龍頭放水時(shí) , 偶爾發(fā)生 陣陣的響聲。這是由于水從水龍頭沖出時(shí)引起水管共振的緣故。 (3) 對(duì)著電視畫(huà)面拍照 , 應(yīng)關(guān)閉照相機(jī)閃光燈和室內(nèi)照明燈 , 這樣照出的照片畫(huà)面更清晰。因?yàn)殚W光燈和照明燈在電 視屏上的反射光會(huì)干擾電視畫(huà)面的透射光。

3、(4) 冰凍的豬肉 在水中比在同溫度的空氣中解凍得快。燒燙的鐵釘放入水中比在同溫度的空氣中冷卻得快。裝有滾燙的開(kāi)水的杯子浸入水中比在同溫度的空氣中冷卻得快。這些現(xiàn)象都表明水的熱 第 1 頁(yè) 傳遞性比空氣好。 (5) 鍋內(nèi)盛有冷水時(shí) , 鍋底外表面附著的水滴在火焰上較長(zhǎng)時(shí)間才能被燒干 , 且直到燒干也不沸騰 , 這 是由于水滴、鍋和鍋內(nèi)的水三者保持熱傳導(dǎo) , 溫度大致相同 , 只要鍋內(nèi)的水未沸騰 , 水滴也不會(huì)沸騰 , 水滴在火焰上靠蒸發(fā)而漸漸地被燒干。 (6) 將氣球吹大后 , 用手捏住吹口 , 然后突然放手 , 氣球內(nèi)氣流噴出 ,

4、氣球因反沖而運(yùn)動(dòng)?？梢钥匆?jiàn)氣 球運(yùn)動(dòng)的路線曲折多變。這有兩個(gè)原因 : 一是吹大的氣球各處厚薄不均勻 , 張力不均勻 , 使氣球放氣時(shí)各處收縮不均勻而擺動(dòng) , 從而運(yùn)動(dòng)方向不斷變化 ; 二是氣球在收縮過(guò)程中形狀不斷變化 , 因而在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣球表面處的氣流速度也在不斷變化 , 根據(jù)流體力學(xué)原理 , 流速大 , 壓強(qiáng)小 , 所以氣球表面處受空氣的壓力也在不斷變化 , 氣球因此而擺動(dòng) , 從而運(yùn) 動(dòng)方向就不斷變化。紙片上各處受空氣作用力不均勻 , 且隨紙片運(yùn)動(dòng)情況的變化而變化 , 所以紙片不斷翻滾 , 曲折下落。人靠什么走路 在平坦的馬路上 , 誰(shuí)都可以邁開(kāi)大步向前走。一個(gè)健康的人 ,

5、走路并不是什么難事 , 因而也沒(méi)有想過(guò)人是 靠什么走路的。聽(tīng)了這個(gè)問(wèn)題 , 有的人會(huì)覺(jué)得好笑。人只要有氣力 , 抬腿 , 邁步 , 不就可以往前走了嗎 ?而事實(shí)上 , 問(wèn)題并不那么簡(jiǎn)單。請(qǐng)你試一個(gè)動(dòng)作 : 挺直身體 , 背貼著墻站在地上。把一只腳抬起來(lái) , 向前邁步 , 只要身體不離開(kāi)墻壁 , 這只腳是 跨不出去的。如果抬起來(lái)的腳 向前邁出去一步 , 那末 , 回頭一望 , 身體已經(jīng)離開(kāi)墻壁。這說(shuō)明 , 身體向前移動(dòng)了。人身體 第 2 頁(yè) 向前移動(dòng)的時(shí)候 , 一定依靠了一種外力。或者說(shuō) , 是這種力推 著人前進(jìn)的。為了進(jìn)一步驗(yàn)證

6、物理現(xiàn)象在生活中的廣泛性 , 筆者再做進(jìn)一步分析。 一、身邊的光現(xiàn)象 1. 朝霞和晚霞。霞是由于日出和日落前后 , 陽(yáng)光通過(guò)厚厚的大氣層 , 被大量的空氣分子散射 ( 或折射 ) 的結(jié)果。當(dāng)空中的 塵埃、水汽等雜質(zhì)愈多時(shí) , 其色彩愈顯著。如果有云層 , 云塊 也會(huì)染上橙紅艷麗的顏色。 日出前后出現(xiàn)鮮紅的朝霞 , 說(shuō)明大氣中的水汽已經(jīng)很多 , 而且云層已經(jīng)從西方開(kāi)始侵入本地區(qū) , 預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)雨的征兆。出現(xiàn)大紅色金黃色的晚霞 , 表示在我們西邊的上游地區(qū) 天氣已經(jīng)轉(zhuǎn)晴或云層已經(jīng)裂開(kāi) , 陽(yáng)光才能透過(guò)來(lái)造成晚霞 , 預(yù)示籠

7、罩在本地上空的雨云即將東移 , 天氣就要轉(zhuǎn)晴。 2. 物體的顏色。為什么窗紗白天看到是紅色 , 漆黑的夜晚看起來(lái)是黑色 ?窗紗是透明物體。透明物體的顏色取決于透過(guò)它的色光 : 它允許與自己顏色相同的色光透過(guò) , 吸收與自己不同的色光。太陽(yáng)光由七種色光組成 , 紅色的窗紗只允許紅色光透過(guò) , 其它的六種色光都被吸收 , 故只能看見(jiàn)紅色 ; 而漆黑的夜晚沒(méi)有光線照在窗紗上 , 也就沒(méi)有光線透進(jìn)室內(nèi) , 也就沒(méi)有光線射進(jìn)你的眼睛 , 故而你看到房?jī)?nèi)漆黑一片。 也許聰明好學(xué)的你又會(huì)問(wèn) : 不透明物體的顏色又由什么決定 呢 ?比如 , 紅花綠葉 , 為什么你看到的花是紅的

8、 , 葉是綠的 ?能 第 3 頁(yè) 否像劇場(chǎng)的演員一樣 , 實(shí)現(xiàn)大變色呢 ? 你不難知道 : 不透明的物體的顏色取決于它反射的色光 , 它只反射與自己顏色相同的色光 , 吸收與自己不同的色光。當(dāng)陽(yáng)光照到紅花綠葉時(shí) , 紅花只反射紅光 , 而吸收其它的色光 ; 綠葉只反射綠光 , 而吸收其它的六種色光。故而你看到的是紅花綠葉。 當(dāng)然 , 想進(jìn)行紅花綠葉的大變色 , 你不妨去試一試 : 將紅花綠 葉放在漆黑的環(huán)境中 , 用其他的色光 ( 白光除外 ) 去照射。你 不難實(shí)現(xiàn)你的猜想和期望。 二、

9、有關(guān)聲音和電磁波的現(xiàn)象 細(xì)心的你可能會(huì)問(wèn)到 : 為什么打開(kāi)或不打開(kāi)窗戶(hù) , 就能聽(tīng)到聲音 , 而太空的宇航員卻不能直接對(duì)話(huà) , 必須借助無(wú)線電話(huà) 呢 ? 那是由于地球被空氣所包圍 , 被液體和固體所充斥 , 而太空是真空。而聲音的傳播需要介質(zhì) , 電磁波的傳播不需要介質(zhì)。 故而聲音通過(guò)空氣或窗戶(hù)就能傳播到你的耳中 , 沒(méi)了介質(zhì)的太空就只能依靠電磁波來(lái)進(jìn)行無(wú)線電對(duì)話(huà)了。三、有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象 晨風(fēng)吹動(dòng)著的秀發(fā) , 枯葉打著轉(zhuǎn)越飄越遠(yuǎn) , 枯枝又為何東搖西晃 , 雪花為何會(huì)在跳舞呢 ?原來(lái) , 這些物體都受到了力的作用。而力的作用效果有二 : 一是改變物體的形

10、狀 , 二是改變物 體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變又包括兩種 : 速度大小的 第 4 頁(yè) 改變和運(yùn)動(dòng)方向的改變 , 或兩者同時(shí)改變。秀發(fā)、枯葉、枯枝和雪花都屬于第二種 , 故或吹動(dòng)或飄遠(yuǎn)或搖晃或跳舞 , 用 這展現(xiàn)大自然的奇異和秀美。 四、花香、露珠、雪花又蘊(yùn)含怎樣的奧秘呢 ?這是有關(guān)分子運(yùn)動(dòng)和物態(tài)變化的現(xiàn)象 花香 : 花朵分泌的香分子在不停的作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) , 從而被你靈敏的嗅覺(jué)所發(fā)現(xiàn)。 露珠 : 在 0C以上 , 空氣因冷卻而達(dá)到水汽飽和時(shí)的溫度叫做“露點(diǎn)溫度”。在溫暖季節(jié)里 , 夜間地面物體強(qiáng)烈輻射冷卻的

11、時(shí)候 , 與物體表面相接觸的空氣溫度下降 , 在它降到 “露點(diǎn)”以后就有多余的水汽析出。因?yàn)檫@時(shí)溫度在 0C 以上 , 這些多余的水蒸汽就液化成水滴附著在地面物體上 , 這就是露。露大都出現(xiàn)于天氣晴朗、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的夜晚。同 時(shí) , 容易有露形成的物體 , 也往往是表面積相對(duì)地大的、表面 粗糙的、導(dǎo)熱性不良的物體。露一般在夜間形成, 日出以后 , 溫度升高 , 露就蒸發(fā) ( 或汽化 ) 以氣態(tài)的水蒸氣形式而和你開(kāi)玩笑 , 在你眼前消失殆盡。 雪 : 同露一樣 , 是空氣或云中的水蒸氣 , 遇到 0C以下的冷空氣 , 水蒸氣凝華直接由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)

12、, 或由氣態(tài)先變?yōu)橐簯B(tài)再變?yōu)楣虘B(tài) , 即發(fā)生先液化后凝固成冰顆粒 , 落到地面上 , 就形成了雪。 所有這些 , 都不無(wú)在平淡的生活當(dāng)中 , 展現(xiàn)著物理知識(shí)的奧 第 5 頁(yè) 妙與神奇。當(dāng)你在吃飯、學(xué)習(xí)、生活、休息 , 甚至于在你舉 手投足、回眸一笑之間 , 無(wú)一不能運(yùn)用物理知識(shí)解釋發(fā)生在 你身上或身邊的物理現(xiàn)象。 第 6 頁(yè)