劉大為(遼寧省鞍山市岫巖滿(mǎn)族自治縣第二高級(jí)中學(xué))
有趣有用的物理
劉大為
(遼寧省鞍山市岫巖滿(mǎn)族自治縣第二高級(jí)中學(xué))
物理學(xué)這個(gè)自然科學(xué)歷史悠久,實(shí)用性強(qiáng),為什么這樣說(shuō)呢?古人就會(huì)利用鉆木取火獲取人工火,而1782年瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)更為人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)做出貢獻(xiàn),到現(xiàn)在如果沒(méi)有物理學(xué)不會(huì)出現(xiàn)人造衛(wèi)星、磁懸浮列車(chē)、汽車(chē)等,物理學(xué)使社會(huì)發(fā)展進(jìn)步??赡芎芏嗳瞬恢牢锢韺W(xué)研究什么,它是研究聲、光、熱、力、電等形形色色的物理現(xiàn)象,這些物理知識(shí)是從實(shí)際中來(lái)的,又要應(yīng)用到實(shí)際中去,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,物理學(xué)已經(jīng)進(jìn)入人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域,物理就在我們身邊。在初中、高中學(xué)習(xí)物理時(shí),有用的物理吸引了很多學(xué)生,很多學(xué)生對(duì)物理這門(mén)學(xué)科充滿(mǎn)了熱情和興趣,物理不但能培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察、動(dòng)手動(dòng)腦的能力,還能開(kāi)發(fā)學(xué)生的想象和創(chuàng)造能力,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)到了物理知識(shí)帶來(lái)的樂(lè)趣。為了讓更多的學(xué)生從內(nèi)心感受到物理的有趣有用,從而學(xué)好物理,為國(guó)家、社會(huì)做出貢獻(xiàn)。我將通過(guò)生活中鮮活的物理現(xiàn)象為大家展現(xiàn)有趣有用的物理。
下面是一些物理現(xiàn)象,通過(guò)這些物理現(xiàn)象來(lái)感受一下有趣的物理。
很多小朋友的父母都會(huì)帶他們到科技館看看,像我這樣的大人也很愿意去體驗(yàn)科學(xué)的神奇和偉大,在這里也要感謝科學(xué)家們?yōu)槿祟?lèi)呈現(xiàn)的一切。小朋友進(jìn)入科技館當(dāng)參觀(guān)到“怒發(fā)沖冠”游戲體驗(yàn)室時(shí)都被深深地吸引住了,一個(gè)小朋友站在深褐色的木臺(tái)上,手貼在銀色的大球上,幾秒種后他的頭發(fā)便根根豎立,就像刺猬的身子,其他參觀(guān)者笑得合不攏嘴,都爭(zhēng)著想體驗(yàn)一下。
這個(gè)有趣的現(xiàn)象,其實(shí)包含了一定的物理知識(shí),當(dāng)體驗(yàn)者站在絕緣臺(tái)上,用手觸摸靜電發(fā)生球在這個(gè)過(guò)程中手不要離開(kāi),當(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)出現(xiàn)頭發(fā)根根豎立的現(xiàn)象。實(shí)際是靜電原理,頭發(fā)帶上與靜電球一樣種類(lèi)的電荷,由于同種電荷相互排斥的原理?!芭l(fā)沖冠”這個(gè)游戲?qū)ι眢w沒(méi)有傷害,一般電壓控制在180V~200V。在安全的條件下去體驗(yàn)物理學(xué)的樂(lè)趣吧!
物理就在身邊,很多時(shí)候我們可以利用身邊的物品制作教具,把理論聯(lián)系到實(shí)際中,達(dá)到學(xué)以致用的目的。這可以真正激發(fā)一種興趣。大家知道聲音的音調(diào)也就是高低與物體振動(dòng)的頻率有關(guān),因此,撥動(dòng)吉他不同弦時(shí)會(huì)發(fā)出不同音調(diào)的聲音,根據(jù)這個(gè)啟示,一個(gè)學(xué)生用同樣的玻璃瓶和水制成了打擊樂(lè)器,在相同的玻璃瓶中裝上不等量的水用筷子敲擊瓶子,可以聽(tīng)到高低不同的聲音。這清脆美妙的聲音吸引了很多同學(xué),大家都紛紛行動(dòng)起來(lái)。
五香茶雞蛋是人們愛(ài)吃的,尤其是趁熱吃味道更美。細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn),雞蛋剛從滾開(kāi)的鹵汁里取出來(lái)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(lái)。要解決這個(gè)問(wèn)題,有一個(gè)訣竅,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(lái)。
一般的物質(zhì),都具有熱脹冷縮的特性。可是,不同的物質(zhì)受熱或冷卻的時(shí)候,伸縮的速度和幅度各不相同。一般說(shuō)來(lái),密度小的物質(zhì),要比密度大的物質(zhì)容易發(fā)生伸縮,伸縮的幅度也大,傳熱快的物質(zhì),要比傳熱慢的物質(zhì)容易伸縮。雞蛋是由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。在溫度變化不大或者變化比較緩慢均勻的情況下,伸縮變化不大;一旦溫度劇烈變化,蛋殼和蛋白的伸縮步調(diào)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(lái)的溫度,還沒(méi)有收縮,這時(shí)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?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,這樣就使蛋白與蛋殼脫離開(kāi)來(lái),因此,剝起來(lái)很容易將殼和蛋白分開(kāi)。這樣有趣的物理現(xiàn)象舉不勝舉,有趣是激發(fā)學(xué)習(xí)物理興趣最好的老師,學(xué)生不但會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí),同時(shí)也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中體驗(yàn)到更多的愉悅和成功。隨著物理學(xué)的發(fā)展,才有現(xiàn)代生活的一切,物理學(xué)造福了社會(huì),而這正是因?yàn)槲锢硎怯杏玫?。下面的例子是物理在?shí)際生活中的應(yīng)用。
1.汽車(chē)
汽車(chē)是現(xiàn)在最常用的交通工具,它為我們的生活提供了便利,各種品牌(包括國(guó)外國(guó)內(nèi)、豪華舒適、中高低檔配置)的汽車(chē)應(yīng)有盡有,這為愛(ài)車(chē)一族提供了多樣選擇,現(xiàn)在汽車(chē)幾乎進(jìn)入了每個(gè)家庭,甚至一個(gè)家庭有好幾輛,這就是社會(huì)進(jìn)步的表現(xiàn)。在使用汽車(chē)的同時(shí)不知你是否知道它應(yīng)用了哪些物理知識(shí)?
實(shí)際在汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造上應(yīng)用了許多物理知識(shí):汽車(chē)的心臟也就是發(fā)動(dòng)機(jī),使車(chē)獲得向前的牽引力,沒(méi)有它我們的車(chē)是跑不起來(lái)了,發(fā)動(dòng)機(jī)是熱機(jī)的一種,通過(guò)汽缸內(nèi)燃料燃燒將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械;其他地方像車(chē)燈利用了光和電,車(chē)輪利用了摩擦,方向盤(pán)剎車(chē)?yán)昧撕?jiǎn)單機(jī)械,安全帶利用了慣性和壓強(qiáng)知識(shí)等。這些看似簡(jiǎn)單的物理知識(shí)構(gòu)成了現(xiàn)實(shí),這是
智慧的結(jié)晶,人類(lèi)的偉大。
2.飛機(jī)是如何飛行的
(飛機(jī)制造工程師是根據(jù)物理學(xué)的原理設(shè)計(jì)出了飛機(jī))大部分飛機(jī)具有相同的基本元件:機(jī)翼、機(jī)尾與起落架。這三個(gè)元件都附著在機(jī)身上。飛機(jī)的飛行通過(guò)這些基本元件在克服了各種力的制約后才飛行起來(lái)。飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)機(jī)身前進(jìn),但機(jī)翼可以使飛機(jī)在空中停留。機(jī)翼呈曲線(xiàn)形,上表面彎曲較大,因此,機(jī)翼上面的氣流速度快,使上部的氣壓較低,下部氣壓較高,所以機(jī)翼被升力吸住,使飛機(jī)不會(huì)落下來(lái)。20世紀(jì)初,美國(guó)發(fā)明家萊特兄弟制造了第一架可駕駛與操縱的飛機(jī),從此,開(kāi)創(chuàng)了空中交通業(yè)的新時(shí)代。
3.無(wú)線(xiàn)電通訊技術(shù)
就是利用電磁波進(jìn)行傳遞信息,電磁波是一種看不見(jiàn)、跑得跟光一樣快的物質(zhì),它就像快遞員,把聲音和圖像傳給你需要傳的人,廣泛的應(yīng)用在手機(jī)、無(wú)線(xiàn)電廣播和電視上。
4.照相機(jī)
利用凸透鏡成倒立縮小實(shí)像的原理制成,它的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡就好像人的眼睛一樣,按下快門(mén)就會(huì)為我們留下事物美好的瞬間。而凸透鏡我們并不陌生,用它可以將書(shū)上的字放大將陽(yáng)光會(huì)聚。世界真神奇!物理學(xué)有不可替代的功勞。
這些物理現(xiàn)象,小到身邊,大到高科技,都能讓人體驗(yàn)到物理是有用的,它能造福人類(lèi)造福社會(huì),怎樣將它的用處發(fā)揚(yáng)光大,是我們當(dāng)今青年人的任務(wù),我們要不懈的努力,為祖國(guó)和人民貢獻(xiàn)力量。
在我們的生活中,物理無(wú)處不在,好多我們認(rèn)為不可思議的事情,原來(lái)都出于物理的“神奇之手”。這門(mén)有趣有用的科學(xué)同學(xué)們?cè)鯓訉W(xué)習(xí)才能學(xué)好它呢?在學(xué)習(xí)中,同學(xué)們要有勇于探索的科學(xué)精神,要實(shí)事求是。從生活中的細(xì)處入手注意觀(guān)察,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,勤于思考,找到事物間的相互聯(lián)系。物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)和觀(guān)察為基礎(chǔ)的科學(xué),除了要善于觀(guān)察還要多動(dòng)手培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力。經(jīng)歷了觀(guān)察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動(dòng),就會(huì)形成科學(xué)的思維方式,掌握一定的科學(xué)方法,學(xué)好物理就不是難事了,不久你就會(huì)擁有科學(xué)家的頭腦,為自己今后驚嘆不已的發(fā)展,為今后美好的生活打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
·編輯溫雪蓮