關(guān)于淺談生活中的物理現(xiàn)象與物理學(xué)習(xí)
物理學(xué)是自然科學(xué)的重要組成部分,不僅對(duì)物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的深化起了重要的推動(dòng)作用,而且對(duì)人類(lèi)的思維發(fā)展也產(chǎn)生了重要的影響.從古希臘亞里士多德時(shí)代的自然哲學(xué),到牛頓時(shí)代的經(jīng)典力學(xué),直至現(xiàn)代物理中的相對(duì)論和量子力學(xué)等,都是物理學(xué)家科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的有形體現(xiàn).物理知識(shí)既存在于物理學(xué)家的身邊,也存在于我們每一位同學(xué)的生活當(dāng)中.就我們身邊的一些物理現(xiàn)象,淺談生活中的物理.
煮雞蛋是生活中最常見(jiàn)到的,雞蛋剛從滾開(kāi)的鹵汁里取出來(lái)的時(shí)候,如果你急于剝殼吃蛋,就難免連殼帶蛋白一起剝下來(lái).解決這個(gè)問(wèn)題的方法,大家都知道,先放在涼水中浸一會(huì),然后再剝.其所涉及到的物理熱學(xué)知識(shí),可以解決很多問(wèn)題.不同的物質(zhì)受熱或冷卻的時(shí)候,伸或縮的速度和幅度一般不同.一般說(shuō)來(lái),密度小的物質(zhì),要比密度大的物質(zhì)容易發(fā)生伸縮,伸縮的幅度也比較大,傳熱快的物質(zhì),要比傳熱慢的物質(zhì)容易伸縮.蛋殼和蛋白的伸縮情況是不一樣的.在溫度變化不大,或變化比較緩慢均勻的情況下,還表現(xiàn)不出什么;一旦溫度劇烈變化,蛋殼和蛋白的伸縮步調(diào)就不一致了.把煮得滾燙的雞蛋立即浸入冷水里,蛋殼溫度迅速降低,很快收縮,而蛋白的溫度降得較慢,還沒(méi)有收縮,這時(shí)就有一小部分蛋白被蛋殼壓擠到蛋的空頭處.隨后蛋白又因?yàn)闇囟冉档投饾u收縮,這時(shí)蛋殼的收縮已經(jīng)很緩慢了,這樣就使蛋白與蛋殼脫離開(kāi)來(lái),因此,剝起來(lái)就不會(huì)連殼帶蛋白一起下來(lái)了.
明白了這個(gè)道理,對(duì)我們很有用處.凡需要經(jīng)受較大溫度變化的東西,如果它們是用兩種不同材料合在一起做的,那么在選擇材料的時(shí)候,就必須考慮它們的熱脹冷縮性質(zhì),兩者越接近越好.工程師設(shè)計(jì)房屋和橋梁時(shí),都廣泛采用鋼筋混凝土,就是因?yàn)殇摬暮突炷恋呐蛎洺潭葞缀跬耆粯樱M管春夏秋冬的溫度不同,也不會(huì)產(chǎn)生有害的作用力,所以鋼筋混凝土的建筑十分堅(jiān)固.有些電器元件卻是用兩種熱膨脹性質(zhì)差別很大的金屬制成的.例如,銅片的熱膨脹比鐵片大,把銅片和鐵片鉚釘在一起的雙金屬片,在同樣情況下受熱,就會(huì)因膨脹程度不同而發(fā)生彎曲.利用這一性質(zhì)制成了許多自動(dòng)控制溫度的裝置和儀表.日光燈的啟動(dòng)器里就有小巧的雙金屬片,它隨著溫度的變化,能夠自動(dòng)屈伸,起到自動(dòng)開(kāi)啟日光燈的作用.
再說(shuō)說(shuō)光學(xué)知識(shí)在汽車(chē)在汽車(chē)上的應(yīng)用:汽車(chē)頭燈里的反射鏡是一個(gè)凹面鏡,它是利用凹面鏡能把放在其焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的; 汽車(chē)駕駛室外面的觀后鏡是一個(gè)凸面鏡,它是利用凸面鏡對(duì)光線(xiàn)的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點(diǎn),使看到的實(shí)物縮小,觀察范圍更大,而保證行車(chē)安全;汽車(chē)頭燈裝有橫豎條紋的玻璃燈罩,相當(dāng)于一個(gè)透鏡和棱鏡的組合體.夜晚行車(chē)時(shí),司機(jī)不僅要看清前方路面的情況,還要看清路邊行人、路標(biāo)、岔路口等,透鏡和棱鏡對(duì)光線(xiàn)有折射作用,通過(guò)燈罩折射,根據(jù)實(shí)際需要將光分散到需要的方向上,使光均勻柔和地照亮汽車(chē)前進(jìn)的道路和路邊的景物以及路標(biāo)和里程碑,從而確保行車(chē)安全;轎車(chē)玻璃貼上遮陽(yáng)膜后,可以防止過(guò)強(qiáng)的太陽(yáng)光紫外線(xiàn)直接照射到人的身上,同時(shí)行人也很難看清車(chē)中人的面孔:這是因?yàn)檎陉?yáng)膜能吸收太陽(yáng)光紫外線(xiàn),也能反射一部分光,這樣透進(jìn)車(chē)內(nèi)的光線(xiàn)較弱,要看清乘客的面孔,必須從面孔反射足夠強(qiáng)的光透射到玻璃外面.由于車(chē)內(nèi)光線(xiàn)較弱,沒(méi)有足夠的光透射出來(lái),所以很難看清乘客的面孔. 除大型客車(chē)外,絕大多數(shù)汽車(chē)的前窗都是傾斜的,這同樣也是物理學(xué)知識(shí)能夠解釋的:當(dāng)汽車(chē)的前窗玻璃傾斜時(shí),車(chē)內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在車(chē)的前上方,而路上的行人是不可能出現(xiàn)在上方的空中的,這樣就將車(chē)內(nèi)乘客的像與路上行人分離開(kāi)來(lái),司機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)覺(jué),而大型客車(chē)較大,前窗離地面要比小汽車(chē)高得多,即使前窗豎直裝,像是與窗同高的,而路上的行人不可能出現(xiàn)在這個(gè)高度,所以司機(jī)也不會(huì)將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆,這樣行車(chē)會(huì)更安全.
這樣的.例子很多,物理是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué),與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活的聯(lián)系極為密切.物理規(guī)律本身就是對(duì)自然現(xiàn)象的總結(jié)和概括.正如馬克思說(shuō)的:科學(xué)就是實(shí)驗(yàn)的科學(xué),科學(xué)就在于用理性的方法去整理感性材料.物理是一門(mén)學(xué)科,也是一門(mén)科學(xué).談到物理學(xué),有的同學(xué)覺(jué)得很難;談到物理探究,有的同學(xué)覺(jué)得深不可測(cè);談到物理學(xué)家,有的同學(xué)更是感到他們都不是凡人.成為物理學(xué)家的人的確很少,但只要勤于觀察,善于思考,勇于實(shí)踐,敢于創(chuàng)新,從生活走向物理,從物理走向社會(huì),你就會(huì)發(fā)現(xiàn):物理就在我們身邊.
勇于實(shí)踐的美國(guó)物理學(xué)家富蘭克林,為認(rèn)清天神發(fā)怒的本質(zhì),在一個(gè)電閃雷鳴、風(fēng)雨交加的日子,冒著生命危險(xiǎn),利用司空見(jiàn)慣的風(fēng)箏將上帝之火請(qǐng)下凡,由此發(fā)明了避雷針;勤于觀察的意大利物理學(xué)家伽利略,在比薩大教堂做禮拜時(shí),懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動(dòng)引起了他極大的興趣,后來(lái)反復(fù)觀察,反復(fù)研究,發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性;古希臘阿基米德發(fā)現(xiàn)阿基米德原理;物理學(xué)家往往從研究身邊的瑣事開(kāi)始并有重大成就,這樣的例子舉不勝舉.
物理也存在于我們每一位同學(xué)的生活當(dāng)中.測(cè)小燈泡的電功率并研究其發(fā)光情況時(shí),我們不斷調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變燈泡兩端的電壓,探究電壓、功率及亮度關(guān)系;在學(xué)習(xí)蒸發(fā)的知識(shí)時(shí),不厭其煩地座在桌旁觀察相同的兩滴水(其中一滴水灘開(kāi)),進(jìn)行聚精會(huì)神地觀察,然后進(jìn)行分析、對(duì)比,得出影響蒸發(fā)的因素;同學(xué)們捕捉身邊的瑣事進(jìn)行探究的事例屢見(jiàn)不鮮.
物理新課標(biāo)告訴我們:義務(wù)教育階段的物理課程應(yīng)貼近學(xué)生生活,符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)探索物理現(xiàn)象,揭示隱藏其中的物理規(guī)律,并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂(lè)趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力.我們身邊的事物是取之不盡的,用身邊的事例去解釋和總結(jié)物理規(guī)律,學(xué)生聽(tīng)起來(lái)熟悉,接受起來(lái)也就容易了.只要時(shí)時(shí)留意,刻刻觀察,經(jīng)?偨Y(jié),就會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)有利于物理學(xué)習(xí)的現(xiàn)象,豐富我們的課堂.
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