綜藝節(jié)目帶你走進物理世界

鄧 蒙 楊為民

(云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，云南 昆明 650500)

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·STS研究·

綜藝節(jié)目帶你走進物理世界

鄧 蒙 楊為民

(云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，云南 昆明 650500)

基于信息技術(shù)的教學(xué)資源越來越廣泛地被運用到實際教學(xué)中，本文試圖將綜藝節(jié)目與物理教學(xué)相結(jié)合，以雞蛋落杯、易拉罐斜立在桌面上和自制船橫渡漢江為例，通過有趣的游戲和實驗，讓學(xué)生掌握、運用物理知識.

綜藝節(jié)目；物理；游戲；實驗

隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)課程把課程資源限制在學(xué)校里已經(jīng)不再滿足現(xiàn)在的教學(xué)需要了，因此，不少學(xué)者試圖開發(fā)一切可能的資源為教學(xué)服務(wù).信息技術(shù)作為一種新型的教學(xué)資源越來越普遍被廣大教師所運用，不少教師利用多媒體、動畫、視頻和軟件等教學(xué)資源來展示物理情景，探究物理規(guī)律和概念，為學(xué)生呈現(xiàn)出一個豐富多彩的物理世界.本文介紹了一種新的教學(xué)資源——綜藝節(jié)目，綜藝節(jié)目在電視上非常常見，無論是《快樂大本營》還是《爸爸去哪兒》，或者《奔跑吧，兄弟》等等，都廣受全國人民的喜歡，尤其是受到青少年的歡迎.把學(xué)生們所喜歡的綜藝節(jié)目帶入到物理教學(xué)中去，不僅能提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣，而且加深他們對相關(guān)物理知識的理解，能起到事半功倍的作用.

1 《快樂大本營》中的物理知識

《快樂大本營》從1997年成立到現(xiàn)在已接近20年，是一檔綜藝娛樂性節(jié)目，該節(jié)目不僅注重趣味性和參與性，而且還注重知識性，從2012年創(chuàng)辦的科學(xué)實驗站看出，這個節(jié)目讓科學(xué)和娛樂相互碰撞，讓觀眾在感到歡樂的同時也學(xué)到了知識，其中的實驗和游戲蘊含豐富的物理知識，可以應(yīng)用到物理教學(xué)中去.

1.1 雞蛋落杯

如圖1所示，首先用一張硬卡紙制作成一個圓柱形紙筒，把雞蛋放在紙筒上，以此固定住雞蛋，接著把紙筒放在長紙板上，紙板下放一個裝著水的杯子.游戲要求用一只手把紙板推出，使雞蛋掉入杯子里仍能保持完好無缺.你會發(fā)現(xiàn)如果用手慢慢推紙板，紙筒就會摔倒，從而雞蛋會掉在紙板上而摔碎，但是當(dāng)你用手迅速地把紙板水平推出去時，雞蛋就會穩(wěn)穩(wěn)地掉入杯子里，保持完好無損.

圖1

為什么雞蛋能夠完好地落入杯子里呢？節(jié)目中介紹了這個實驗的原理：任何物體都有保持原來狀態(tài)的性質(zhì)，稱為“慣性”.杯子上的紙板被快速推出時，雞蛋還保持著原來靜止的狀態(tài)，因此就自然地掉入水杯中.只使一個雞蛋掉入水杯里非常簡單，為了提高游戲的趣味性，節(jié)目里在紙板上再增加雞蛋和杯子，同樣要求推紙板時所有雞蛋都能完好無損地落入相應(yīng)的水杯里，從三個增加到六個，游戲難度也在增加，此時并非所有的雞蛋都能完好地落入水杯里.游戲成功的關(guān)鍵是推紙板時要快，要在雞蛋落在紙板上之前，紙板已被推了出去.除了快以外，還有一個關(guān)鍵的地方就是要把紙板水平推出去，使雞蛋和紙筒只受到豎直方向的重力作用，其他方向不受力，保證雞蛋能夠豎直下落入到水杯里，而不是掉在水杯之外.

1.2 其它實驗

除了用雞蛋來說明慣性之外，快樂大本營還直觀地為我們介紹了許多物理知識，例如：在瓶子里裝酒精和蒸氣，用火點燃瓶口，產(chǎn)生高溫高壓氣體，氣體快速從瓶口噴出，由于反作用力，可看到瓶子往前沖，證明了反作用力的存在.還有在餅狀物體的內(nèi)部裝一個快速轉(zhuǎn)動的陀螺，把這個餅狀物體稱之為“餅先生”，會發(fā)現(xiàn)怎么用力推這個“餅先生”，它都不會倒，從而驗證了角動量守恒定律.當(dāng)然，快樂大本營還用了其他實驗和游戲來為我們呈現(xiàn)有趣的物理現(xiàn)象.

2 《Running man》讓物理變得更有趣

《Running Man》是韓國SBS電視臺周末娛樂節(jié)目，節(jié)目具有創(chuàng)新性，經(jīng)常設(shè)置一些從未見過的游戲，其中好多都被引用到現(xiàn)實生活中，例如“撕名牌”在各個高校都可以看見.這個節(jié)目不僅在韓國擁有超高人氣，在全亞洲也廣受歡迎.

2.1 易拉罐斜立在桌面上

節(jié)目里有一個游戲非常好玩，明星們想辦法讓易拉罐斜著立在桌子上，如圖2所示.比賽看誰在短時間內(nèi)使易拉罐站立最多，可能有的人一次就成功，有的人要好幾次才能成功，那么成功的秘訣是什么？現(xiàn)在我們就通過圖3來分析下.從圖3所畫的結(jié)構(gòu)圖我們可以發(fā)現(xiàn)，易拉罐底部與側(cè)面連接處有約1cm長的弧線，這是易拉罐斜立時與桌面的接觸面，如圖3所示的AB面和CD面.CD面與桌面接觸，接觸面是水平的，此時罐體與水平面夾角范圍為43°～49°.分別過C、D兩點朝上畫兩條豎直線，得到直線CE、DF，要想讓易拉罐能夠斜立，整體的重心必須在ABCD區(qū)域里.如果易拉罐裝滿水或空著，則整體的重心在O點，不在ABCD區(qū)域里，易拉罐就不可能斜著站立.然而讓易拉罐里的水面位于過B點的水平面之下，如圖3的GH面，則整體的重心就很有可能在ABCD區(qū)域里，所以易拉罐就可以斜立在桌面上.當(dāng)然，水太少，易拉罐和水組成的整體重心就不會在ABCD區(qū)域之內(nèi)，則易拉罐也不可能斜著站立.也就是說要想讓易拉罐斜著站立，易拉罐里面所裝的水要占易拉罐體積的到，并且使易拉罐與桌面的夾角在43°～49°.這樣就可以快速地使易拉罐斜立在桌面上.

2.2 自制船橫渡漢江

在2014年3月2日播出的《Running man》節(jié)目中，要求所有成員用節(jié)目組提供的材料自己制作船，并且以三人一組乘坐自制的船橫渡漢江.材料分別有被子、易拉罐、氣球、塑料、盆、球和塑料瓶七種材料，如果是你，你會選擇什么材料來造船呢？相信很多人都會選擇塑料瓶和易拉罐，因為這些材料的漂浮性能非常好.相反，被子給人的感覺就很厚重，選手們擔(dān)心被子在水里會下沉，然而比賽結(jié)果非常出乎意料，最后勝利的竟然是用被子制作船的那一組，為什么這組會勝利，現(xiàn)在我們就來分析一下.

可見，有些綜藝節(jié)目在娛樂的同時也可以傳授給學(xué)生知識，教師可以借鑒綜藝節(jié)目里的游戲和實驗來自己設(shè)計教具，為教學(xué)增加資源.同時除了自制教具外，教師還可以借鑒綜藝節(jié)目里的一些比賽或者游戲來豐富課堂教學(xué)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.

[1] 李紅嶺．易拉罐斜立的奧秘[J].數(shù)理天地(高中版)，2006，(6)．

[2] 潘榮輝．“紙船承重”綜合實踐活動中的科學(xué)原理探秘[J]．快樂閱讀：下旬刊，2012，(8).