劉娟
摘 要:物理是與生活最貼近的自然科學(xué)。所有的物理知識皆來源于生活,總結(jié)歸納為理論后,再回歸于生活。以普通的生活場景為背景,舉了幾個理論聯(lián)系實際的事例,包含很多熱學(xué)、浮力、大氣壓等相關(guān)物理知識,供老師們參考,希望對老師們有所啟發(fā),在物理教學(xué)中融合更豐富的相關(guān)生活現(xiàn)象,提升物理教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:物理;生活;事例
教師善于理論聯(lián)系生活,把盡可能多的生活現(xiàn)象融合到教學(xué)中,可達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果,學(xué)生可更直觀形象地掌握知識。生活中處處有物理。以下舉幾個理論聯(lián)系實際的事例,分析生活中常見現(xiàn)象與物理的關(guān)系。
1.生雞蛋、熟雞蛋各一只,放在水平桌面上。哪個是熟雞蛋呢?用相同的力使它們在原處旋轉(zhuǎn)。能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋,緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋。生雞蛋的殼內(nèi)是液態(tài)的,外力作用在蛋殼上旋轉(zhuǎn)時,蛋內(nèi)液體由于慣性,繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài),則它與蛋殼間存在摩擦阻力作用,使整個蛋只能緩慢轉(zhuǎn)動。而熟雞蛋內(nèi)已凝固成固體,外力作用旋轉(zhuǎn)時,整個蛋就能迅速轉(zhuǎn)動。
2.剛煮熟的蛋,直接剝皮是不太好剝的,若把蛋浸入冷水中,蛋殼遇冷收縮,而蛋白溫度下降不大,收縮也較小,不同物質(zhì)熱脹冷縮性質(zhì)的差異性,造成蛋白蛋殼相互脫離,剝蛋殼就變得很方便。
都知道熱脹冷縮的道理,然而水在0℃~4℃之間,卻熱縮冷脹。這是因為水的密度跟溫度有關(guān)系。4℃時,水體積最小,根據(jù)公式ρ=m/V可知,質(zhì)量一定,體積減小,密度增大,因而4℃時水的密度最大。而物體的密度、質(zhì)量、體積的關(guān)系,又可以擴(kuò)展到微觀世界,分子間的距離不同造成密度和體積的變化。萬物沒有絕對,科學(xué)需要探索。
3.圓珠筆筆桿上有個小孔,筆尖上有個小圓珠。這司空見慣的物品對于學(xué)生來說,是最好的教具。球珠在書寫時與紙面直接接觸產(chǎn)生摩擦力,使圓珠在球座內(nèi)滾動,帶出筆芯內(nèi)的油墨或墨水,而后續(xù)墨水在大氣壓的作用下不停地補(bǔ)充過來,以達(dá)到書寫的目的。圓珠筆芯在靠近尾部的地方鉆一個小孔,是保證空氣流通的作用,這是大氣壓的知識。
4.冰箱里的凍肉解凍,在水中比在同溫度的空氣中解凍得快。再如,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:水的熱傳遞性能比空氣好。
若想更快地解凍,用熱水代替涼水可不是正確的方法。理論不是靠想象來推導(dǎo),理論只能用事實來證明。人們通常都會認(rèn)為,一杯冷水和一杯熱水同時放入冰箱時,冷水結(jié)冰快,事實并非如此。1963年坦桑尼亞一所中學(xué)里,一群學(xué)生想做一點冰凍食品。一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學(xué)生在熱牛奶里加了糖后,將熱牛奶放進(jìn)了冰箱。過了不久,他打開冰箱一看,驚奇地發(fā)現(xiàn),自己的那杯已經(jīng)變成了一杯可口的冰淇淋,而其他同學(xué)用冷水做的冰淇淋還沒有結(jié)冰。姆佩巴把這個特殊現(xiàn)象告訴了達(dá)累薩拉姆大學(xué)的物理學(xué)教授奧斯博爾內(nèi)博士。奧斯博爾內(nèi)感到有點驚奇,但他相信姆佩巴講的一定不是空穴來風(fēng)。尊重科學(xué)的奧斯博爾內(nèi)又進(jìn)行了實驗,其結(jié)果也和姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環(huán)境中,熱水比冷水結(jié)冰快。許多國家的科學(xué)期刊將這種現(xiàn)象稱為“姆佩巴效應(yīng)”。教師通過這一史實,可以激發(fā)學(xué)生對真理的敬畏,對實驗的重視,對自然的尊重。
5.家里的天然氣爐,噴氣嘴側(cè)面有幾個與外界相通的小孔,因為燃燒需要外界空氣里的氧氣。然而,天然氣絕不會從側(cè)面小孔噴出。這是由于噴嘴處天然氣的氣流速度大,根據(jù)流體力學(xué)原理,流速大,壓強(qiáng)小。發(fā)明創(chuàng)造,就是把知識運(yùn)用到生活中,巧妙解決生活中的問題。
6.很少有人觀察過正在加熱的鍋底,但是在實驗室里,我們可以用燒杯或燒瓶輕易看到。鍋內(nèi)盛有冷水時,鍋底外表面附著的水滴在火焰上較長時間才能被燒干,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,水滴也不會沸騰,水滴在火焰上靠蒸發(fā)而漸漸地被燒干。火焰上的水珠,竟然是蒸發(fā)掉,而不是沸騰。從細(xì)微的實驗現(xiàn)象,引發(fā)思考,觀察能力是寶貴的探究能力之一。
7.將氣球吹起,手捏住口部,然后突然放手,氣球內(nèi)氣流噴出,氣球因反沖而運(yùn)動??梢钥匆姎馇蝻w快擺動,運(yùn)動方向不斷變化。吹大的氣球各處厚薄不均,張力不均,使氣球放氣時各處收縮不均勻而擺動,從而運(yùn)動方向不斷變化。氣球在收縮過程中形狀也不斷變化,因而在運(yùn)動過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,從而導(dǎo)致氣球運(yùn)動的路線曲折多變。同樣的道理,從高處落下的樹葉,即使無風(fēng),樹葉下落的路線也不斷變化。樹葉各部分凸凹不同,形狀各異,因而在下落過程中,其表面各處的氣流速度不同,致使葉子上各處受空氣作用力不均勻,且隨葉子運(yùn)動情況變化,所以樹葉不斷飄忽曲折下落。
8.想讓冷水熱起來,怎樣獲得內(nèi)能?自然界里的能量永不停息地循環(huán)往復(fù)。從能量守恒的思維模式展開你的思索吧,你可以用任何你能想到的能量來轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化出你要的內(nèi)能?,F(xiàn)有的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到冷水中,用機(jī)械能轉(zhuǎn)化出內(nèi)能,用太陽能轉(zhuǎn)化出內(nèi)能,用電能轉(zhuǎn)化出內(nèi)能,未來世界的人們,也許還會把核能用在日常生活里,用核能轉(zhuǎn)化出內(nèi)能。思維打開了,辦法多得數(shù)也數(shù)不過來。就是這種思維模式,用所學(xué)的知識,回饋到生活中去,你會發(fā)現(xiàn),生活將變得不一樣。
物理是與生活最貼近的自然科學(xué)。所有的物理知識皆來源于生活,總結(jié)歸納為理論后,再回歸于生活。用一雙發(fā)現(xiàn)的眼睛和一顆思索的心,懷著對大自然的敬畏,去探尋大自然的規(guī)律與奧秘。
參考文獻(xiàn):
美國國家地理學(xué)會.少兒科學(xué)百科[M].金城出版社,2013-09.