在九年級物理第十四章《壓強和浮力》第四節《流體壓強與流速的關系》教學中,遇到這樣一道訓練題:沙漠中有一個沙丘(如圖1),當水平方向的風不斷吹過沙丘時,沙丘會慢慢:
A.向左移動B.向右移動
C.仍停原處D.無法確定
這是2008年湖北省黃岡市的一道中考原題,答案為A。然而對于A答案我校教師有很大的爭議:
觀點一 向左,因為在流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大;所以,沙丘的左側壓強小,右側大,推著沙丘向左移動。這也是命題人的本意。
觀點二 向左,因為當風吹來時,沙丘對風有個阻力,使風向左下方運動,把左下方的沙子吹走了,沙丘上的沙就瀉下來,沙丘就向左移動。
觀點三 迎風的那一面的沙子向坡頂移動并停在背風面,導致沙丘迎風面陡峭而背風面平緩,沙丘向右移動,這是土地沙漠化的一個重要的直接原因。否則的話,我國就不用建設“三北”防護林了,因為西北風刮過來,沙漠就會自動向西北移動,跑到俄羅斯了。
為此,筆者查閱了一些資料,認為應該向右移動,即順著風的方向。理由如下:
理由一 1959年,中國科學院治沙隊成立,竺可楨先后在《人民日報》上發表了兩篇文章,一篇是《改造沙漠是我們的歷史任務》,一篇是《向沙漠進軍》。在他的倡導下,設置了六個治沙綜合試驗站,他三次深入沙漠考察,幾乎跑遍了內蒙、河西走廊和新疆的沙漠。
在《向沙漠進軍》一文中他講到:我國陜西榆林地區,在明末清初的時候是個天然草原區,雨量還充沛,沒有多少風沙。到了清朝乾隆年間,陜西和山西北部許多人移居到榆林以北關外去開墾。當時的政府根本不關心農業生產事業,生產技術又不高,墾荒伐木,致使原來的草地露出了泥土,日曬風吹,塵沙就到處飛揚。由于長城外的風沙侵入,榆林城也受襲擊,到解放以前,榆林地區關外30km都變成沙漠了。
沙漠逞強施威,所用的武器是風和沙。風沙的進攻主要有兩種方式。一種可以稱為“游擊戰”。狂風一起,沙粒隨風飛揚,風愈大,沙的打擊力愈強。一種可以稱為“陣地戰”,就是風推動沙丘,緩緩前進。沙丘的前進并不是整體移動的。當風速達到5m/s以上的時候,沙丘迎風面的沙粒就成批地隨風移動,從沙丘的底部移到頂部,過了頂部,由于風速減弱,就在背風面的坡上落下。所以部分沙粒的移動速度雖然相當快,每天可以移動幾米到幾十米,可是整個沙丘波浪式地前進,移動速度并不快,每年不過5m~10m。沙丘的移動雖然慢,可是所到之處,森林全被摧毀,田園全被埋葬,城池變成廢墟。
理由二 百度百科《自然界中的沙丘》
沙丘,英文名稱:sand dune;小山、沙堆、沙埂或由風的作用形成的其他松散物質叫沙丘。
形成沙丘最簡單的方式是:一個障礙物,如石頭、植物,阻止了氣流,使沙子在順風一側堆積起來。沙丘逐漸增大,對風攜帶的沙所起的阻擋作用就更大,在下風隱蔽處截住跳躍的沙粒。
沙丘增大后,開始順風緩慢移動,呈更不對稱的形狀。沙丘對氣流的干擾越來越大。這時在沙丘向風的一面風速加大,跳躍沙粒被吹動向上,并越過丘峰,下落到下風丘坡的上部,造成比較陡峭的滑面。沙丘沙粒的直徑往往小于1mm,可使沙粒停住的休止角約為35°。當滑面更為陡峭的上段達到或超過這個角度時,丘坡變得不再穩定。
沙子最終滑下滑面,于是沙丘便向前推進。
綜上所述,正確答案應為B。由此筆者想到,試卷命題除了要有針對性,更要注重科學性。此題引起的爭論估計出題者也始料未及,而這道有爭議的題并未有人公開質疑,所以作為一名教師,我們更應該有自己的科學立場,敢于質疑,勤于解疑。愿以此與廣大教師共同探討。
(欄目編輯陳 潔)