在現(xiàn)實生活中分析奇妙的物理現(xiàn)象
教育學(xué)家陶行知先生認(rèn)為,學(xué)生受教育的最直接的目的就是生活,這是學(xué)生的內(nèi)在,不是任由外界制定的。假設(shè)只為學(xué)習(xí)物理而進行物理學(xué)習(xí),那么就是在割裂物理學(xué)習(xí)與實際生活兩者間的聯(lián)系,失去生活聯(lián)系的學(xué)習(xí)是低效的學(xué)習(xí),是死讀書、讀死書式的學(xué)習(xí),完全不符合生活教育理論里活讀書、讀活書的理念。從這點出發(fā),物理教學(xué)就是要將物理學(xué)習(xí)放在生活中,留心生活實際里的物理現(xiàn)象;善于動腦思考這些物理現(xiàn)象的原因,并試著去探索這些物理現(xiàn)象的本質(zhì)。這樣就有利于學(xué)生運用所學(xué)習(xí)到的物理知識,積極發(fā)現(xiàn)并處理生活中出現(xiàn)的問題,明白致用才是學(xué)習(xí)的目的。
一、身邊的光現(xiàn)象
1.朝霞和晚霞。霞是由于日出和日落前后,陽光通過厚厚的大氣層,被大量的空氣分子散射(或折射)的'結(jié)果。當(dāng)空中的塵埃、水汽等雜質(zhì)愈多時,其色彩愈顯著。如果有云層,云塊也會染上橙紅艷麗的顏色。
日出前后出現(xiàn)鮮紅的朝霞,說明大氣中的水汽已經(jīng)很多,而且云層已經(jīng)從西方開始侵入本地區(qū),預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)雨的征兆。出現(xiàn)大紅色金黃色的晚霞,表示在我們西邊的上游地區(qū)天氣已經(jīng)轉(zhuǎn)晴或云層已經(jīng)裂開,陽光才能透過來造成晚霞,預(yù)示籠罩在本地上空的雨云即將東移,天氣就要轉(zhuǎn)晴。
2.物體的顏色。為什么窗紗白天看到是紅色,漆黑的夜晚看起來是黑色?窗紗是透明物體。透明物體的顏色取決于透過它的色光:它允許與自己顏色相同的色光透過,吸收與自己不同的色光。太陽光由七種色光組成,紅色的窗紗只允許紅色光透過,其它的六種色光都被吸收,故只能看見紅色;而漆黑的夜晚沒有光線照在窗紗上,也就沒有光線透進室內(nèi),也就沒有光線射進你的眼睛,故而你看到房內(nèi)漆黑一片。
也許聰明好學(xué)的你又會問:不透明物體的顏色又由什么決定呢?比如,紅花綠葉,為什么你看到的花是紅的,葉是綠的?能否像劇場的演員一樣,實現(xiàn)大變色呢?
你不難知道:不透明的物體的顏色取決于它反射的色光,它只反射與自己顏色相同的色光,吸收與自己不同的色光。當(dāng)陽光照到紅花綠葉時,紅花只反射紅光,而吸收其它的色光;綠葉只反射綠光,而吸收其它的六種色光。故而你看到的是紅花綠葉。
當(dāng)然,想進行紅花綠葉的大變色,你不妨去試一試:將紅花綠葉放在漆黑的環(huán)境中,用其他的色光(白光除外)去照射。你不難實現(xiàn)你的猜想和期望。
二、有關(guān)聲音和電磁波的現(xiàn)象
細(xì)心的你可能會問到:為什么打開或不打開窗戶,就能聽到聲音,而太空的宇航員卻不能直接對話,必須借助無線電話呢?
那是由于地球被空氣所包圍,被液體和固體所充斥,而太空是真空。而聲音的傳播需要介質(zhì),電磁波的傳播不需要介質(zhì)。故而聲音通過空氣或窗戶就能傳播到你的耳中,沒了介質(zhì)的太空就只能依靠電磁波來進行無線電對話了。
三、有關(guān)力和運動的現(xiàn)象
晨風(fēng)吹動著的秀發(fā),枯葉打著轉(zhuǎn)越飄越遠(yuǎn),枯枝又為何東搖西晃,雪花為何會在跳舞呢?原來,這些物體都受到了力的作用。而力的作用效果有二:一是改變物體的形狀,二是改變物體的運動狀態(tài)。而運動狀態(tài)的改變又包括兩種:速度大小的改變和運動方向的改變,或兩者同時改變。秀發(fā)、枯葉、枯枝和雪花都屬于第二種,故或吹動或飄遠(yuǎn)或搖晃或跳舞,用這展現(xiàn)大自然的奇異和秀美。
四、花香、露珠、雪花又蘊含怎樣的奧秘呢?這是有關(guān)分子運動和物態(tài)變化的現(xiàn)象
花香:花朵分泌的香分子在不停的作無規(guī)則運動,從而被你靈敏的嗅覺所發(fā)現(xiàn)。
露珠:在0°C以上,空氣因冷卻而達(dá)到水汽飽和時的溫度叫做“露點溫度”。在溫暖季節(jié)里,夜間地面物體強烈輻射冷卻的時候,與物體表面相接觸的空氣溫度下降,在它降到“露點”以后就有多余的水汽析出。因為這時溫度在0°C以上,這些多余的水蒸汽就液化成水滴附著在地面物體上,這就是露。露大都出現(xiàn)于天氣晴朗、無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚。同時,容易有露形成的物體,也往往是表面積相對地大的、表面粗糙的、導(dǎo)熱性不良的物體。露一般在夜間形成,日出以后,溫度升高,露就蒸發(fā)(或汽化)以氣態(tài)的水蒸氣形式而和你開玩笑,在你眼前消失殆盡。
雪:同露一樣,是空氣或云中的水蒸氣,遇到0°C以下的冷空氣,水蒸氣凝華直接由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),或由氣態(tài)先變?yōu)橐簯B(tài)再變?yōu)楣虘B(tài),即發(fā)生先液化后凝固成冰顆粒,落到地面上,就形成了雪。
所有這些,都不無在平淡的生活當(dāng)中,展現(xiàn)著物理知識的奧妙與神奇。當(dāng)你在吃飯、學(xué)習(xí)、生活、休息,甚至于在你舉手投足、回眸一笑之間,無一不能運用物理知識解釋發(fā)生在你身上或身邊的物理現(xiàn)象。
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