物理是一門歷史悠久的自然學(xué)科,物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支,不僅對(duì)物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對(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)人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。隨著科技的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,物理已滲入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,生活中許多現(xiàn)象都與物理有關(guān)。例如:汽車的觀后鏡是利用凸鏡對(duì)光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點(diǎn)做成的,這樣看到的實(shí)物小,觀察范圍大,且能保證行車安全;車頭燈里的反射鏡是利用凹鏡能把其焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的光反射成為平行光的原理做成的;轎車裝上茶色玻璃后,茶色玻璃能反射一部分光,還會(huì)吸收一部分光,這樣透進(jìn)車內(nèi)的光線較弱。由于車內(nèi)光線較弱,沒有足夠強(qiáng)的光透射出來,故很難看清乘客的面孔。
再如:雞蛋剛從滾開的鹵汁里取出來的時(shí)候,如果你急于剝殼吃蛋,就難免連殼帶“肉”一起剝下來。要解決這個(gè)問題,就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會(huì),然后再剝,蛋殼就容易剝下來,這就是物理中熱脹冷縮的原理。把煮得滾燙的雞蛋立即浸入冷水里,蛋殼溫度降低,很快收縮,而蛋白仍然是原來的溫度,還沒有收縮,這時(shí)就有一小部分蛋白被蛋殼壓擠到蛋的空隙處。隨后蛋白又因?yàn)闇囟冉档投饾u收縮,而這時(shí)蛋殼的收縮已經(jīng)很緩慢了,這樣就很容易使蛋白與蛋殼脫離開來。
由此推斷,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膨脹性質(zhì),讓二者越接近越好。工程師在設(shè)計(jì)房屋和橋梁時(shí),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,所以鋼筋混凝土鑄造的建筑物十分堅(jiān)固。
而有些電器元件卻是利用了兩種熱膨脹性質(zhì)差別很大的金屬制成。例如,銅片的熱膨脹程度比鐵片大,把銅片和鐵片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)生不同程度的彎曲。利用這一性質(zhì)制成了許多自動(dòng)控制裝置和儀表。日光燈的“啟動(dòng)器”里的小巧的雙金屬片,就是隨著溫度的變化,進(jìn)行自動(dòng)屈伸,起到點(diǎn)亮日光燈的作用。
物理學(xué)同樣存在于物理學(xué)家的身邊。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,后經(jīng)反復(fù)觀察、反復(fù)研究,他發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性,用于時(shí)鐘等方面;勇于實(shí)踐的美國物理學(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),利用司空見慣的風(fēng)箏將“上帝之火”請(qǐng)下凡,由此發(fā)明了避雷針;敢于創(chuàng)新的英國科學(xué)家亨利·阿察爾去郵局辦事,當(dāng)時(shí)身旁有位外地人拿出一大版新郵票,準(zhǔn)備裁下一枚貼在信封上,苦于沒有小刀,找阿察爾借,阿察爾也沒有。這位外地人靈機(jī)一動(dòng),取下西服領(lǐng)帶上的別針,在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下郵票。外地人走后,給阿察爾留下了一串深深的思考,并由此發(fā)明了郵票打孔機(jī),有齒紋的郵票也隨之誕生。
物理學(xué)也同樣存在于學(xué)生身邊。學(xué)了電學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,同學(xué)們對(duì)蚯蚓能承受的最大電壓進(jìn)行了探究:當(dāng)給它加上1.5V的電壓時(shí),蚯蚓迅速分泌粘液,奮力掙扎,從瓶內(nèi)跳出瓶外。當(dāng)給它加上6V的電壓時(shí),蚯蚓則被電擊為兩截。有同學(xué)在測量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率、并研究其發(fā)光情況時(shí),不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓,而是用自己早已準(zhǔn)備好的小燈泡做破壞性實(shí)驗(yàn),不斷加大燈泡兩端的電壓,直至電壓高達(dá)9V,燈泡燈絲被燒斷,由此知道了事物都有一定的“度”;有同學(xué)在學(xué)習(xí)蒸發(fā)的知識(shí)時(shí),不厭其煩地在桌旁觀察相同的兩滴水(其中一滴水被灘開),然后進(jìn)行分析、對(duì)比,得出了影響蒸發(fā)的因素。
像上述物理與生活緊密相關(guān)的例子還有許多,將這些例子用于物理教學(xué),不但能豐富我們的課堂,活躍教學(xué)氣氛,簡化概念和規(guī)律,而且能增長學(xué)生的知識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)的興趣。符合新課標(biāo)“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)生終身的探索樂趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力”的要求。
農(nóng)村農(nóng)業(yè)農(nóng)民·A版2010年2期