第一篇：生活中的物理講稿

從古時候起，人們就嘗試著理解這個世界：為什么物體會往地上掉，為什么不同的物質(zhì)有不同的性質(zhì)等等。宇宙的性質(zhì)同樣是一個謎，譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什么規(guī)律在運(yùn)動，并且是什么力量決定著這些規(guī)律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界，其中誕生的有神話寓言故事、也有迷信的鬼神傳說（打雷說是要除妖怪的，或者說是雷公生氣了什么的），大多數(shù)都是錯誤的，不科學(xué)的，畢竟科技的不發(fā)達(dá)，人們的認(rèn)知有限，而人郵箱發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。一些早期的理論在今天看來更像是一些哲學(xué)理論，它們不像今天的理論通常需要被有系統(tǒng)的實(shí)驗證明。

像托勒密和亞里士多德提出的理論，其中有些與我們?nèi)粘Ｋ^察到的事實(shí)是相悖的。當(dāng)然也有希臘的思想家阿基米德在力學(xué)方面導(dǎo)出了許多正確的結(jié)論，像我們熟知的阿基米德定律。

在十七世紀(jì)末期，由于人們樂意對原先持有的真理提出疑問并尋求新的答案，最后導(dǎo)致了重大的科學(xué)進(jìn)展，這個時期現(xiàn)在被稱為科學(xué)革命?？茖W(xué)革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發(fā)展，包括：印度數(shù)學(xué)暨天文學(xué)家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎(chǔ)所發(fā)展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學(xué)家Hindu及Jaina發(fā)展的原子理論基本概念、由印度佛教學(xué)者Dignāga及Dharmakirti所發(fā)展之光即為能量粒子之理論、由穆斯林科學(xué)家Ibn al-Haitham(Alhazen)所發(fā)展的光學(xué)理論、由波斯的天文學(xué)家Muhammad al-Fazari所發(fā)明的星象盤，以及波斯科學(xué)家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。

彩虹

1、冰棍和冰激凌 冰棍和冰激凌是世界各國人們都喜歡的止渴解暑食品。當(dāng)你吃到?jīng)鎏鹂煽诘谋骱捅ち钑r，你是否想過，世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪個國家呢？ 我國是冰棍和冰激凌的故鄉(xiāng)。早在３０００多年以前，我國就有用冰解暑的記載。后來皇宮里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈時代（大約７００多年前），皇宮里又有了類似現(xiàn)在冰激凌的食品，叫做冰酪。那時，元朝統(tǒng)治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家馬可·波羅離華回國前，元世祖才讓人把這種珍品的制作方法教給他。馬可·波羅回去后，又把這種制作方法傳給了意大利王室，意大利王室把這種方法保密了約３００年，到１５３３年，法國國王和意大利人結(jié)婚以后，制作冰酪的方法才由意大利傳入法國。１７７７年美國紐約大街上才有了冰激凌廣告。

我國古代勞動人民的解暑食品是冰核。直到清代，每當(dāng)盛夏到來之際，北京大街上還有人買冬天入窖保存下來的天然冰快冰核。大約在１９３５年，北京有人想出了“絕招”：先把天然冰放進(jìn)一個大木桶里，加入適量的食鹽，這樣的木桶就成了一個“土冷凍室”。再準(zhǔn)備許多圓柱形小鐵筒，每個小鐵筒里都裝滿加了香料和糖的水，并插上一根木棍。然后把一個個裝滿糖水的小鐵筒放進(jìn)“土冷凍室”大木桶里，封閉起來冷凍。經(jīng)過半小時后，小鐵筒里的糖水就凍結(jié)成了冰棍。由于這種解暑食品很受顧客的歡迎，所以很快就在前門大街出現(xiàn)了專售冰棍的商店。

為什么把食鹽放到天然冰里混合后能使水結(jié)冰呢？這是因為許多純凈物質(zhì)一旦摻入雜質(zhì)，它的凝固點(diǎn)就會降低。放在大木桶里的天然冰，加入適量的食鹽，就會因凝固點(diǎn)降低而融解；冰融解時要從小鐵筒里的水中吸熱，小鐵筒的水就會放熱凍結(jié)成冰。這就是制作冰棍的道理。

當(dāng)然，在現(xiàn)代，人們已經(jīng)能用各種先進(jìn)的制冷設(shè)備來制造冰棍和冰激凌等冷食了。

冰棍冒氣炎熱的夏天，熱氣逼人，吃上一根冰棍才舒服呢！你注意過嗎，冰棍從冷藏箱里拿出來往往還冒“汽”哩！真有趣，通常只有熱的東西才冒汽，冰棍為什么會冒汽呢？

夏天的氣溫比冰棍的溫度高得多，冰棍一遇到空氣就要融化，融化時要從周圍的空氣中吸收大量的熱，使空氣的溫度下降。平時空氣里含有一定量的水蒸氣，由于溫度突然降低，就達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)。也就是說，冰棍周圍的空氣由于溫度降低，便容納不下原來所含的那么多水蒸氣了。在這種情況下，多余的水蒸氣就結(jié)成微小的水珠，形成一團(tuán)團(tuán)飄浮著的霧狀水滴，經(jīng)光線照射，就成了白色的水汽。

云、霧、雨、雪形成的原因也是這樣。江河湖海里的水，受到陽光照射后，不斷地變成水蒸氣，飄散在空氣中，含有水蒸氣的空氣受熱上升，升到一定高度，遇到冷空氣，就凝成一團(tuán)團(tuán)懸浮的小水滴，這便是云?？拷孛娴乃魵?，遇冷也能結(jié)成一團(tuán)團(tuán)懸浮的小水滴，這就是霧。所以云和霧在本質(zhì)上是相同的。在合適的條件下，云里的小水滴不斷地合并成大水滴，直到上升的氣流托不住它的時候，便降落下來，形成雨。如果是冬季，這些水滴就結(jié)晶成雪花漫天飄舞。不過，空氣中飽和水汽的凝結(jié)，必須有它凝結(jié)的“核心”才行，這個核心就是飄浮在空氣中的塵埃，它是促進(jìn)云、霧、雨、雪形成的必要條件之一。

云霧的秘密，使英國物理學(xué)家威爾遜受到很大啟發(fā)。經(jīng)過研究，他于1894年發(fā)明了一個叫“云霧室”的裝置，它里面充滿了干凈空氣和酒精（或乙醚）的飽和汽。如果闖進(jìn)去一個肉眼看不見的帶電微粒，它就成了“云霧”凝結(jié)的核心，形成霧點(diǎn)，這些霧點(diǎn)便顯示出微粒運(yùn)動的“足跡”。因此，科學(xué)家可以通過“云霧室”，來觀察肉眼看不見的基本粒子（電子質(zhì)子等）的運(yùn)動和變化情況。同時，還發(fā)現(xiàn)了不少新的基本粒子。威爾遜云霧室，為研究微觀世界作出了卓越貢獻(xiàn)，1927年，他因此榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎金。

愛斯基摩人的冰屋 冰是冷的象征，一提到它，人們就會不寒而栗。但是，在冰雪凜冽的冬天，生活在北極圈里的愛斯基摩人，卻憑著用冰壘成的房屋，熬過嚴(yán)寒的冬天。

在北極圈內(nèi)，有取之不盡的冰，又有用之不竭的水。每當(dāng)冬天到來之前，愛斯基摩人都要建造冰屋。他們就地取材，先把冰加工成一塊快規(guī)則的長方體，這就是“磚”；用水作為“泥”。材料準(zhǔn)備好以后，他們在選擇好的地方，潑上一些水，壘上一些冰快，再潑一些水，再壘一些冰快；前邊不斷地壘著，后邊不斷地凍結(jié)著，壘完的房屋就成為一個凍結(jié)成整體的冰屋。這種房屋很結(jié)實(shí)，被譽(yù)為愛斯基摩人的令人羨慕的藝術(shù)杰作。

愛斯基摩人的冰屋是怎樣起到保暖防寒作用的呢？

首先，由于冰屋結(jié)實(shí)不透風(fēng)，能夠把寒風(fēng)拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒風(fēng)的襲擊。

其次，冰是熱的不良導(dǎo)體，能很好地隔熱，屋里的熱量幾乎不能通過冰墻傳導(dǎo)到屋外。再次，凍結(jié)成一體的冰屋，沒有窗子，門口掛著獸皮門簾，這樣可以大大減少屋內(nèi)外空氣的對流。

正因為如此，冰屋內(nèi)的溫度可以保持在零下幾度到十幾度，這相對于零下５０多度的屋外，要暖和多了。愛斯基摩人穿上皮衣，在這樣的冰屋里完全可以安全過冬了。當(dāng)然，冰屋里的溫度比起我們冬天的室內(nèi)溫度要低得多，而且冰屋里也不允許生火取暖，因為冰在０℃以上就會融解成水。

2、但他真的能撬動地球嗎？ 阿基米德杠桿原理，剪刀，指甲刀，木工錘子，打火機(jī)，鐵鍬，啤酒起子，壓水井。

這個阿基米德曾經(jīng)對敘拉古的國王說：“給我一個支點(diǎn)，我能撬動地球”。國王一聽感到非常吃驚，心想阿基米德是不是病了，膽敢夸這么大的?？?，于是他命令阿基米德去移動放在海邊陸地上的一條大船。阿基米德叫工匠在船的前后左右安裝了一套設(shè)計精巧的滑輪和杠桿，并讓國王牽動一根繩索，船還真的就能夠慢慢地移到了海里。國王見此情形，十分欽佩，當(dāng)眾宣布：“從現(xiàn)在起，我要求大家，無論阿斯米德說什么，都要相信他！”阿基米德的確用較小的力就產(chǎn)生了較大的力，（下一頁）但是如果真讓他去搬動地球，他行嗎？

讓我們設(shè)想阿基米德真的找到了一個立足點(diǎn)，再設(shè)想他真的找到了一根足夠長的杠桿，那么你知道他如果把地球哪怕只舉起一厘米，得用多長時間嗎？————至少要用三十萬萬萬年。大家都應(yīng)該知道一些常識，地球的質(zhì)量是６×１０的２４次冪千克，如果一個人能直接舉起６０千克的重物，那么他要舉起地球，其杠桿的長臂將是短臂的10的23次冪倍，也是說如果在短臂的那一頭舉高１厘米，則長臂在宇宙空間里所畫的一個大弧，其弧長為１０的２１次冪 米，如果我們認(rèn)為阿基米德能在１秒鐘內(nèi)把６０公斤的重物舉高１米（這種工作能力是相當(dāng)驚人的）。那么，他要把地球舉起１厘米，就得用３×１０的１３次冪年，可見，阿基米德就是用一輩子時間按著杠桿，也不能把地球舉起象極細(xì)的頭發(fā)那樣粗細(xì)的一段距離。

即使阿基米德的手能夠運(yùn)動得和自然界最大的光速一樣快，他也只能在做了十幾萬年的工作以后，才能把地球舉起一厘米。

再者，我們知道地球的質(zhì)量是６×１０的24次冪千克，那么，地球的重力就是６×9.8×１０的24次冪牛嗎？否，因為重力是物體由于地球的吸引而受到的力，你要產(chǎn)生這么大的一個重力，就必須把地球當(dāng)作一個物體，另外用一個地球來吸引它，而這個地球到哪兒去找呢？

“功的原理”告訴我們，任何一種機(jī)器，如果在力上占了便宜，在位置移動的距離上就一定要吃虧。阿基米德的豪言壯語雖然無法實(shí)現(xiàn)，但他生動形象的說明了杠桿能省力，省力不省功，這就是杠桿的作用。

3、高壓線上的鳥 站在高壓線上的小鳥是站在同一根電線上的，電線的電阻沒有小鳥兩腿間的電阻大，電線會把小鳥短接，在小鳥的兩只腳之間不會有電壓存在，也就不會有電流從它身上通過，所以小鳥不會觸電。

不過，如果小鳥的身體同時接觸兩根電線，或者站在電線上的鳥在不絕緣的電桿或架上磨嘴巴，就會有電流從鳥兒身上流過，使它觸電身亡。正因為如此，人們在高壓輸電線電桿上固定電線的鐵架與電線之間，總是隔著一個長長的絕緣瓷瓶，它既可以起到保護(hù)鳥類免遭觸電的作用，又可避免由于鳥類觸電而發(fā)生的停電事故。但如果鳥兒的腳跨很長的一段距離，電線是有電阻的，導(dǎo)體在溫度、橫截面積、材料一定的情況下，長度越長電阻越大。當(dāng)這一段電線的電阻比鳥的兩腿間的電阻還大的時候，電流就會從鳥的身上流過，但是沒有鳥能跨這么大的距離。

4、大雪之后的沉寂 在冬天，一場大雪過后，人們會感到外面萬籟俱靜。這是怎么回事?難道是人為的活動減少了嗎?那么，為什么在雪被人踩過后，大自然又恢復(fù)了以前的喧囂？原來，剛下過的雪是新鮮蓬松的。它的表面層有許多小氣孔。當(dāng)外界的聲波傳入這些小氣孔時便要發(fā)生反射。由于氣孔往往是內(nèi)部大而口徑小。所以，僅有少部分波的能量能通過出口反射回來，而大部分的能則被吸收掉了。從而導(dǎo)致自然界聲音的大部分能均被這個表面層吸收，故出現(xiàn)了萬籟俱寂的場面。而雪被人踩過后，情況就大不相同了。原本新鮮蓬松的雪就會被壓實(shí)，從而減小了對聲波能量的吸收。所以，自然界便又恢復(fù)了往日的喧囂。

5、拔河比賽只是比力氣嗎

不知道大家參加過拔河比賽沒有。大家覺得拔河比賽比的是什么？很多人會說：當(dāng)然是比哪一隊的力氣大嘍！實(shí)際上，這個問題并不那么簡單。

根據(jù)牛頓第三定律（即當(dāng)物體甲給物體乙一個作用力時，物體乙必然同時給物體甲一個反作用力，作用力與反作用力大小相等，方向相反，且在同一直線上），對于拔河的兩個隊，甲對乙施加了多大拉力，乙對甲也同時產(chǎn)生一樣大小的拉力。可見，雙方之間的拉力并不是決定勝負(fù)的因素。對拔河的兩隊進(jìn)行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于與地面的最大靜摩擦力，就不會被拉動。因此，增大與地面的摩擦力就成了勝負(fù)的關(guān)鍵。首先，穿上鞋底有凹凸花紋的鞋子，能夠增大摩擦系數(shù)，使摩擦力增大；還有就是隊員的體重越重，對地面的壓力越大，摩擦力也會增大。大人和小孩拔河時，大人很容易獲勝，關(guān)鍵就是由于大人的體重比小孩大。

另外，在拔河比賽中，勝負(fù)在很大程度上還取決于人們的技巧。比如，腳使勁蹬地，在短時間內(nèi)可以對地面產(chǎn)生超過自己體重的壓力。再如，人向后仰，借助對方的拉力來增大對地面的壓力，等等。其目的都是盡量增大地面對腳底的摩擦力，以奪取比賽的勝利。

6、怎樣辨別生蛋和熟蛋？

假如你一定要不敲碎蛋殼來判別一個蛋的生熟，你該怎么辦呢？力學(xué)上的知識能夠幫助你解決這個小困難。這兒問題的關(guān)鍵就在生蛋和熟蛋的旋轉(zhuǎn)情形不一樣。這一點(diǎn)就可以用來解決我們的問題。把要判別的蛋放到一只平底盤上，用兩只手指把它旋轉(zhuǎn)。這只蛋如果是煮熟的（特別是煮得很“老”的），那么它旋轉(zhuǎn)起來就會比生蛋快得多，而且轉(zhuǎn)得時間久。生蛋呢，卻甚至轉(zhuǎn)動不起來。而煮得“老”的熟蛋，旋轉(zhuǎn)起來快得使你只看到一片白影，它甚至能夠自動在它尖的一端上豎立起來。

這兩個現(xiàn)象的原因是，熟透的蛋已經(jīng)變成一個實(shí)心的整體，生蛋卻因為它內(nèi)部液態(tài)的蛋黃蛋白不能夠立刻旋轉(zhuǎn)起來，它的慣性作用就阻礙了蛋殼的旋轉(zhuǎn)；蛋白和蛋黃在這里是起著“剎車”的作用。生蛋和熟蛋在旋轉(zhuǎn)停止的時候情形也不一樣。一只旋轉(zhuǎn)著的熟蛋，只要你用手一捏，就會立刻停止下來，但是生蛋雖然在你手碰到的時候停止了，如果你立刻把手放開，它還要繼續(xù)略略轉(zhuǎn)動。這仍舊是方才那個慣性作用在作怪，蛋殼雖然給阻止了，內(nèi)部的蛋黃蛋白卻仍舊在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；至于熟蛋，那它里面的蛋黃蛋白是跟外面的蛋殼同時停止的。這類實(shí)驗，還可以用另外一種方法來進(jìn)行。把生蛋和熟蛋各用橡皮圈沿它的“子午線”箍緊，各掛在一條同樣的線上。把這兩條線各扭轉(zhuǎn)相同的次數(shù)以后，一同放開，你立刻就會看到生蛋跟熟蛋的分別：熟蛋在轉(zhuǎn)回到它的原來位置以后，就因為慣性作用向反方向扭轉(zhuǎn)過去，然后又退轉(zhuǎn)回來，——這樣扭轉(zhuǎn)幾次，每次的轉(zhuǎn)數(shù)逐漸減低。但是生蛋卻只來回扭轉(zhuǎn)三四次，熟蛋沒有停止它就早停下來了：這是因為生蛋的蛋白蛋黃妨礙了它的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的緣故。

7、蠟燭能在水中燃燒嗎? 準(zhǔn)備材料：一盒火柴、一個玻璃杯、一支蠟燭、一些水

點(diǎn)燃蠟燭，用同樣的方法把蠟燭固定在玻璃杯底中央。然后小心翼翼地在水杯中注水至距蠟燭上端1cm處。進(jìn)行觀察，我發(fā)現(xiàn)當(dāng)蠟燭燃燒到接近水面時，蠟燭并沒有熄滅。繼續(xù)觀察，我發(fā)現(xiàn)在蠟燭的燃燒槽周圍形成了一個薄薄的圓柱狀的墻。蠟燭的燈芯已經(jīng)到了水面下。蠟燭真的能在水中燃燒！太神奇了。這是為什么呢？

原來是因為燭液是熱的，水是涼的，它們相遇后就在蠟燭周圍形成一個圓的保護(hù)層（就是我們看到的像圓柱一樣的墻）。阻止水進(jìn)入蠟槽到燈芯，蠟燭就不會熄滅，我們就會看到蠟燭在水中燃燒。

8、二、皮襖會給你溫暖嗎？ 假如有人一定要你相信，說皮襖根本一點(diǎn)也不會給人溫暖，你要怎樣表示呢？你一定會以為這個人是在跟你開玩笑。但是，假如他用一連串的實(shí)驗來證明他的話呢？譬如說吧，你可以做這樣一個實(shí)驗。拿一只溫度計，把溫度記下來，然后把它裹在皮襖里。幾小時以后，把它拿出來。你會看到，溫度計上的溫度連半度也沒有增加：原來是多少度，現(xiàn)在還是多少度。這就是皮襖不會給人溫暖的一個證明。而且，你甚至可以證明皮襖竟會把一個物體冷卻。拿一盆冰裹在皮襖里，另外拿一盆冰放在桌子上。等到桌子上的冰熔化完之后，打開皮襖看看：那冰幾乎還沒有開始熔化。那么，這不是說明皮襖不但不會把冰加熱，而且還在讓它繼續(xù)冷卻，使它的熔化減慢嗎？你還有什么說的呢？你能夠推翻這個說法嗎？你沒有辦法推翻的。皮襖確實(shí)不會給人溫暖，不會把熱送給穿皮襖的人。電燈會給人溫暖，爐子會給人溫暖，人體會給人溫暖，因為這些東西都是熱源。但是皮襖卻一點(diǎn)也不會給人溫暖。它不會把自己的熱交給別人，它只會阻止我們身體的熱量跑到外面去。溫血動物的身體是一個熱源，他們穿起皮襖來會感到溫暖，正是因為這個緣故。至于溫度計，它本身并不產(chǎn)生熱，因此，即使把它裹在皮襖里，它的溫度也仍舊不變。冰呢，裹在皮襖里會更長久的保持它原來的低溫，因為皮襖是一種不良導(dǎo)熱體，是它阻止了房間里比較暖的空氣的熱量傳到里面去。

在這個意義上，冬天下的雪，也會跟皮襖一樣地保持大地的溫暖；雪花和一切粉末狀的物體一樣，是不良導(dǎo)熱體，因此，它阻止熱量從它所覆蓋的地面上散失出去。用溫度計測量有雪覆蓋的土壤的溫度，知道它常常要比沒有雪覆蓋的土壤的溫度高出攝氏10 度左右。雪的這種保溫作用，是農(nóng)民最熟悉的。所以，對于“皮襖會給我們溫暖嗎”這個問題，正確的答案應(yīng)該是，皮襖只會幫助我們自己給自己溫暖。如果把話說得更恰當(dāng)一些，可以說是我們給皮襖溫暖，而不是皮襖給我們溫暖。

四、載人航天三大難題

載人航天是集國家政治、軍事、科技實(shí)力為一體的高難度系統(tǒng)工程。要真正把人送入太空乃至使人長時期在太空生活，必須要突破三大技術(shù)難題。

第一個難題是，研制出推力足夠大，可靠性極端好的運(yùn)載工具。前蘇聯(lián)發(fā)射東方號、上升號、聯(lián)盟號等載人飛船的運(yùn)載火箭都是運(yùn)載能力5噸以上，而且在發(fā)射中極少發(fā)生事故的優(yōu)秀運(yùn)載工具。為了確保發(fā)射時萬無一失，運(yùn)載火箭及飛船的關(guān)鍵部件必須是雙備份或三備份，火箭、飛船在上天前，必須經(jīng)過一系列極嚴(yán)格的地面測試和模擬飛行，直到?jīng)]有一絲隱患才能放行上天。據(jù)記載，蘇／俄近百次發(fā)射載人飛船，運(yùn)載火箭出現(xiàn)問題宇航員使用逃逸塔救生設(shè)備的僅1次。美國航天飛機(jī)的近百次飛行，也只有挑戰(zhàn)者號爆炸一次災(zāi)難性事故。難怪有專家說，由于對可靠性的重視，實(shí)際上，與航海、航空及陸上各種交通運(yùn)輸工具比較，航天器的活動有著最好的安全記錄。

第二個難題是，獲得空間環(huán)境對人體影響的足夠信息，了解人體所能承受的極限條件并找到防護(hù)措施。

空間環(huán)境與陸地環(huán)境有著天壤之別。太空中高度真空，沒有氧氣沒有水，如果沒有任何保護(hù)，人體暴露在這樣的環(huán)境里，不消一分鐘，就會由于身體內(nèi)外的巨大壓差而爆炸，體液會迅速沸騰汽化。太空中溫差極大，由于沒有空氣對流，航天器朝陽面溫度可達(dá)100℃以上，而背陰面則會在－100℃以下，在遠(yuǎn)離地球的深空中，溫度則達(dá)到人體根本無法耐受的－273℃。太空中還充滿了有害的宇宙輻射。另外太空失重環(huán)境，特別是飛船上升、返回階段的加速度和減速度會使人體發(fā)生平衡功能紊亂、體內(nèi)組織位移、肌肉萎縮、骨質(zhì)脫鈣等病變。

要在這種環(huán)境里保證人的生存，就必須研制出密封的防輻射飛船，飛船中要配備能供人正常生活的空氣、水、溫度等基本生命保障條件。同時還要為宇航員裝備上宇航服，一旦宇航員要走出飛船座艙到太空中工作，所有的生命保障系統(tǒng)便全由宇航服提供。

在近40年的載人航天實(shí)踐中，蘇／俄研制出了東方號、上升號、聯(lián)盟號三代載人飛船，美國也成功使用了水星號、雙子星座號和阿波羅號三代載人飛船以及航天飛機(jī)。乘坐這些航天器，截至1997年4月世界上已有727人次宇航員成功地進(jìn)入了太空。

第三個難題是，可靠的救生技術(shù)及安全返回技術(shù)。載人航天與不載人航天最大的區(qū)別就在于救生技術(shù)的應(yīng)用和安全返回的絕對可靠。

載人航天的救生裝置有彈射座椅、逃逸塔、分離座艙和載人機(jī)動裝置等。它們在飛行的不同高度發(fā)揮各自的作用。

一般來說，飛行高度在10公里左右時，宇航員可以采用彈射座椅的方式彈出發(fā)生危險的航天器，跳傘救生。也可以啟動逃逸塔，讓逃逸塔拉著飛船甩掉出毛病的火箭另行降落救生。如果火箭高空發(fā)生問題，宇航員跳傘不行了，逃逸塔已按飛行程序拋掉了，則只有采取分離飛船座艙的辦法，讓飛船座艙自己返回救生。飛船入軌后，一旦自身遭到損壞或宇航員生病，需營救時，那么只有暫時采用船上救生裝置等待地面發(fā)射飛船救生的辦法。

飛船的安全返回也不容易，它需要啟動反推火箭減速、調(diào)姿、進(jìn)入返回軌道等技術(shù)，還要闖過三道“鬼門關(guān)”：一是過載關(guān)，飛船高速進(jìn)入稠密大氣層時會產(chǎn)生巨大的沖擊過載，就像飛機(jī)撞山一般；二是火焰關(guān)，飛船返回與空氣的劇烈摩擦?xí)a(chǎn)生幾千度的高溫，沒有防護(hù)，鋼筋 鐵骨也會化為灰燼；三是撞擊關(guān)，飛船降落盡管有降落傘，但它的降落速度仍達(dá)每秒14米，不采取措施，就是壯漢也會被摔死。此外，落點(diǎn)的精度也是大問題，前蘇聯(lián)的一艘飛船返回時出現(xiàn)落點(diǎn)偏差，結(jié)果營救人員找不到宇航員，而宇航員卻被困在冰天雪地的森林里差點(diǎn)凍死。

盡管載人航天困難重重，但人類正在一步步地掌握它的規(guī)律。中國航天科學(xué)家已經(jīng)成功的解決了這三大難題，載人航天工程已經(jīng)取得了可喜的成績

五、神秘的紙片

請你把一張薄紙剪成長方形，按照它的橫直兩條中線各對折一次。再

把紙展開，你一定知道，兩條折痕的交點(diǎn)就是這張長方紙片的重心。現(xiàn)在，把這張紙片放到一根豎立著的針的針尖上，使針尖恰好頂著這一點(diǎn)。這張紙片會在針尖上保持平衡，因為針是頂在它的重心上。這張紙片 如果受到一陣微風(fēng)吹動，就會很快旋轉(zhuǎn)起來。

起初，這個小玩意還看不到什么神秘的現(xiàn)象?，F(xiàn)在你把手放到這張紙 片旁邊，象圖76 的樣子；注意手要輕輕移過去，不要讓手移動時候的風(fēng) 把紙片吹落。奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了：紙片旋轉(zhuǎn)起來，起初還慢，漸漸快起來 了?？墒侨绻惆咽智那牡啬瞄_，紙片立刻就會停止旋轉(zhuǎn)；把手移近，紙 片又旋轉(zhuǎn)起來。

這個謎一般的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在前一世紀(jì)七十年代里，曾經(jīng)有過一個時期 使許多人認(rèn)為人體有某種超自然的能力。信奉神秘教的人們，就認(rèn)為這個 實(shí)驗恰好證實(shí)了他們的“人體能夠發(fā)出神秘力量”的模糊的學(xué)說。但是實(shí) 際上這一件事情的原因非常自然而且簡單：下部的空氣給你的手掌溫暖了 就向上升起，它碰到紙片，紙片就旋轉(zhuǎn)起來，就象放在燈上的紙條卷會轉(zhuǎn) 動一樣，因為紙片曾經(jīng)折過，就造出了略略的傾斜。細(xì)心的人在做這個實(shí)驗的時候，一定會發(fā)現(xiàn)這個紙片總是按著一個方向旋轉(zhuǎn)，它總是從手腕那邊向手指那邊轉(zhuǎn)過去。這一點(diǎn)，解釋起來也很容

易。人手各部分的溫度是不同的：手指端上的溫度總比掌心低；因此，接近掌心的地方，就會造成比較強(qiáng)的上升氣流，它對紙片所加的力量也比手 指那邊大

六、究竟誰吃虧

小卓、小越在一本雜志上，看到了這樣一個故事：

一次，檢查員發(fā)現(xiàn)某藥店的一臺天平左右兩臂不相等，于是責(zé)令營業(yè)員停止使用該天平，但這時卻剛好跑進(jìn)來一顧客，要求購買200克藥品，營業(yè)員急中生智地對檢查員說：我先在左盤里放藥品，右盤放100克砝碼，然后再在左盤放100克砝碼，右盤放藥品，這樣一次藥品的質(zhì)量多于100克，一次藥品的質(zhì)量少于100克，兩次扯平了，剛好200克，這樣，誰也不吃虧。

小越看后，不加思索地說：營業(yè)員說得有道理，這樣誰也不吃虧。小卓卻搖搖頭說：那可不一定，我們還是來推理一下吧!我們設(shè)天平的兩個力臂分別為L1、L2，設(shè)第一次所放的藥品質(zhì)量為m1，第二次所放的質(zhì)量為m2，則根據(jù)杠桿平衡原理可得：m1l1=O.1 l2(1)0.1l1=m2l2(2)由(1)÷(2)得 m1m2=0.12 又因為天平兩臂不等，所以m1≠m2 即(√m1-√m2)2＞0，化簡m1＋m2＞2√m1m2=0.2(千克)即營業(yè)員前后兩次稱量的總和要大于0.2千克，所以營業(yè)員要吃虧。小越聽完后，連連點(diǎn)頭：“有道理，有道理，我怎么沒想到!” 八、一噸木頭和一噸鐵

大家都知道這個用來開玩笑的問題：一噸木頭和一噸鐵，哪一個重些？有人不想一想就回答一噸鐵重些，常常引起大家的哄笑。假如回答的人說一噸木頭重些，那么大家就要笑得更厲害了。這樣的說法，好象一點(diǎn)沒有根據(jù)，可是嚴(yán)格地說，這個答案卻是正確的！問題在于阿基米德原理不但在液體方面適用，在氣體上也適用。根據(jù)這個原理，每個物體在空氣里所“失”的重量，等于給這物體所排開的同體積的空氣重量。木頭和鐵，在空氣里當(dāng)然也要失去它們的一部分重量，要求出它們的真正重量，得把所失的重量加上去。因此，在我們這個題目里，木頭的真正重量應(yīng)該等于1 噸加上跟這塊木頭同體積的空氣重量；而鐵的真正重量應(yīng)該等于1 噸加上跟這塊鐵同體積的空氣重量。但是，一噸木頭所占的體積，要比一噸鐵多得多（大約等于鐵的15倍），因此，一噸木頭的真正重量要比一噸鐵的真正重量大！說得更明確些，我們應(yīng)該說成這個樣子：在空氣里重一噸的木頭的真正重量，要比在空氣里重一噸的鐵重些。一噸鐵大約占據(jù)■立方米的體積，而一噸木頭大約占據(jù)2 立方米，這兩種物體排出的空氣相差大約2.5 公斤。你看，一噸木頭實(shí)際上要比一噸鐵就重出這么多！

九、要從水里拿東西不把手沾濕

把一枚銅圓放在平底的大盤里，倒上清水，把銅圓淹沒，然后，請你用手把銅圓拿出，卻不許把手沾濕。這個好象根本不可能的題目，只要一只玻璃杯和一張燃著的紙就可以解決。把紙燃著，放到杯子里，很快把杯子倒轉(zhuǎn)，蓋在銅圓附近的盤上。紙燒完了，杯子里滿是白煙，過了一會，盤里的水竟自動流到杯里去了。這時候那個銅圓當(dāng)然還留在盤上，只要少許等一會，等它干了，就可以把它拿出來，這時候你的手就可以一點(diǎn)不沾水。是什么力量把水趕到杯里去，使它支持在某一個高度卻不落下來呢？這是空氣的壓力。燃著的紙燒熱了杯里的空氣，空氣的壓力增加了，就把一部分空氣排了出去。等紙片燒完以后，杯里的空氣又冷了下來，壓力也跟著減低了，外面空氣的壓力就把盤里的水趕進(jìn)杯子里去了。不用紙片，拿兩根火柴插在一只軟木塞上點(diǎn)著了，象圖64 所示的樣子，也可以得到同樣結(jié)果。我們時常聽到甚至讀到一些對于這個實(shí)驗的不正確的解釋①。說甚么紙片燃著后，“燒去了杯里的氧氣”，因此杯里的氣體減少了。這種解釋是完全不正確的。主要的原因是由于空氣的受熱，而完全不是什么紙片燒去了一部分氧氣。這一點(diǎn)的證明就是，第一，這個實(shí)驗可以完全不用燃燒紙片，只要把杯子在沸水里燙過也可以。其次，假如用浸透酒精的棉花球來代替紙片，那么，因為它可以燃燒得更久，把空氣燒得更熱，水也就幾乎可以升到杯子的一半；但是，大家都知道，空氣里的氧只占全體積的五分之一呀。最后，還有一點(diǎn)可以提出，就是，“燒去”了氧卻生出二氧化碳和水汽，它們會占據(jù)氧的位置的。

十一、詳解熱水結(jié)冰為何快于冷水

古希臘哲學(xué)家亞里士多德曾最先記載過這樣一個奇特現(xiàn)象——在同等低溫條件下，溫度高的水結(jié)冰速度快于冷水。坦桑尼亞學(xué)生姆潘巴１９６９年使這一現(xiàn)象變得更為人知曉，他發(fā)現(xiàn)加糖的牛奶加熱后比未加熱的牛奶結(jié)冰速度快。這種現(xiàn)象也被稱為“姆潘巴現(xiàn)象”。但個中原因是什么呢？

據(jù)將于６月３日出版的英國《新科學(xué)家》雜志報道，美國華盛頓大學(xué)的喬納森·卡茨在對“姆潘巴現(xiàn)象”深入研究后認(rèn)為，這一現(xiàn)象實(shí)際上與水中的溶解物有關(guān)。水在加熱過程中，一些通常會使水變“硬”的溶解物，主要是碳酸鈣和碳酸鎂等碳酸鹽，會被“驅(qū)逐”出來形成固體沉淀，這就是日常生活中常見的附在水壺內(nèi)壁上的水垢。

卡茨說，未經(jīng)加熱的水中仍含有這些溶解物，在水結(jié)冰過程中隨著冰晶的形成，尚未結(jié)冰的水中這些物質(zhì)的濃度會進(jìn)一步升高，甚至可達(dá)正常水平時的５０倍。這種情況會降低水的冰點(diǎn)，這也就減緩了冷水結(jié)冰的速度。這一原理就如同下雪后向路面撒鹽防止結(jié)冰一樣。

卡茨認(rèn)為，姆潘巴在牛奶中加糖實(shí)際上是使水變得“更硬”，進(jìn)一步擴(kuò)大了只含少量碳酸鹽的熱牛奶與富含碳酸鹽的冷牛奶之間結(jié)冰速度的差距。

美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的理查德·穆勒認(rèn)為，卡茨對“姆潘巴現(xiàn)象”的分析是迄今對這一現(xiàn)象做出的最深入、最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忉?，并認(rèn)為卡茨找到了“簡單但對頭”的方式解決這一問題。

十二、會變化的“物重”

在學(xué)習(xí)了有關(guān)物理知識以后，同學(xué)們可能知道物體自身的重量不是一成不變的，即有時候“失重”；有時候“超重”。究竟是什么原因?qū)е挛矬w重量的變化呢？別急，我們先來看下面一個故事：

從前，曾經(jīng)有這樣一件事：一個商人向荷蘭漁民購入5000噸青魚，裝在船上，從荷蘭一個城市運(yùn)到靠近赤道的非洲城市——馬加的海港去。到了那里，一過磅，發(fā)現(xiàn)青魚少了將近19噸。奇怪！到哪里去了呢？被偷走是不可能的，因為輪船沿途并沒有靠過岸。在當(dāng)時大家都無法揭開這個秘密，現(xiàn)在我們終于知道它的原因了：原來這是地球引力跟我們開的玩笑。由于地球是稍帶橢圓的，它的南北極的半徑要比赤道半徑小20公里。半徑越小，吸引力越大；反之亦然。因此，在荷蘭的五千噸青魚，運(yùn)到靠近赤道時，青魚的重量就自然變“輕”了。

除此之外，物體重量的變化情況還很多呢！如在高山上，要比平地上輕一些；在赤道上比兩極輕一些；在水里比在陸地上輕的多，等等?？梢韵胂螅绻w到地球引力達(dá)不到的高空區(qū)域，在那里根本沒有重量了，因為在那里地球的吸引力很小。但是，不論怎樣變化，物體的質(zhì)量卻不會變化！

怎么樣，現(xiàn)在大家明白其中的道理了吧！其實(shí)我們身邊還有很多類似的問題，只要大家能夠及時發(fā)現(xiàn)它們，并且與理論相結(jié)合，就可以找出正確的答案。相信你今后遇到類似的問題時，不要“束手無策”哦！

百慕大三角洲

在本世紀(jì)海上發(fā)生的神秘事件中，最著名而以最令人費(fèi)解的，當(dāng)屬發(fā)生在百慕大三角的一連串飛機(jī)、輪船失蹤案。據(jù)說自從1945年以來，在這片海域已有數(shù)以百計的飛機(jī)和船只神秘的無故失蹤。失蹤事件之多，使世人無法相信其盡屬偶然。所謂百慕大三角是指北起百慕大群島，南到波多黎各，西至美國佛羅里達(dá)州這樣一片三角形海域，面積約一百萬平方公里。由于這一片海面失蹤事件疊起，世人便稱它為“地球的黑洞”、“魔鬼三角”。

1945年12月的一天，美國第十九飛行隊的隊長泰勒上尉帶領(lǐng)人14名飛行員，駕駛著5架復(fù)仇者式魚雷轟炸機(jī)，從佛羅里達(dá)州的勞德代爾堡機(jī)場起飛，進(jìn)行飛行訓(xùn)練。泰勒是一名經(jīng)驗豐富的飛行員，有著在空中飛行2599小時的飛行記錄，他的飛行技術(shù)對完成這樣的訓(xùn)練任務(wù)應(yīng)該是根本不成問題的。但當(dāng)飛行的機(jī)群越過巴哈馬群島上空時，基地突然收到了泰勒上尉的呼叫：“我的羅盤失靈了！”，“我在不連接的陸地上空！”以后兩個小時，無線電通信系統(tǒng)斷斷續(xù)續(xù)，但是還能顯示出他們大致是向北和向東飛。下午4點(diǎn)，指揮部收到泰勒上尉的呼叫：“我弄不清自身位置，我不知在什么地方。”接著電波訊號越來越微弱，直至一片沉寂。指揮部感到這事不大對頭，立即派一架水上飛機(jī)起飛搜索。半小時后，一艘油輪上的人看見一團(tuán)火焰，那架水上飛機(jī)墜落了。

在短短的6個小時，6架飛機(jī)，15位飛行員一下子都不見了。他們消失得莫名其妙。這件事使美國當(dāng)局受到極大的震動，軍方?jīng)Q心查個水落石出。次日，在廣達(dá)600萬平方公里的海面上，出動了300架飛機(jī)和包括航空母艦在內(nèi)的21艘艦艇，進(jìn)行了最大規(guī)模的搜索。搜索范圍從百慕大到墨西哥灣的每一處海面，時間達(dá)5天之久，可仍沒能找到那六架飛機(jī)的蹤影。

多年來，人們對這次事件眾說紛紜，百慕三海域也就隨著這次事件的披露而出了名。然而，該地區(qū)無法解釋的船只或飛機(jī)失蹤事件，可以追溯到19世紀(jì)中葉。

早在1840年，一艘名叫“洛查理”的法國貨船航行到百慕大海面時，人們就發(fā)現(xiàn)船上食物新鮮如初，貨物整齊無損，而船員卻全部神秘地失蹤了。

1872年，在亞速爾群島以西的海面上，又有人發(fā)現(xiàn)叫“瑪麗亞·米列斯特”的雙桅船在海上漂流，船上擺放著新鮮的水果、食物，甚至半杯咖啡還沒喝完，而船內(nèi)空無一人。

1935年，意大利藉貨輪“萊克斯”號的水手們眼看著美國蕎帆船“拉達(dá)荷馬”號一點(diǎn)點(diǎn)的被海浪淹沒。但5天后，他們又親眼看到這艘帆船居然又漂浮在海面上。水手們簡直不敢相信自己的眼睛，即使是他們連同被救起的“拉達(dá)荷馬”號船員一起跳到這艘船上，他們還懷疑自己是不是在做白日夢。

另一個突出事例是裝載著錳礦的美國海軍輔助船“獨(dú)眼神”號在1918年3月失蹤，這艘巨型貨輪擁有309名水手，并有著當(dāng)時良好的無線電設(shè)備，竟沒有發(fā)出任何呼救訊號就無影無蹤。

1951年，巴西一架水上飛機(jī)在搜尋他們一艘在這片海域失蹤軍艦時，發(fā)現(xiàn)百慕大海域的水面下有一個龐大的黑色物體，正以驚人的速度掠過。

1977年2月，有人駕駛私人水上飛機(jī)飛過百慕大海域，發(fā)現(xiàn)羅盤指針偏離了幾十度，正在吃飯的人發(fā)現(xiàn)盤子里的刀叉都變彎了。飛離這里后，他們還發(fā)現(xiàn)錄音機(jī)磁帶里錄下了強(qiáng)烈的噪音。

美國海難救助公司的一位船長說，有一次他乘船途經(jīng)百慕大海域時，船上的羅盤指針突然猛烈擺動，正在運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)功率突然消失，濁浪滔天，船的四周都是大霧。他命令輪機(jī)手全速前進(jìn)，終于沖出大霧。但這片海域外的海浪并不大，也沒有霧。他說，從未見過這種怪事。

百慕大三角發(fā)生的事件，引起了各國科學(xué)家和有關(guān)方面的注意。人們對此提出了種種不同的看法。

有人認(rèn)為百慕大海底有巨大的磁場，因此會造成羅盤失靈。1943年，一位名叫裘薩的博士曾在美國海軍配合下作了一次實(shí)驗，以兩臺磁力發(fā)生機(jī)輸出十幾櫚的磁力。磁力發(fā)生機(jī)開機(jī)后，船體周圍涌起綠色煙霧，船和人都受到了某種刺激，有些人經(jīng)治療恢復(fù)正常，事后裘薩卻自殺而死。因此結(jié)果也就不了了之。

有人認(rèn)為百慕大區(qū)域有著類似宇宙黑洞的現(xiàn)象。但“黑洞”是在太空中的一種狀態(tài)，在地球上否有黑洞，還有待于證明。有人認(rèn)為百慕大海域海底有一股與海面潮流發(fā)生沖突時，就會造成海上事故，但這股海底的潛流又是怎樣形成的此也沒有一個較為合理的解釋。

此外，還有次聲破壞論、空氣湍流論等種種說法，但這些解釋也都是一種假說，既缺乏足夠的依據(jù)，也未能為人們普遍接受。成因

到目前為止，對“百慕大魔鬼三角”的解釋可歸納為如下幾類：一類認(rèn)為，這些失蹤是由于超自然的原因造成的，聯(lián)想到是否是外星人的飛碟在作怪。第二類則認(rèn)為是自然原因造成的，如地磁異常、洋底空洞、甚至還有人提出泡沫說、晴空湍流說、水橋說、黑洞說等等，用一些奇異自然現(xiàn)象來解釋“百慕在魔鬼三角”。最近，英國地質(zhì)學(xué)家，利茲大學(xué)的克雷奈爾教授提出了新觀點(diǎn)，他認(rèn)為：造成百慕大海域經(jīng)常出現(xiàn)沉船或墜機(jī)事件的元兇是海底產(chǎn)生的巨大沼氣泡。在百慕大海底地層下面發(fā)現(xiàn)了一種由冰凍的水和沼氣混合而成的結(jié)晶體。當(dāng)海底發(fā)生猛烈的地震活動時被埋在地下的塊狀晶體被翻了出來，因外界壓力減輕，便會迅速氣化。大量的氣泡上升到水面，使海水密度降低，失去原來所具有浮力。恰逢此時經(jīng)過這里的船只，就會像石頭一樣沉入海底。如果此時正好有飛機(jī)經(jīng)過，當(dāng)沼氣遇到灼熱的飛機(jī)發(fā)動機(jī)，無疑會立即燃燒爆炸，蕩然無存。與此相反，有些人認(rèn)為這些奇特的失蹤現(xiàn)象彼此間并無聯(lián)系，因而也就否定百慕在魔鬼三角的存在。百慕大這層神秘的面紗是否已經(jīng)揭開，沿待后人的研究驗證。

思考：針為什么會浮在水面上？

材料：一碗水、針、叉子、液體清潔劑

操作：

1、在杯子里倒一杯清水

2、用一個叉子，小心地把一根針放到水的表面

3、慢慢地移出叉子，針將會浮在水面上

4、向水里滴一滴清潔劑，針就沉下去了

講解：

1、是水的表面張力支撐住了針，使之不會沉下。表面張力是水分子形成的內(nèi)聚性的連接。這種內(nèi)聚性的連接是由于某一部分的分子被吸引到一起，分子間相互擠壓，形成一層薄膜。這層薄膜被稱做表面張力，它可以托住原本應(yīng)該沉下的物體。

第二篇：生活中的負(fù)數(shù)(講稿)

《生活中的負(fù)數(shù)》教學(xué)設(shè)計

葛實(shí)小 李鳳梅

教學(xué)內(nèi)容：北師大四年級上冊P87~90。

教學(xué)目標(biāo)：

（1）知識與技能：學(xué)會正確的讀寫溫度，會比較兩個零下溫度的高低，并會用負(fù)數(shù)表示日常生活中的一些問題。

（2）過程與方法：在熟悉的生活情境中，經(jīng)歷數(shù)學(xué)化、符號化的探究過程，能正確區(qū)分正數(shù)、負(fù)數(shù)和0，并能初步進(jìn)行大小比較。

（3）情感態(tài)度與價值觀：感受正、負(fù)數(shù)與生活的密切聯(lián)系；滲透集合、數(shù)軸、區(qū)間、無限的思想，并結(jié)合史料進(jìn)行愛國主義教育。

教學(xué)重點(diǎn)：理解負(fù)數(shù)的意義，能應(yīng)用正、負(fù)數(shù)表示生活中具有相反意義的量。教學(xué)難點(diǎn)：會比較兩個零下溫度的高低。教學(xué)準(zhǔn)備：

教師：多媒體課件1套、卡紙六張 學(xué)生：卡片六張 教學(xué)過程

一：課前游戲：

1.說出反義詞：如：前后，上下等

2.說出相反意義的量：如：前進(jìn)五步——后退五步，增加多少——減少多少等 師小結(jié)：在生活中，也有許多類似意思相反的情況存在，今天這節(jié)課，我們將以數(shù)學(xué)的眼光研究如何用數(shù)學(xué)的方法表達(dá)。

二．溫度感知，揭示課題

1.【播放天氣預(yù)報視頻】這是中央臺每天都要播放的什么節(jié)目？

（播放視頻后出示地圖）在節(jié)目中老師搜集了幾個城市某一天的最低氣溫資料，并通過溫度計顯示出來，誰來當(dāng)小小播報員？

?？?5℃

上海5℃

北京-5℃

哈爾濱-15℃

他把負(fù)數(shù)的溫度讀做零下幾攝氏度，你讀的和電視臺的主持人一樣規(guī)范 2.老師板書四個數(shù)字：剛才出現(xiàn)的這兩個數(shù)（-5，-15），在數(shù)學(xué)中，你知道他們叫什么數(shù)嗎？15和5呢？

師小結(jié)：像這樣，前面帶有“-”號的數(shù)，我們把它叫做負(fù)數(shù)，為了和負(fù)數(shù)有明顯區(qū)別，我們可以在正數(shù)前面寫上“+”號，也可以省略不寫，負(fù)數(shù)的“-”也可以省略不寫嗎？“+”和“-”在這里的意義和以前不一樣了，加號叫正號，減號叫負(fù)號，所以，剛才的零下五度，我們也可以讀作負(fù)五度。

3、0℃的理解

剛才同學(xué)們在讀溫度時，都是以0℃為標(biāo)準(zhǔn)，有誰知道0℃代表了什么？瑞典科學(xué)家攝爾休斯把水結(jié)冰的溫度定為0℃。當(dāng)溫度降到0℃時你有什么感覺？（冷）

4、溫度的比較（1）15℃和5℃

?？谂c上海比溫度怎樣？誰更冷？為什么？這說明什么？（2）-5℃和5℃

北京與上海氣溫中的-5℃和5℃，這兩個5表示的溫度一樣嗎？（不一樣，一個在0℃以下，一個在0℃以上）他比得很有特點(diǎn)，都在跟誰比？（0℃）在0上的是正數(shù)，在0下的是負(fù)數(shù)，板書：0 看來0剛好是正數(shù)和負(fù)數(shù)的分界點(diǎn) 板書：分界點(diǎn)（3）-15℃和-5℃

將-15℃和-5℃比較，-15℃和-5℃哪個更冷？

你怎么知道？（零上的是數(shù)字越大越暖和，零下的是數(shù)字越大越冷）

課件出示哈爾濱的冰雪圖，想象一下如果此時你站在哈爾濱的冰雪大世界里，-15℃的溫度，你會有什么感覺？用動作或表情表示一下（4）課件練習(xí)：比溫度

（5）游戲：根據(jù)老師說的溫度，用動作和表情表示出來 25℃ 5℃，-5℃，-25℃（6）最冷的溫度

這還不是中國最冷的地方呢！中國最冷的地方在漠北地區(qū)：-52.3℃ 如果在這張溫度計上再畫下去，大約在哪里？比劃一下 你知道世界上最冷的地方在哪里嗎？南極-94℃ 北極-74℃ 這么冷的地方人類根本無法生活。

（三）廣泛舉例，尋找負(fù)數(shù)

1、正、負(fù)數(shù)的意義（1）收集信息

除了在溫度中有負(fù)數(shù)外，生活中，你還在哪里見過負(fù)數(shù)？（生舉例）

其實(shí)，只要細(xì)心觀察，我們就會發(fā)現(xiàn)生活中的負(fù)數(shù)無處不在。今天，就讓老師帶著大家一起找一找生活中的負(fù)數(shù)。（板書課題）播放圖片：生活中的負(fù)數(shù)

課件記錄本：老師這里有3組信息，請同學(xué)們邊看邊記，把括號里該填什么數(shù)記在小卡片上，每張卡片只寫1個數(shù)，寫好后與小組內(nèi)的同學(xué)交流一下。

①小明家月收入2500元，記作（）元，他家這個月水、電、煤氣費(fèi)支出200元，應(yīng)記作（）元。

②張老師在銀行存了500元記作（）元，取了100元記作（）元。③如果珠穆朗瑪峰比海平面高出8844.43米記作+8844.43米，那么吐魯番盆地低于海平面155米記作（）米，海平面記作（）米。師巡視，將學(xué)生作品貼于黑板上，你都寫對了嗎？（2）歸納意義

課件將相反意義的字用顏色突出，剛才溫度中研究的零上溫度、零下溫度，以及這3組信息里的量，你有什么發(fā)現(xiàn)？（它們都是一組反義詞）

歸納：正數(shù)、負(fù)數(shù)所表示的量具有相反的意義（課件顯示這句話）

2、正、負(fù)數(shù)與0的關(guān)系

（1）整理范圍：整理卡片上的數(shù)，和同學(xué)說說你是怎樣整理的，一生上黑板整理。問：為什么把0單獨(dú)拿出來？0既不是正數(shù)也不是負(fù)數(shù)。

你還能再報幾組正數(shù)和負(fù)數(shù)嗎？舉得完嗎？那用什么表示？（省略號）正數(shù)和負(fù)數(shù)的個數(shù)是無限的

（2）比較大小：假如老師把溫度計橫著放了，這就像一條數(shù)軸，中間是0（板書：0）

0左邊的是什么數(shù)？負(fù)數(shù)會有多少個？越往左這個數(shù)就越?。ò鍟贺?fù)數(shù)）0右邊的是什么數(shù)？正數(shù)也有無數(shù)個，越往右這個數(shù)就越大（板書：正數(shù)）負(fù)數(shù)、0、正數(shù)三者比較，誰大誰小？板書：負(fù)數(shù)＜0＜正數(shù)

四、借助實(shí)例，解釋應(yīng)用

下面我們就應(yīng)用今天所學(xué)的知識來解決一些實(shí)際問題。課件練習(xí)1,2,3.五、課堂總結(jié)，知識延伸

1、交流收獲：

同學(xué)們，學(xué)到現(xiàn)在，這節(jié)課也將近尾聲了，談?wù)勀憬裉煊惺裁词斋@吧！

同學(xué)們真厲害，僅用一節(jié)課的時間就對負(fù)數(shù)有了這么多的認(rèn)識，最后，讓我們一起翻開負(fù)數(shù)的歷史吧！

2、了解負(fù)數(shù)的歷史（課件錄音）

中國是歷史上最早認(rèn)識和應(yīng)用負(fù)數(shù)的國家，早在2000多年前的《九章算術(shù)》中，就有正數(shù)和負(fù)數(shù)的記載。在古代人民生活中，以收入錢為正，以支出錢為負(fù)；在糧食生產(chǎn)總，以產(chǎn)量增加為正，以產(chǎn)量減少為負(fù)。古代的人們?yōu)閰^(qū)別正、負(fù)數(shù)，常用紅色算籌表示正，黑色算籌表示負(fù)。而西方國家認(rèn)識負(fù)數(shù)比中國遲了數(shù)百年。聽完介紹你有什么感受？中國太了不起了！

知道此時此刻我想到了什么嗎？我在為同學(xué)們感到驕傲，你們今天的表現(xiàn)同樣非常了不起！我們的祖先能夠?qū)懴率澜缲?fù)數(shù)的歷史，相信作為祖國未來主人的你們將能夠創(chuàng)造中國數(shù)學(xué)更輝煌的明天！六．課后練習(xí)

七、板書設(shè)計：

生活中的負(fù)數(shù)

正數(shù) > 0 > 負(fù)數(shù)

+2-2 25 +25 分界點(diǎn)-10 6000 +6000-2000 +500-30 +2.8-1.6 ?? ??

第三篇：生活中的物理 論文

生活中的物理

物理是一門歷史悠久的自然學(xué)科。隨著科技的發(fā)展，社會的進(jìn)步，物理已滲入到人類生活的各個領(lǐng)域； 物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊；物理學(xué)也存在于我們身邊；在學(xué)習(xí)中，我們要樹立科學(xué)意識，大處著眼，小處著手，經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動，逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，訓(xùn)練科學(xué)的思維方式，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)。

——前言

科學(xué)思維方式物理是一門歷史悠久的自然學(xué)科，物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支，不僅對物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對自然界認(rèn)識的深化起了重要的推動作用，而且對人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學(xué)，到牛頓時代的經(jīng)典力學(xué)，直至現(xiàn)代物理中的相對論和量子力學(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，社會的進(jìn)步，物理已滲入到人類生活的各個領(lǐng)域。例如，光是找找汽車中的光學(xué)知識就有以下幾點(diǎn)：1． 汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡，利用凸鏡對光線的發(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凹鏡，它是利用凹鏡能把放在其焦點(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。3． 汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩，汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據(jù)透鏡和棱鏡的知識，汽車頭燈玻璃罩相當(dāng)于一個透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時，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。透鏡和棱鏡對光線有折射作用，所以燈罩通過折射，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，沒有足夠的光透射出來，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，車內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在國的前上方，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，司機(jī)就不會出現(xiàn)錯覺。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)在這個高度，所以司機(jī)也不會將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。

生活中處處充滿物理，我們的衣食住行都與物理有關(guān)。1．電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺?zé)_水是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。2．排氣扇（抽油煙機(jī)）利用電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用空氣對流進(jìn)行空氣變換。3．電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭，插入三孔插座，防止用電器漏電和觸電事故的發(fā)生。4．微波爐加熱均勻，熱效率高，衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能，再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5．廚房中的電燈，利用電流的熱效應(yīng)工作，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。6．廚房的爐灶（蜂窩煤灶，液化氣灶，煤灶，柴灶）是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即燃料燃燒放出熱量。

再如下面一個例子：

五香茶雞蛋是人們愛吃的，尤其是趁熱吃味道更美。細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)，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(zhì)，都具有熱脹冷縮的特性?？墒牵煌奈镔|(zhì)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(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(jīng)很緩慢了，這樣就使蛋白與蛋殼脫離開來，因此，剝起來就不會連殼帶“肉”一起下來了。

明白了這個道理，對我們很有用處。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)計房屋和橋梁時，都廣泛采用鋼筋混凝土，就是因為鋼材和混凝土的膨脹程度幾乎完全一樣，盡管春夏秋冬的溫度不同，也不會產(chǎn)生有害的作用力，所以鋼筋混凝土的建筑十分堅固。

這樣的例子舉不勝舉，物理是一門實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué)，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活有著極為密切的聯(lián)系。物理規(guī)律本身就是對自然現(xiàn)象的總結(jié)和抽象。

物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊。勤于觀察的意大利物理學(xué)家伽利略，在比薩大教堂做禮拜時，懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動引起了他極大的興趣，后來反復(fù)觀察，反復(fù)研究，發(fā)明了擺的等時性；勇于實(shí)踐的美國物理學(xué)家富蘭克林，為認(rèn)清“天神發(fā)怒”的本質(zhì)，在一個電閃雷鳴、風(fēng)雨交加的日子，冒著生命危險，利用司空見慣的風(fēng)箏將“上帝之火”請下凡，由此發(fā)明了避雷針；敢于創(chuàng)新的英國科學(xué)家亨利?阿察爾去郵局辦事。當(dāng)時身旁有位外地人拿出一大版新郵票，準(zhǔn)備裁下一枚貼在信封上，苦于沒有小刀。找阿察爾借，阿察爾也沒有。這位外地人靈機(jī)一動，取下西服領(lǐng)帶上的別針，在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔，然后，很利落地撕下郵票。外地人走了，卻給阿察爾留下了一串深深的思考，并由此發(fā)明了郵票打孔機(jī)，有齒紋的郵票也隨之誕生了；古希臘阿基米德發(fā)現(xiàn)阿基米德原理；德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線；……研究身邊的瑣事并有大成就的物理學(xué)家的事例不勝枚舉。

物理學(xué)也存在于我們的身邊。學(xué)了測量的初步知識，我們紛紛做起了軟尺。有位同學(xué)別出心裁，用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好，這樣更牢固。然后，用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼，在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸，軟尺的末端固定在軸上，這樣一個可以收拾并反復(fù)使用的卷尺誕生了。同時，這位同學(xué)受軟尺自作的啟示，用實(shí)驗解決了一道習(xí)題：用軟尺測量物體長度時，若把軟尺拉長些，測量值是偏大還是偏??？他做了這樣一個模擬實(shí)驗：在白紙上畫一條直線，標(biāo)上刻度，然后用透明膠粘貼，再扯下來，便做成了“軟尺”，用“軟尺”不僅找到了上題的答案，而且還清楚地看到分度值變大了，知其然，并知其所以然；學(xué)了電學(xué)的有關(guān)知識后，同學(xué)們對蚯蚓能承受的最大電壓進(jìn)行了探究：當(dāng)給它加上1.5V的電壓時，蚯蚓迅速分泌粘液，且奮力掙扎，從瓶內(nèi)跳出瓶外。當(dāng)給它加上3V的電壓時，蚯蚓被電為兩截；有同學(xué)在測量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率，并研究其發(fā)光情況時，不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓，而是用自己早已準(zhǔn)備好的小燈泡做破壞性實(shí)驗，不斷加大燈泡兩端的電壓，直至電壓高達(dá)9V、燈泡燈絲燒斷，才停止探究；有同學(xué)在學(xué)習(xí)蒸發(fā)的知識時，不厭其煩地座

在桌旁觀察相同的兩滴水（其中一滴水灘開），進(jìn)行聚精會神地觀察，然后進(jìn)行分析、對比，得出影響蒸發(fā)的因素；……同學(xué)們捕捉身邊的瑣事進(jìn)行探究的事例屢見不鮮。

身邊的事物是取之不盡的，對與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系很緊密的物理學(xué)科來說，更是時時會用到的，用身邊的事例去解釋和總結(jié)物理規(guī)律，聽起來熟悉，接受起來也就容易了。只要時時留意，經(jīng)常總結(jié)，就會不斷發(fā)現(xiàn)有利于物理教學(xué)的事物，豐富我們的學(xué)習(xí)生活，活躍學(xué)習(xí)氣氛，簡化概念和規(guī)律。

今天，人類所有的令人驚嘆不已的科學(xué)技術(shù)成就，如克隆羊、因特網(wǎng)、核電站、航空技術(shù)等，無不是建立在早年的科學(xué)家們對身邊瑣事進(jìn)行觀察并研究的基礎(chǔ)上的。在學(xué)習(xí)中，同學(xué)們要樹立科學(xué)意識，大處著眼，小處著手，經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動，逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，訓(xùn)練科學(xué)的思維方式，不久你就會擁有科學(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)。

我們在日常生活、生產(chǎn)中只要細(xì)心觀察身邊的物理現(xiàn)象，聯(lián)系到我們學(xué)過的物理知識，去分析和解釋這些現(xiàn)象，就能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力。物理作為一門大眾的學(xué)科，在生活中的應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)，廚房中的物理知識應(yīng)用真可謂冰山一角，我們必須更加努力的學(xué)習(xí)，積累物理知識，提高自己的科學(xué)技術(shù)水平，這樣才能使我們的生活變得更美好。

第四篇：生活中的物理知識

生活中的物理知識

物理是一種自然學(xué)科，隨著科技的進(jìn)步，物理知識也隨之普及。物理的自然，讓它與實(shí)際密切相關(guān)，生活中也處處都有物理知識。

初中二年級，我開始學(xué)物理。物理由一開始嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x，到之后復(fù)雜的計算，再逐漸演變?yōu)閮蓚€未知量的巧妙相連。不管問題如何更改，不論知識有多深奧，我都能從生活中，找到物理的影子，找到物理知識。

認(rèn)真觀察廚房里的炊具，就能發(fā)現(xiàn)不少物理知識。

切菜時，磨刀后切得快。這是由于磨刀時，刀刃的面積減小，而人在切菜時用的力度相差無幾，所以會“切得快”，即相同壓力受力面積越小壓強(qiáng)越大。在揉面時，面團(tuán)被雙手捏的很軟，似乎雙手隨意一擺弄，面團(tuán)就會換一個形狀。但隨著面團(tuán)的“變形”，也會看到人豆大的汗珠滴下——這是為什么呢？原來，面團(tuán)發(fā)生形變需要外力的作用，外力就是人給面團(tuán)的力量。人給面團(tuán)一個力，面團(tuán)也“回敬”一個力，即力的作用是相互的。煮餃子時，剛剛放入水中的餃子沉入鍋底，濺起水花；隨著水的沸騰，餃子熟了，但餃子卻像小船一樣飄浮在了水面上。它們?yōu)楹螘≡谒嫔夏?？因為，生餃子比較密實(shí)，密度比水大，放入水中時重力大于浮力，餃子就會沉在鍋底。之后，水溫升高，餃子餡和皮吸飽了熱水以后會逐漸膨脹起來，體積隨之增大，排開水的體積增多，所受的浮力增大。餃子充分膨脹后，浮力大于重力，餃子就會浮起來。這也是熟餃子看起來比生餃子要大的原因。還有一種說法，是說餃子里沸騰的熱水中先煮熟餃子皮，再煮熟餃子餡。這時，包在餃子里的空氣也變熱了，空氣受熱而膨脹，把餃子的肚子給脹大了，比重就比水輕，因而餃子煮熟了就會浮到水面上來。

在陽臺上，大人們喜歡在晴朗的天氣，把被子搭在陽臺的繩子上，讓太陽曬曬。這時候，她們也會用力拍打被子，讓灰塵掉落?；覊m掉落與什么有關(guān)呢？

與慣性有關(guān)！慣性是物體保持原先運(yùn)動狀態(tài)的固有特性。力的作用，使被子的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變。由于慣性，灰塵扔保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)。因此，在被子“離開”時，灰塵會向下落。除了灰塵，人們跌倒也與慣性有關(guān)。行走時，人是運(yùn)動狀態(tài)。忽然被石頭絆住，下半身驟然停止運(yùn)動，可上半身仍保持著運(yùn)動狀態(tài)，還在向前“走”，因此，人跌到了。

路上的跌倒與慣性有關(guān)，同時，路上也有其他的物理知識。

一輛汽車疾馳而過，帶著呼嘯的風(fēng)聲。曾以為路旁飄零的落葉會被風(fēng)向兩邊吹去，但仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，樹葉卻像兩條水袖，向中間合并，葉片落在馬路中部。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生與流速有關(guān)：汽車的車速快，導(dǎo)致車旁邊的氣體流速快。根據(jù)定律“流速快的地方壓強(qiáng)小”可得出“車旁壓強(qiáng)小”的結(jié)論。這時候，大氣壓大于車旁壓強(qiáng)，所以大氣壓把樹葉壓到了馬路中部。這讓我想起，火車到來時，乘客應(yīng)站在“安全線”以內(nèi)?；疖嚨能囁俑螅瑢?dǎo)致大氣壓比火車旁邊的壓強(qiáng)小得多，所以在大氣壓強(qiáng)大的“推力”下，乘客易被卷入車底，造成傷亡。若是不知道這一點(diǎn)，那可就太危險了！

在路上，若說車帶來的物理知識讓人心里有些畏懼，那么肥皂泡就帶給人美感了。在陽光下，肥皂泡折射陽光，將金色轉(zhuǎn)化為七彩之色。色光本就是七種顏色，肥皂泡的折射，使光線發(fā)生色散，“分身”出了七種顏色。在湖邊看湖底，也是運(yùn)用折射原理。折射將湖底的景物映到眼中，只不過，由于折射，景物比實(shí)際位置要偏上，所以會有“魚翔淺底”的詩句。

生活中的物理知識不只是這些：剪子把越長件東西越輕松，杠桿原理；磨刀刀變熱，即摩擦生熱；夏天吃雪糕周圍有白煙，液化；油炸食品水分含量低，密度不同；滑冰，減少接觸面積，減小摩擦力；.星星閃爍，筷子“折了”，哈哈鏡，放大鏡，老花鏡，近視鏡，光的折射????..生活中的物理知識無處不在，一點(diǎn)一滴都是物理的奧妙。留心觀察，別放過一絲一毫，哪怕是再微不足道的一個現(xiàn)象，都有可能蘊(yùn)含著無窮無盡的物理知識！

第五篇：生活中的物理(物理論文)

生活中的物理(物理論文)

摘 要：物理是一門歷史悠久的自然學(xué)科。隨著科技的發(fā)展，社會的進(jìn)步，物理已滲入到人類生活的各個領(lǐng)域； 物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊；物理學(xué)也存在于同學(xué)們身邊；在學(xué)習(xí)中，同學(xué)們要樹立科學(xué)意識，大處著眼，小處著手，經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動，逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，訓(xùn)練科學(xué)的思維方式，不久你就會擁有科學(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)。

關(guān)鍵詞：物理 滲入 人類生活 各個領(lǐng)域 存在 物理學(xué)家 同學(xué)們 身邊 科學(xué)意識 科學(xué)學(xué)習(xí)方法

科學(xué)思維方式物理是一門歷史悠久的自然學(xué)科，物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支，不僅對物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對自然界認(rèn)識的深化起了重要的推動作用，而且對人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學(xué)，到牛頓時代的經(jīng)典力學(xué)，直至現(xiàn)代物理中的相對論和量子力學(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，社會的進(jìn)步，物理已滲入到人類生活的各個領(lǐng)域。例如，光是找找汽車中的光學(xué)知識就有以下幾點(diǎn)：

1． 汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡

利用凸鏡對光線的發(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凹鏡

它是利用凹鏡能把放在其焦點(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。

3． 汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩

汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據(jù)透鏡和棱鏡的知識，汽車頭燈玻璃罩相當(dāng)于一個透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時，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。透鏡和棱鏡對光線有折射作用，所以燈罩通過折射，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，沒有足夠的光透射出來，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，車內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在國的前上方，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，司機(jī)就不會出現(xiàn)錯覺。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)在這個高度，所以司機(jī)也不會將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。

再如下面一個例子：

五香茶雞蛋是人們愛吃的，尤其是趁熱吃味道更美。細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)，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(zhì)（少數(shù)幾種例外），都具有熱脹冷縮的特性?？墒?，不同的物質(zhì)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(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(jīng)很緩慢了，這樣就使蛋白與蛋殼脫離開來，因此，剝起來就不會連殼帶“肉”一起下來了。

明白了這個道理，對我們很有用處。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)計房屋和橋梁時，都廣泛采用鋼筋混凝土，就是因為鋼材和混凝土的膨脹程度幾乎完全一樣，盡管春夏秋冬的溫度不同，也不會產(chǎn)生有害的作用力，所以鋼筋混凝土的建筑十分堅固。

另外，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，就會因膨脹程度不同而發(fā)生彎曲。利用這一性質(zhì)制成了許多自動控制裝置和儀表。日光燈的“啟動器”里就有小巧的雙金屬片，它隨著溫度的變化，能夠自動屈伸，起到自動開啟日光燈的作用。

這樣的例子舉不勝舉，物理是一門實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué)，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活有著極為密切的聯(lián)系。物理規(guī)律本身就是對自然現(xiàn)象的總結(jié)和抽象。

談到物理學(xué)，有些同學(xué)覺得很難；談到物理探究，有同學(xué)覺得深不可測；談到物理學(xué)家，有同學(xué)更是感到他們都不是凡人。誠然，成為物理學(xué)家的人的確屈指可數(shù)，但只要勤于觀察，善于思考，勇于實(shí)踐，敢于創(chuàng)新，從生活走向物理，你就會發(fā)現(xiàn)：其實(shí)，物理就在身邊。正如馬克思說的：“科學(xué)就是實(shí)驗的科學(xué)，科學(xué)就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我們的一門學(xué)科，更重要的，它還是一門科學(xué)。

物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊。勤于觀察的意大利物理學(xué)家伽利略，在比薩大教堂做禮拜時，懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動引起了他極大的興趣，后來反復(fù)觀察，反復(fù)研究，發(fā)明了擺的等時性；勇于實(shí)踐的美國物理學(xué)家富蘭克林，為認(rèn)清“天神發(fā)怒”的本質(zhì)，在一個電閃雷鳴、風(fēng)雨交加的日子，冒著生命危險，利用司空見慣的風(fēng)箏將“上帝之火”請下凡，由此發(fā)明了避雷針；敢于創(chuàng)新的英國科學(xué)家亨利?阿察爾去郵局辦事。當(dāng)時身旁有位外地人拿出一大版新郵票，準(zhǔn)備裁下一枚貼在信封上，苦于沒有小刀。找阿察爾借，阿察爾也沒有。這位外地人靈機(jī)一動，取下西服領(lǐng)帶上的別針，在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔，然后，很利落地撕下郵票。外地人走了，卻給阿察爾留下了一串深深的思考，并由此發(fā)明了郵票打孔機(jī)，有齒紋的郵票也隨之誕生了；古希臘阿基米德發(fā)現(xiàn)阿基米德原理；德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線；??研究身邊的瑣事并有大成就的物理學(xué)家的事例不勝枚舉。

物理學(xué)也存在于同學(xué)們身邊。學(xué)了測量的初步知識，同學(xué)們紛紛做起了軟尺。有位同學(xué)別出心裁，用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好，這樣更牢固。然后，用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼，在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸，軟尺的末端固定在軸上，這樣一個可以收拾并反復(fù)使用的卷尺誕生了。同時，這位同學(xué)受軟尺自作的啟示，用實(shí)驗解決了一道習(xí)題：用軟尺測量物體長度時，若把軟尺拉長些，測量值是偏大還是偏??？他做了這樣一個模擬實(shí)驗：在白紙上畫一條直線，標(biāo)上刻度，然后用透明膠粘貼，再扯下來，便做成了“軟尺”，用“軟尺”不僅找到了上題的答案，而且還清楚地看到分度值變大了，知其然，并知其所以然；學(xué)了電學(xué)的有關(guān)知識后，同學(xué)們對蚯蚓能承受的最大電壓進(jìn)行了探究：當(dāng)給它加上1.5V的電壓時，蚯蚓迅速分泌粘液，且奮力掙扎，從瓶內(nèi)跳出瓶外。當(dāng)給它加上3V的電壓時，蚯蚓被電為兩截；有同學(xué)在測量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率，并研究其發(fā)光情況時，不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓，而是用自己早已準(zhǔn)備好的小燈泡做破壞性實(shí)驗，不斷加大燈泡兩端的電壓，直至電壓高達(dá)9V、燈泡燈絲燒斷，才停止探究；有同學(xué)在學(xué)習(xí)蒸發(fā)的知識時，不厭其煩地座在桌旁觀察相同的兩滴水（其中一滴水灘開），進(jìn)行聚精會神地觀察，然后進(jìn)行分析、對比，得出影響蒸發(fā)的因素；??同學(xué)們捕捉身邊的瑣事進(jìn)行探究的事例屢見不鮮。

身邊的事物是取之不盡的，對與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系很緊密的物理學(xué)科來說，更是時時會用到的，用身邊的事例去解釋和總結(jié)物理規(guī)律，學(xué)生聽起來熟悉，接受起來也就容易了。只要時時留意，經(jīng)?？偨Y(jié)，就會不斷發(fā)現(xiàn)有利于物理教學(xué)的事物，豐富我們的課堂，活躍教學(xué)氣氛，簡化概念和規(guī)律。新課標(biāo)告訴我們“義務(wù)教育階段的物理課程應(yīng)貼近學(xué)生生活，符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過探索物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力?！?/p>

今天，人類所有的令人驚嘆不已的科學(xué)技術(shù)成就，如克隆羊、因特網(wǎng)、核電站、航空技術(shù)等，無不是建立在早年的科學(xué)家們對身邊瑣事進(jìn)行觀察并研究的基礎(chǔ)上的。在學(xué)習(xí)中，同學(xué)們要樹立科學(xué)意識，大處著眼，小處著手，經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動，逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，訓(xùn)練科學(xué)的思維方式，不久你就會擁有科學(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)。

主要參考文獻(xiàn)：

教育部：初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗稿）

邢紅軍：《論科學(xué)技術(shù)發(fā)展與中學(xué)物理課程改革》《中學(xué)物理教考》1998年第4期

李榮明 張云生：《用原型啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維》《物理教學(xué)探討》2000年第8期

[美] L.愛波斯坦 [美] P.哈威特 《趣味物理尋答集》