初探生活中的物理知識(shí)

1、初探生活中的物理知識(shí)江陰市長(zhǎng)壽中學(xué) 張長(zhǎng)勝（郵編214424、手內(nèi)容提要:本文闡述了初中物理新教材的六大特點(diǎn)，羅列了沖破哪些傳統(tǒng)教育觀念的慣性干擾，及轉(zhuǎn)換哪些教育觀念，然后提出要改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，進(jìn)而探究采用怎樣的創(chuàng)新教學(xué)方法最合適，最后總結(jié)幾點(diǎn)反思.關(guān)鍵詞：物理 滲入 人類生活 各個(gè)領(lǐng)域  存在 物理學(xué)家 同學(xué)們 身邊  物理作為自然科學(xué)的重要分支，不僅對(duì)物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的深化起了重要的推動(dòng)作用，而且對(duì)人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。從亞里士多德時(shí)代的自然哲學(xué)，到牛頓時(shí)代的經(jīng)典力學(xué)，直至現(xiàn)代物理中的相對(duì)論、熱力學(xué)、理論力學(xué)、

2、電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)等，都是物理學(xué)家科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的有形體現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，聲、光、熱、電、力等物理知識(shí)已滲透到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，真正體現(xiàn)出物理來(lái)源于生活的道理。生活走向物理，物理走向社會(huì)。心理學(xué)表明，人對(duì)理解自己周圍的世界有較高的需求。對(duì)于學(xué)生，在日常生活中已經(jīng)積累了許多經(jīng)驗(yàn)，但是對(duì)背后的道理并不知曉，即處于“知其然，不知其所以然”的境地。依據(jù)學(xué)生的心理狀態(tài)，順著學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察，善于思考，把課本上的物理知識(shí)和物理現(xiàn)象和生活聯(lián)系起來(lái)，就會(huì)覺(jué)得物理不但好學(xué)，而且還很有趣呢！本文對(duì)此進(jìn)行初步探究。以幫助學(xué)生揭示生活現(xiàn)象背后的物理道理。一、聲學(xué)方面：1

3、、回聲：實(shí)質(zhì)聲波的反射。根據(jù)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)人耳能區(qū)別原聲與回聲的最短時(shí)間是0.1秒，按照15攝氏度的空氣計(jì)算，要想聽到回聲，人離障礙物的距離至少為十七米。平時(shí)說(shuō)話沒(méi)有聽到回聲是因?yàn)榫嚯x小于17米，回聲與原聲混合在一起，反而加強(qiáng)了原聲。了解了回聲的知識(shí)，在建造大的會(huì)議廳時(shí)，要注意前后墻距離的控制，墻面做成蜂窩壯、凸凹不平來(lái)減少回聲，這叫學(xué)以致用。夜晚，一個(gè)人在小巷行走，會(huì)感到后面總有“咚咚”的腳步聲，像有人跟著你似的，你走它走，你停它停，這時(shí)你會(huì)不由自主的恐懼起來(lái)，你只要懂得其中的聲學(xué)道理，就不會(huì)再疑神疑鬼了。人在地面行走，會(huì)發(fā)出腳步聲，腳步聲碰到小巷兩側(cè)的墻壁就像皮球似的彈來(lái)彈去就形成了回聲。

4、白天該回聲要么被來(lái)往的行人、物品所吸收，要么被周圍的嘈雜聲所淹沒(méi)，因而只能聽到自己?jiǎn)渭兊哪_步聲。但在夜深人靜時(shí)，情形就不同了，這時(shí)人在小巷行走，除聽見自己的腳步聲外，還能清晰聽到腳步的回聲，小巷很窄，回聲不斷反射，聽起來(lái)就像一連串的聲音。2、雷聲：悶熱的夏天，一聲響雷之后，一場(chǎng)傾盆大雨。這雷聲的聲源是空氣劇烈的振動(dòng)，有時(shí)連綿不斷是由于空氣經(jīng)山岳、云層多次反射造成的。同時(shí)注意雷聲與閃電是同時(shí)產(chǎn)生的，雷雨天要避開，不要在大樹下。3、發(fā)令槍的槍聲：體育比賽時(shí)，終點(diǎn)計(jì)時(shí)員應(yīng)以看到發(fā)令槍冒煙開始計(jì)時(shí)，若聽到槍聲開始計(jì)時(shí)，則少計(jì)了聲音傳播的時(shí)間，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)偏高.4、爆炸聲：生活中鞭炮的爆炸聲、輪胎的

5、爆炸聲的聲源是空氣的振動(dòng)。另外爐火旺時(shí)，會(huì)呼呼直響，是因?yàn)榛馉t上方的空氣受熱膨脹急劇上升，周圍的冷空氣不斷填補(bǔ)過(guò)來(lái)，火爐燒得越旺，這種對(duì)流越劇烈，引起爐內(nèi)空氣不斷振動(dòng)，結(jié)果就發(fā)出呼呼響聲。5、聽鐵軌的敲擊聲，會(huì)從異常的聲中發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的螺栓；聽敲西瓜的聲音，利用聲音的音調(diào)和音色不同來(lái)判斷西瓜的生熟；聽灌開水的聲音來(lái)判斷水瓶里的水是否灌滿；醫(yī)生通過(guò)聽診器可以了解病人心、肺的工作狀況等，充分體現(xiàn)了聲音能給人們的生活傳遞很多信息。6、大雪過(guò)后，周圍突然變得寂靜，是因?yàn)檠┗ㄆ镉袛?shù)不清的微細(xì)小孔，它就像安放在辦公室天花板里的吸聲材料，聲波傳到這里后，就像進(jìn)入迷宮之中，它的能量不斷在內(nèi)部反射、吸收，轉(zhuǎn)化為熱

6、，由于它不再返回空中，周圍自然就顯的安靜了許多。二、光學(xué)方面：1 汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個(gè)凸面鏡，利用凸面鏡對(duì)光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點(diǎn)，使看到的實(shí)物小，觀察范圍更大，而保證行車安全。2 汽車頭燈里的反射鏡是一個(gè)凹面鏡，它是利用凹面鏡能把放在其焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的。 汽車頭燈的燈泡采用的是雙燈絲鹵鎢燈，通過(guò)交換開關(guān)控制。一根是遠(yuǎn)距燈絲，用于夜間行駛時(shí)照亮遠(yuǎn)處（俗稱大燈），燈絲位于凹面鏡的焦點(diǎn)上，功率較大，發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)凹面反射后向前方平行射出，射程較遠(yuǎn)，能照亮遠(yuǎn)處道路。另一根是進(jìn)距光燈絲，用于照明（俗稱小燈），燈絲位于

7、凹面鏡焦點(diǎn)前面一點(diǎn)，在這根燈絲的下方有一個(gè)遮光罩，燈絲發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡反射后射向車的下方地面處。在關(guān)大燈開小燈時(shí)，既避免強(qiáng)光刺眼，又能看清前面的道路，保證了行車安全。3 汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩，它由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據(jù)透鏡和棱鏡的知識(shí)，汽車頭燈玻璃罩相當(dāng)于一個(gè)透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時(shí)，司機(jī)不僅要看清前方路面的情況，還要還要看清路邊持人、路標(biāo)、岔路口等。透鏡和棱鏡對(duì)光線有折射作用，所以燈罩通過(guò)折射，根據(jù)實(shí)際需要將光分散到需要的方向上，使光均勻柔和地照亮汽車前進(jìn)的道路和路邊的景物，同時(shí)這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射，以便照明路標(biāo)和里程碑，從而確保行

8、車安全。4 轎車上裝有茶色玻璃后，行人很難看清車中人的面孔，茶色玻璃能反射一部分光，還會(huì)吸收一部分光，這樣透進(jìn)車內(nèi)的光線較弱。要看清乘客的面孔，必須要從面孔反射足夠強(qiáng)的光透射到玻璃外面。由于車內(nèi)光線較弱，沒(méi)有足夠的光透射出來(lái)，所以很難看清乘客的面孔。5 除大型客車外，絕大多數(shù)汽車的前窗都是傾斜的，當(dāng)汽車的前窗玻璃傾斜時(shí)，車內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在車的前上方，而路上的行人是不可能出現(xiàn)在上方的空中的，這樣就將車內(nèi)乘客的像與路上行人分離開來(lái)，司機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)覺(jué)。大型客車較大，前窗離地面要比小汽車高得多，即使前窗豎直裝，像是與窗同高的，而路上的行人不可能出現(xiàn)在這個(gè)高度，所以司機(jī)也不

9、會(huì)將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。6、汽車的尾燈是紅色的，在七種單色光中，紅色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，與大氣分子和懸浮在大氣中的塵埃、霧珠等微粒的尺寸較接近，容易產(chǎn)生衍射，穿透力強(qiáng)，即使天氣不太好，后面的司機(jī)也能觀察到。同時(shí)，紅色鮮艷醒目，容易引起后面司機(jī)的注意，從而避免撞車事故。7、看不見的光紅外線在生活中有廣泛應(yīng)用，可以制成紅外線夜視儀，用在步槍的瞄準(zhǔn)器上；還可以用來(lái)進(jìn)行遙控，例如電視機(jī)遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光二極管，按下不同的鍵時(shí)，可以發(fā)出不同的紅外線，來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控。另外紫外線也和人類生活有非常重要的關(guān)系，適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有助于人體合成維生素D，維生素D能促進(jìn)身體對(duì)鈣的吸收，對(duì)于骨骼的生長(zhǎng)和身體健

10、康的許多方面都有好處；紫外線能殺死微生物，在醫(yī)院的手術(shù)室、病房里，常看到用紫外線燈來(lái)滅菌；它還能使熒光物質(zhì)發(fā)光，鈔票或商標(biāo)的某些位置用熒光物質(zhì)印上標(biāo)記，用它識(shí)別這些標(biāo)記，這是一種有效的防偽措施。8、生活中的照相機(jī)、投影儀、幻燈機(jī)、放影機(jī)、放大鏡、近視眼鏡片、遠(yuǎn)視眼鏡片、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等都用到光學(xué)儀器凸透鏡，利用光的折射實(shí)現(xiàn)各自的功能。另外溫度計(jì)的橫截面設(shè)計(jì)成三角形、健康稱的顯示屏呈圓弧狀向外凸出都是使它們相當(dāng)于凸透鏡，起到放大鏡的作用。在漫無(wú)邊際的北極用冰磨成凸透鏡，正對(duì)太陽(yáng)光，利用它對(duì)光線的會(huì)聚作用而取火。三、熱學(xué)方面：1、生活中做菜時(shí)，常常不小心將水滴入滾熱的油鍋中，會(huì)產(chǎn)生“劈劈啪啦”的爆

11、裂聲，而油濺入沸水中則不會(huì)有類似的現(xiàn)象。這是因?yàn)橄嗤w積的水比油重些，水滴落入熱油中會(huì)迅速沉入油鍋底部，這時(shí)水滴在高溫下會(huì)急劇汽化變成水蒸氣泡，它在熱油中體積膨脹上升，由于氣泡內(nèi)壓力較大導(dǎo)致氣泡在油面爆破裂開，濺出油花，所以會(huì)聽到破裂的聲音。同時(shí)，油是液體，是由大量的分子組成。放入油鍋里加熱時(shí)，油分子運(yùn)動(dòng)速度加快很多倍，不少分子很容易跑到空氣中，跟空氣中的其他分子一道做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此，有油分子游到的地方，人們能嗅到油香味。另外，長(zhǎng)期堆煤的墻角，因?yàn)槊悍肿硬粩噙\(yùn)動(dòng)到墻壁內(nèi)部，于是墻層內(nèi)也成黑色了，也是同樣的道理。2、多油的菜湯難冷，些眾所周知，油一般都浮在菜湯液面，由于較厚的油層堵住了湯汁中水

12、份的蒸發(fā)通道，減少了水份蒸發(fā)散熱，同時(shí)，油又是熱的不良導(dǎo)體不善于傳熱，更導(dǎo)致了菜湯上下對(duì)流不暢，另外油不易蒸發(fā)，所以湯中的熱量散發(fā)很慢，在相同環(huán)境下多油的菜湯自然難冷些。3、夏天，在地面灑些水，有時(shí)會(huì)感覺(jué)更悶熱，這因?yàn)槿嗽诟邷叵虏坏枰档铜h(huán)境溫度減少地面對(duì)人體的熱輻射，更需要的是必須使人體表面的汗液蒸發(fā)加快，以達(dá)到調(diào)節(jié)體溫的目的。倘若周圍一點(diǎn)風(fēng)都沒(méi)有，地面上水份蒸發(fā)后附近空氣濕度增大，這樣人體表面水份蒸發(fā)受阻，人體無(wú)法迅速散熱，結(jié)果將適得其反，人會(huì)覺(jué)得更加悶熱。4、打在窗玻璃上的雨滴干了以后，玻璃變臟了，是因?yàn)橛甑问怯伤魵庖夯傻男∷榛蛉刍男”R聚形成的。在雨形成之前水蒸氣液化或凝華

13、的時(shí)候，它們都需要一個(gè)小物體做核，懸浮在空中的大量的塵埃充當(dāng)了這樣的角色，因此雨滴中有了許許多多這種雨核，當(dāng)雨滴在物體表面水份變干，這些塵埃露出本來(lái)面目之后，物體表面即變得斑斑駁駁臟兮兮的了。5、日常生活中經(jīng)常會(huì)看到“白氣”：北方的冬天，可以看到戶外的人不斷地呼出“白氣”；燒開水時(shí)冒的“白氣”；冰棒周圍冒出的“白氣”；夏天打開冰箱門冒出的“白氣”；秋冬時(shí)節(jié)，早晨地面附近出現(xiàn)的“白氣”霧。這些“白氣”都不是水蒸氣，因?yàn)樗魵馐菬o(wú)色、無(wú)味、透明的氣體，肉眼是看不到的。它是水蒸氣液化形成的小水滴浮在空中形成的。6、我們知道，江、河、湖、海以及大地表層中的水經(jīng)不斷的蒸發(fā)，使空氣中總有含有水蒸氣，當(dāng)這些

14、含有很多水蒸氣的空氣升入高空時(shí)，水蒸氣溫度降低就液化成小水滴或凝華成小冰晶。這些很微小的小顆粒，能被空氣中上升氣流頂起形成浮云。達(dá)到一定程度時(shí)，上升氣流無(wú)法支持，就會(huì)下落，冰晶熔化成水滴，與原來(lái)的小水滴一起落到地面，就形成雨。由于白天氣溫較高，地球表面的水大量蒸發(fā)；夜間氣溫較低，空氣中的水蒸氣就在草木、石塊等上面凝結(jié)成小水珠，著就是露。如果空氣中有較多的浮塵，空氣中的水蒸氣就液化凝結(jié)在這些浮沉上面，便是霧。冬天，天空中的云是大量的小冰晶組成的，云中水蒸氣受冷直接在小冰晶上凝華形成雪花，有時(shí)氣流較弱，就飄落地面。夏天，上升氣流很強(qiáng)，很不穩(wěn)定。小水滴在空氣對(duì)流中又與小冰晶、小水滴合并，形成透明與不

15、透明交替層次的大冰塊，當(dāng)增大到一定程度時(shí)，氣流無(wú)法支持，降到地面形成冰雹。7、俗話說(shuō)“開水不響，響水不開”：水溫還未達(dá)到沸點(diǎn)前，正在加熱的水是以蒸發(fā)的方式汽化的。水溫90ºC左右時(shí)，在燒杯的底部和側(cè)壁會(huì)看到許多小氣泡，它是溶于水中的空氣被分離出來(lái)而形成的。當(dāng)水溫升高后，氣泡受熱要膨脹變大，同時(shí)水泡周圍的水以蒸發(fā)的形式產(chǎn)生的水蒸氣也要進(jìn)入氣泡促使它變大。隨著氣泡體積變大，在浮力的作用下，氣泡脫離容器底和側(cè)壁上升，在上升過(guò)程中到達(dá)溫度較低的上層時(shí)，氣泡內(nèi)的水蒸氣又要液化為水，氣泡便變小，不到水面就消失了。由于大量氣泡由小變大，又由大變小交替運(yùn)行，便發(fā)出“呼呼”的聲音，所以響水是沒(méi)有被煮開

16、的。當(dāng)水溫達(dá)到沸點(diǎn)后繼續(xù)加熱時(shí)，水就要沸騰，沸騰水的各部分溫度相同并保持不變。這時(shí)由容器底和側(cè)壁產(chǎn)生的氣泡在上升的過(guò)程中，體積一直變大，到水面時(shí)氣泡破裂，釋放出水蒸氣，這時(shí)氣泡的破裂聲比沸騰前的響聲小得多，相比之下好象開水沒(méi)有響聲。8、茶雞蛋是人們愛吃的，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)。 為什么呢？這要靠我們力學(xué)知識(shí)來(lái)解釋。一般的物質(zhì)（少數(shù)幾種例外），都具有熱脹冷縮的特性?？墒牵煌奈镔|(zhì)受熱或冷卻的時(shí)

17、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，或變化比較緩慢均勻的情況下，還顯不出什么；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來(lái)，因此，剝起來(lái)就不會(huì)連殼帶“肉”一起下來(lái)了。明白了這個(gè)道理，對(duì)

18、我們很有用處。凡需要經(jīng)受較大溫度變化的東西，如果它們是用兩種不同材料合在一起做的，那么在選擇材料的時(shí)候，就必須考慮它們的熱膨脹性質(zhì)，兩者越接近越好。工程師在設(shè)計(jì)房屋和橋梁時(shí)，都廣泛采用鋼筋混凝土，就是因?yàn)殇摬暮突炷恋呐蛎洺潭葞缀跬耆粯?，盡管春夏秋冬的溫度不同，也不會(huì)產(chǎn)生有害的作用力，所以鋼筋混凝土的建筑十分堅(jiān)固。   有些電器元件卻是用兩種熱膨脹性質(zhì)差別很大的金屬制成的。例如，銅片的熱膨脹比鐵片大，把銅片和鐵片釘在一起的雙金屬片，在同樣情況下受熱，就會(huì)因膨脹程度不同、受力不同而發(fā)生彎曲。利用這一性質(zhì)制成了許多自動(dòng)控制裝置和儀表。日光燈的“啟動(dòng)器”里就有小巧的雙金屬片，它隨著溫度的變化，能夠自動(dòng)屈伸，起到自動(dòng)開啟日光燈的作用。四、電學(xué)方面：在生活中人們與電息息相關(guān)，吃、穿、住、行那一樣都離不開電，可以這樣說(shuō)離開電，人們將無(wú)法生存。關(guān)于電的應(yīng)用在生活中不勝枚舉，自己去體會(huì)。五、力