劉大為(遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣第二高級中學)
有趣有用的物理
劉大為
(遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣第二高級中學)
物理學這個自然科學歷史悠久,實用性強,為什么這樣說呢?古人就會利用鉆木取火獲取人工火,而1782年瓦特發明蒸汽機更為人類進入工業化社會做出貢獻,到現在如果沒有物理學不會出現人造衛星、磁懸浮列車、汽車等,物理學使社會發展進步。可能很多人不知道物理學研究什么,它是研究聲、光、熱、力、電等形形色色的物理現象,這些物理知識是從實際中來的,又要應用到實際中去,隨著科學技術的發展、社會的進步,物理學已經進入人類生活的各個領域,物理就在我們身邊。在初中、高中學習物理時,有用的物理吸引了很多學生,很多學生對物理這門學科充滿了熱情和興趣,物理不但能培養學生觀察、動手動腦的能力,還能開發學生的想象和創造能力,學生在學習過程中體驗到了物理知識帶來的樂趣。為了讓更多的學生從內心感受到物理的有趣有用,從而學好物理,為國家、社會做出貢獻。我將通過生活中鮮活的物理現象為大家展現有趣有用的物理。
下面是一些物理現象,通過這些物理現象來感受一下有趣的物理。
很多小朋友的父母都會帶他們到科技館看看,像我這樣的大人也很愿意去體驗科學的神奇和偉大,在這里也要感謝科學家們為人類呈現的一切。小朋友進入科技館當參觀到“怒發沖冠”游戲體驗室時都被深深地吸引住了,一個小朋友站在深褐色的木臺上,手貼在銀色的大球上,幾秒種后他的頭發便根根豎立,就像刺猬的身子,其他參觀者笑得合不攏嘴,都爭著想體驗一下。
這個有趣的現象,其實包含了一定的物理知識,當體驗者站在絕緣臺上,用手觸摸靜電發生球在這個過程中手不要離開,當電壓達到一定值時就會出現頭發根根豎立的現象。實際是靜電原理,頭發帶上與靜電球一樣種類的電荷,由于同種電荷相互排斥的原理。“怒發沖冠”這個游戲對身體沒有傷害,一般電壓控制在180V~200V。在安全的條件下去體驗物理學的樂趣吧!
物理就在身邊,很多時候我們可以利用身邊的物品制作教具,把理論聯系到實際中,達到學以致用的目的。這可以真正激發一種興趣。大家知道聲音的音調也就是高低與物體振動的頻率有關,因此,撥動吉他不同弦時會發出不同音調的聲音,根據這個啟示,一個學生用同樣的玻璃瓶和水制成了打擊樂器,在相同的玻璃瓶中裝上不等量的水用筷子敲擊瓶子,可以聽到高低不同的聲音。這清脆美妙的聲音吸引了很多同學,大家都紛紛行動起來。
五香茶雞蛋是人們愛吃的,尤其是趁熱吃味道更美。細心的人會發現,雞蛋剛從滾開的鹵汁里取出來的時候,如果你急于剝殼吃蛋,就難免連殼帶“肉”一起剝下來。要解決這個問題,有一個訣竅,就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會,然后再剝,蛋殼就容易剝下來。
一般的物質,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,剝起來很容易將殼和蛋白分開。這樣有趣的物理現象舉不勝舉,有趣是激發學習物理興趣最好的老師,學生不但會主動學習,同時也能使學生在學習的過程中體驗到更多的愉悅和成功。隨著物理學的發展,才有現代生活的一切,物理學造福了社會,而這正是因為物理是有用的。下面的例子是物理在實際生活中的應用。
1.汽車
汽車是現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(包括國外國內、豪華舒適、中高低檔配置)的汽車應有盡有,這為愛車一族提供了多樣選擇,現在汽車幾乎進入了每個家庭,甚至一個家庭有好幾輛,這就是社會進步的表現。在使用汽車的同時不知你是否知道它應用了哪些物理知識?
實際在汽車設計和制造上應用了許多物理知識:汽車的心臟也就是發動機,使車獲得向前的牽引力,沒有它我們的車是跑不起來了,發動機是熱機的一種,通過汽缸內燃料燃燒將內能轉化為機械能的機械;其他地方像車燈利用了光和電,車輪利用了摩擦,方向盤剎車利用了簡單機械,安全帶利用了慣性和壓強知識等。這些看似簡單的物理知識構成了現實,這是
智慧的結晶,人類的偉大。
2.飛機是如何飛行的
(飛機制造工程師是根據物理學的原理設計出了飛機)大部分飛機具有相同的基本元件:機翼、機尾與起落架。這三個元件都附著在機身上。飛機的飛行通過這些基本元件在克服了各種力的制約后才飛行起來。飛機的發動機推動機身前進,但機翼可以使飛機在空中停留。機翼呈曲線形,上表面彎曲較大,因此,機翼上面的氣流速度快,使上部的氣壓較低,下部氣壓較高,所以機翼被升力吸住,使飛機不會落下來。20世紀初,美國發明家萊特兄弟制造了第一架可駕駛與操縱的飛機,從此,開創了空中交通業的新時代。
3.無線電通訊技術
就是利用電磁波進行傳遞信息,電磁波是一種看不見、跑得跟光一樣快的物質,它就像快遞員,把聲音和圖像傳給你需要傳的人,廣泛的應用在手機、無線電廣播和電視上。
4.照相機
利用凸透鏡成倒立縮小實像的原理制成,它的鏡頭相當于一個凸透鏡就好像人的眼睛一樣,按下快門就會為我們留下事物美好的瞬間。而凸透鏡我們并不陌生,用它可以將書上的字放大將陽光會聚。世界真神奇!物理學有不可替代的功勞。
這些物理現象,小到身邊,大到高科技,都能讓人體驗到物理是有用的,它能造福人類造福社會,怎樣將它的用處發揚光大,是我們當今青年人的任務,我們要不懈的努力,為祖國和人民貢獻力量。
在我們的生活中,物理無處不在,好多我們認為不可思議的事情,原來都出于物理的“神奇之手”。這門有趣有用的科學同學們怎樣學習才能學好它呢?在學習中,同學們要有勇于探索的科學精神,要實事求是。從生活中的細處入手注意觀察,發現問題,勤于思考,找到事物間的相互聯系。物理是一門以實驗和觀察為基礎的科學,除了要善于觀察還要多動手培養實驗操作能力。經歷了觀察、思考、實踐、創新等活動,就會形成科學的思維方式,掌握一定的科學方法,學好物理就不是難事了,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。
·編輯溫雪蓮