如何結合日常生活體驗物理帶給學生的樂趣

　　摘要：作為物理教師，要在平時生活中做一個有心人，精心設計，盡可能多地指導學生學會注意觀察周圍事物，將教科書上的基本原理與周圍生活的實際現象有機地結合起來，讓我們的學生在日常生活中去體驗物理，體驗物理帶給他們的樂趣。
　　關鍵詞：觀察；生活實際；振動和波；體驗
　　
　　我們教師要在平時生活中做一個有心人，精心設計，讓我們的學生在日常生活中去體驗物理，體驗物理帶給他們的樂趣。如果是這樣，我們不愁學生對物理沒有興趣。等到學生對物理真正產生了興趣的時候，你不叫他們學，他們也會積極主動地去學的。
　　為提高學生學習“機械振動和機械波”這一章的興趣，可指導學生觀察家用洗衣機中振動和波的現象，并根據教材中的內容對振動和波的幾個特性加以解釋。
　　以水仙牌雙桶洗衣機為例，要求學生在觀察前先作如下準備工作：將洗好的2～3件濕衣服放在脫水桶內并壓結實，脫水機的塑料網蓋不要放入脫水桶中，在洗衣桶內放入占桶容積2/3的水，即在水線1位置附近，這時水約為30升左右，水中不要浸放任何物件，水面上盡可能沒有肥皂泡，以便增強觀察效果。旋轉脫水機開關，脫水時間定為2分鐘左右，從開始脫水至脫水完成這個過程中，可以在洗衣桶內的水面上，觀察到有關振動和波的幾種有趣的現象。
　　一、波的互不干涉現象
　　脫水機剛開始脫水時，可看到由洗衣機桶壁傳出的許多列波，都按各自的方向傳播，互不干擾。這是由于脫水電機的轉動，使脫水機產生振動，這振動傳到洗衣機各個部分，引起洗衣機各部分的振動，洗衣桶也隨之發生振動。這是一種受迫振動，這種振動在洗衣桶的水面產生水波，由于脫水電機轉動頻率在不斷增加，洗衣機桶壁在不同時刻的振動頻率不同，桶壁各部分的振動方向，也都各不相同，因此洗衣機桶內水面上的水波傳播方向各不相同，互不干擾。因為脫水電機開動后很快進入穩定轉動狀態，所以這一現象發生的時間極短，一定要注意觀察。
　　二、波的干涉現象
　　脫水電機進入穩定轉動狀態后，這時在水面上就能看到穩定的很有趣的干涉花樣。水仙牌雙桶洗衣機洗衣桶前壁長為38厘米，在前壁上大約可以看到20～25個振動點發出的20多列波，在水面上看到水波的加強區和減弱區約有30多條高低相同的條紋，成直線放射狀伸向對面。這是因為機器的振動，傳遞到洗衣桶的桶壁，在桶壁的許多點形成了新的振動源，這些振動源的振動來源于脫水電機，它們都作受迫振動，形成了許多列穩定傳播的波。
　　波的干涉必須具備的條件是：波源的頻率相同，位相差恒定。脫水電機轉動穩定時，轉速是1 370轉／分，頻率約為23赫茲，由于洗衣桶壁各點作受迫振動時它們的振動頻率亦都等于23赫茲，且脫水電機振動傳播到洗衣桶壁各個點的距離是不變的，所以各列波的相位差也是恒定不變的，因此這幾列波在傳播的過程中相遇，符合波產生干涉的條件，它們互相疊加時會出現穩定的加強區和減弱區相互間隔的穩定的干涉圖樣。
　　三、共振現象
　　當脫水桶完成脫水工作時，脫水機電源開關自動斷開，由于慣性，脫水桶將繼續轉動30～50秒鐘才會完全停止。在這過程中，脫水桶的轉速逐漸減慢，洗衣桶水面上的干涉條紋迅速消失，但當脫水桶的轉速降到250～300轉／分時，洗衣桶中水面上又會看到很大的振動。6f16e0de8a1f5cee9be49794ec288b2eec486887fddb52f3d73f6da21b80e653因這時脫水桶的轉動頻率為4～5赫茲，這個頻率等于洗衣桶的固有頻率。在受迫振動中，當策動力的頻率跟物體的固有頻率相等時，振幅最大，產生共振現象。所以我們在這時看到洗衣桶的振動最大，洗衣桶會晃動起來，甚至看到洗衣機的整個機身都在發生搖動，這就是共振現象。隨著脫水機轉速進一步的降低，脫水桶轉動頻率低于洗衣桶的固有頻率，這種共振現象也隨之消失。
　　在洗臉盆內，也可觀察振動和波的現象。方法基本上與洗衣桶內觀察相同。將洗好的2～3件濕衣服放入脫水桶內均勻放置且壓實，蓋上桶蓋，將洗臉盆中盛上半盆水（盆的大小不限），放在脫水桶蓋上，打開脫水機開關，定時2分鐘左右，即可在洗臉盆中的水面上觀察到上述的波的獨立傳播及波的干涉和共振等三種現象。但盆中水不能放得太滿，以免發生共振現象時，盆內的水大量濺出盆外，弄濕洗衣機的電器開關等，損壞洗衣機部件。
　　隨著家用電器的普及，生活中接觸到的物理現象日益增多。作為物理教師，應盡可能多地指導學生學會注意觀察周圍事物，將教科書上的基本原理與周圍生活的實際現象有機地結合起來，闡明客觀現象的物理實質，解釋物理規律的應用。通過對物理現象的學習和認識，可以讓學生明白知識與實踐的關系，并在此基礎上，對所學內容有了更深的理解。
　　
　　參考文獻：
　　[1]朱建廉.物理學與思維科學[M].南京：南京師范大學