生活中的物理

查志鴻

摘 要：人類所有的令人驚嘆不已的科學技術成就，如克隆羊、因特網、核電站、航空技術等，無不是建立在早年的科學家們對身邊瑣事進行觀察并研究的基礎上的。

關鍵詞：物理；科學思維

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）18-214-01

物理是一門歷史悠久的自然學科。隨著科技的發展，社會的進步，物理已滲入到人類生活的各個領域；物理學存在于物理學家的身邊；物理學也存在于同學們身邊；在學習中，同學們要樹立科學意識，大處著眼，小處著手，經歷觀察、思考、實踐、創新等活動，逐步掌握科學的學習方法，訓練科學的思維方式，不久你就會擁有科學家的頭腦，為自己今后驚嘆不已的發展，為今后美好的生活打下扎實的基礎。

科學思維方式物理是一門歷史悠久的自然學科，物理科學作為自然科學的重要分支，不僅對物質文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用，而且對人類的思維發展也產生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學，到牛頓時代的經典力學，直至現代物理中的相對論和量子力學等，都是物理學家科學素質、科學精神以及科學思維的有形體現。隨著科技的發展，社會的進步，物理已滲入到人類生活的各個領域。

一般的物質（少數幾種例外），都具有熱脹冷縮的特性。可是，不同的物質受熱或冷卻的時候，伸縮的速度和幅度各不相同。一般說來，密度小的物質，要比密度大的物質容易發生伸縮，伸縮的幅度也大，傳熱快的物質，要比傳熱慢的物質容易伸縮。雞蛋是硬的蛋殼和軟的蛋白、蛋黃組成的，它們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，還顯不出什么；一旦溫度劇烈變化，蛋殼和蛋白的伸縮步調就不一致了。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。隨后蛋白又因為溫度降低而逐漸收縮，而這時蛋殼的收縮已經很緩慢了，這樣就使蛋白與蛋殼脫離開來，因此，剝起來就不會連殼帶“肉”一起下來了。

明白了這個道理，對我們很有用處。凡需要經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候，就必須考慮它們的熱膨脹性質，兩者越接近越好。工程師在設計房屋和橋梁時，都廣泛采用鋼筋混凝土，就是因為鋼材和混凝土的膨脹程度幾乎完全一樣，盡管春夏秋冬的溫度不同，也不會產生有害的作用力，所以鋼筋混凝土的建筑十分堅固。

另外，有些電器元件卻是用兩種熱膨脹性質差別很大的金屬制成的。例如，銅片的熱膨脹比鐵片大，把銅片和鐵片釘在一起的雙金屬片，在同樣情況下受熱，就會因膨脹程度不同而發生彎曲。利用這一性質制成了許多自動控制裝置和儀表。日光燈的“啟動器”里就有小巧的雙金屬片，它隨著溫度的變化，能夠自動屈伸，起到自動開啟日光燈的作用。

這樣的例子舉不勝舉，物理是一門實用性很強的科學，與工農業生產、日常生活有著極為密切的聯系。物理規律本身就是對自然現象的總結和抽象。

談到物理學，有些同學覺得很難；談到物理探究，有同學覺得深不可測；談到物理學家，有同學更是感到他們都不是凡人。誠然，成為物理學家的人的確屈指可數，但只要勤于觀察，善于思考，勇于實踐，敢于創新，從生活走向物理，你就會發現：其實，物理就在身邊。正如馬克思說的：“科學就是實驗的科學，科學就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我們的一門學科，更重要的，它還是一門科學。

物理學存在于物理學家的身邊。勤于觀察的意大利物理學家伽利略，在比薩大教堂做禮拜時，懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動引起了他極大的興趣，后來反復觀察，反復研究，發明了擺的等時性；勇于實踐的美國物理學家富蘭克林，為認清“天神發怒”的本質，在一個電閃雷鳴、風雨交加的日子，冒著生命危險，利用司空見慣的風箏將“上帝之火”請下凡，由此發明了避雷針；敢于創新的英國科學家亨利？阿察爾去郵局辦事。當時身旁有位外地人拿出一大版新郵票，準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。這位外地人靈機一動，取下西服領帶上的別針，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。外地人走了，卻給阿察爾留下了一串深深的思考，并由此發明了郵票打孔機，有齒紋的郵票也隨之誕生了；古希臘阿基米德發現阿基米德原理；德國物理學家倫琴發現X射線；研究身邊的瑣事并有大成就的物理學家的事例不勝枚舉。

物理學也存在于同學們身邊。學了測量的初步知識，同學們紛紛做起了軟尺。有位同學別出心裁，用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好，這樣更牢固。然后，用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼，在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸，軟尺的末端固定在軸上，這樣一個可以收拾并反復使用的卷尺誕生了。同時，這位同學受軟尺自作的啟示，用實驗解決了一道習題：用軟尺測量物體長度時，若把軟尺拉長些，測量值是偏大還是偏小？他做了這樣一個模擬實驗：在白紙上畫一條直線，標上刻度，然后用透明膠粘貼，再扯下來，便做成了“軟尺”，用“軟尺”不僅找到了上題的答案，而且還清楚地看到分度值變大了，知其然，并知其所以然；學了電學的有關知識后，同學們對蚯蚓能承受的最大電壓進行了探究：當給它加上1.5V的電壓時，蚯蚓迅速分泌粘液，且奮力掙扎，從瓶內跳出瓶外。當給它加上3V的電壓時，蚯蚓被電為兩截；有同學在測量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率，并研究其發光情況時，不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓，而是用自己早已準備好的小燈泡做破壞性實驗，不斷加大燈泡兩端的電壓，直至電壓高達9V、燈泡燈絲燒斷，才停止探究；有同學在學習蒸發的知識時，不厭其煩地座在桌旁觀察相同的兩滴水（其中一滴水灘開），進行聚精會神地觀察，然后進行分析、對比，得出影響蒸發的因素；……同學們捕捉身邊的瑣事進行探究的事例屢見不鮮。

身邊的事物是取之不盡的，對與現實生活聯系很緊密的物理學科來說，更是時時會用到的，用身邊的事例去解釋和總結物理規律，學生聽起來熟悉，接受起來也就容易了。只要時時留意，經常總結，就會不斷發現有利于物理教學的事物，豐富我們的課堂，活躍教學氣氛，簡化概念和規律。