A. 找1~2个物理方面的神奇现象并解释
1、天文奇观:绿光
你曾在海面上观察过日落吗?无疑的,你一定观察过。那么,你可曾一直观察到太阳的上缘跟水平面相平,然后完全消失为止呢?我想你也一定观察过的。可是,假如你观察的时候,万里无云,天空完全明朗,你可曾发现当太阳投出最后一道光线的那一瞬间所发生的现象吗?恐怕就不一定了。 但是我劝你不要失去机会去进行这样的观察:在那一瞬间,投进你眼帘的,不会是红色的光线,而是绿色的,鲜艳的绿色的光线,这个颜色的漂亮,甚至于随便哪一个画家也不可能在他的调色板上调出,就是大自然自己也不可能在别的地方像最清澈的海水里调出这样漂亮的颜色。 一份英国报纸上刊出的这节短文,引起了儒勒·凡尔纳写的《绿光》那部小说里的年轻女主角海伦娜·坎贝尔的极大兴致,她开始与舅舅们到处旅行,目的只有一个——亲眼看到这种绿光,但是这位年轻的苏格兰女孩并没有达到她的目的,虽然没有看到大自然的这个美景,但是这个现象却确实是有的。关于绿光,虽然常常带着许多传说般的说法,但是这个现象的本身倒并不是一个传说。每一位爱好大自然的人,只要他有耐心去寻找,能够看到这个现象,就一定会称赞这个景色的美丽的。
为什么会有绿光出现呢?
对于这个问题,只要你想起当我们通过三棱镜看物体时候所看到的情形,你就会明白了。请你先做一个实验:拿一个三棱镜平放在眼前,底面朝下,然后通过它去观察钉在墙壁上的一张白纸。你就会发现,首先是这张纸显然比原来的位置升高了,其次,纸的上面一边会显出紫色,下面一边却显出黄红色。纸升高是由于光线曲折的作用,纸边有颜色是由于玻璃的色散作用,就是因为玻璃对于不同颜色的光线有不同的折射率。紫色和蓝色的光线要比别种颜色的光线折射得更厉害,因此我们在纸的上面一边看到了紫蓝色;红色的光线折射得最差,因此在纸的下面一边看到了红色。 为了使下面的解释容易明白,在这个颜色边的问题上我们还得多说几句。三棱镜把从白纸反射过来的白光分散成光谱上所有的颜色,造成了那张纸的许多有颜色的像依颜色折射率大小的次序排列在一起,而且互相重叠。在所有颜色都重叠在一起的中间部分,我们的眼睛看过去是白色的(光谱颜色的总和),但是上下边却露出没有别的颜色重叠上去的单纯的颜色。着名的诗人歌德也曾经做过这个实验,他可没有明白它的道理,认为他已经发现牛顿关于颜色的理论不正确,就写了一篇《论颜色的科学》,这篇文字几乎全部建立在颠倒是非的说法上。我想我们的读者一定不会重蹈歌德的覆辙,并且不会希望棱镜会增添物体的颜色。 太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光波不同的单色光组成,像地球一样组成曲面的大气层,仿佛是一个一段向上的气体透镜,当太阳穿过时,这层大气使白色光折射而发生色散。当太阳靠近地平线时,阳光几乎呈水平方向穿过大气层,这种折射引起的色散最明显,夕阳落下时,红光最先落下地平线下,随后消失的是橙光和黄光,尽管此时地平线上还留有绿、青、蓝、紫四色,但青、蓝、紫光波波长较短,在大气层尘埃的强烈散射作用下,变得很弱,人的肉眼几乎看不到,只有比较强的绿光能到达人的肉眼,并且变得格外夺目,所以看到的阳光是绿色的。不过,因为地面上的大气在大部分的情形下是浑浊不清的,那时候会把蓝绿两种光线全部散射了,那我们就不可能发现什么颜色的边缘,所以只能看到平时“落日夕阳红似火”的情景。 普尔柯夫天文台的天文学家季霍夫曾经做过一次“绿光”的专门研究,他告诉我们可以看见这个现象的许多征兆。“太阳下山的时候如果有红颜色,而且用普通肉眼去望也不觉得刺眼,就可以肯定地说,绿光是不可能看见的。”这理由是很清楚的:太阳的红颜色表示在大气作用下蓝绿光线的散失,也就是表示太阳圆面上部边缘的颜色完全散失。这位天文学家继续说道:“反过来说,假如太阳在下山的时候并没有显着改变它原来的黄白色,而且非常刺眼,那就可以有相当把握地希望绿光的出现。但这儿还得有一个条件,就是,地平线看过去一定要十分清楚,没有什么不平的地方,附近没有树林、建筑物等等。这些条件只有在海洋上容易得到;所以海员对绿光往往很熟悉。” 这样看来,如果想看到太阳的“绿光”,一定要在天空非常洁净的时候观察日出或日落。南方的国家,地平线上的天空比较清澈,因此“绿光”现象在南方也就可以有比较多的被观察机会。但是,“绿光”现象在我们这里,也并不像一般人受了儒勒·凡尔纳的影响以后所想象的那样难得看到。只要你坚持有恒地去寻求,迟早一定会看到的。甚至有人用望远镜也望到过这美丽的现象。两位阿尔萨斯的天文学家对于这种观察有过这样的记述: ……在太阳完全落下去的前一分钟,当太阳的很大一部分还可以看得见的时候,那轮轮廓显明的、在波浪似地动着的太阳四面,围上了一圈绿色的镶边。 这个绿色镶边在太阳还没有完全落下之前,肉眼是不可能望见的。只有当太阳完全消失在地平线以下,才能够看得到。假如我们用相当高倍数(大约100倍)的望远镜望去,就可以清楚地看到这一切现象:这绿色的镶边最迟在日落前10分钟就可以望见;它围着太阳圆面的上部,但同时在四面的下部却可以望到一道红色的镶边。这道绿色镶边起初很窄(视角一共只有几秒),以后太阳逐步低落,镶边就逐渐加宽,有时候会增加到视角有半分之多。在这绿色的镶边之上,时常会看到的也是绿色的凸出部分,这些凸出部分随着太阳的逐渐消失,仿佛沿着它的边缘滑到最高点;有时候它们甚至脱离了镶边,继续发光几秒钟以后才熄灭。 “绿光”现象一般只延续一两秒钟。但是在特殊情形下,这个延续时间可以显着地加长。譬如说,有人曾看到过5分钟以上的“绿光”。太阳在很远的山后落下,一位快步行进的人看到了太阳圆面上的绿色镶边仿佛沿着山坡滑落。 在日出的时候,当太阳的上边缘开始从地平线下面露出的时候,观察“绿光”也是很有意思的事情。这个事实可以证明许多人的一种论断不正确,他们一向认为“绿光”只是眼睛受到日落以前太阳光芒的刺激所发生的光学上的错觉。 太阳并不是惟一能够发“绿光”的天体。有人发现金星在落下时会发出绿光的现象。
2 喷水鱼洗
古代称“洗”的器皿类似于如今的洗脸盆,据传先秦时期已普遍使用,有陶洗、瓷洗、铜洗和木洗等。至于发明能喷水的“洗”,我国古籍曾记载五代时期晋国被辽国战败,晋皇帝投降时向辽太宗奉献了一具能喷水的瓷洗,而喷水铜洗则约出现于唐代,是皇宫盥洗用具,其后还曾出现能喷水的玛瑙洗。
喷水鱼洗由青铜铸成,薄型盆壁倾斜外翻,盆沿上对称地安有两只“把手”,称“耳”,盆底饰有四尾鲤鱼浮雕,呈90°旋转对称,形象毕肖,古色古香,四尾鱼嘴处的喷水装饰线由盆底沿盆壁辐射而上,其饰纹拓片见图2-1。当盆中注入清水,用肥皂清洁双手和盆沿上双耳后,用双掌内侧摩擦双耳,伴随着鱼洗发出的嗡鸣声,犹如泉涌的水花珠光四溅,从四条跃然欲活的鱼嘴喷水线处喷出,高达数十厘米,蔚为奇观,见图2-2,喷水鱼洗亦由此得名。喷出的水珠沿抛物线轨迹被高高抛起又回落洗中,让人联想起唐代诗人白居易在琵琶行中的千古佳句“大珠小珠落玉盘”!
鱼洗何以能喷水?当然不是洗内古鱼显神通,也不能简单归结为“共振”了之,而是一个相当复杂的物理现象。
事实上,国际、国内的许多科学家和物理教师早已对我们身边的“鱼洗类”教具进行过许多研究,例如对教堂乐钟的研究、对我国古代编钟的研究及至将酒杯音乐搬进课堂等。英国科学家李约瑟也曾在他的《中国古代科技史》中对鱼洗的喷水效应作了较详细的介绍, 图2-3是李约瑟笔下的鱼洗。但是对鱼洗喷水效应较为透彻的剖析当属北京大学和上海交通大学的研究工作,前者对鱼洗的振型从力学的角度进行了深入研究,后者则从振动到喷水给出详尽的物理分析,使喷水鱼洗成为演示室中物理内涵丰富的“动手型”(Hands on)教具。
B. 5个神奇的物理现象,你能解释吗
1;针浮水面
一张纸放在水面上,上面放一枚完全干燥的针。另外用一枚针或大头针把薄纸慢慢压到水里去,从纸边开始一步一步压到纸的中心,等到全张纸都湿透了,它就会自己沉没下去,而针却依然留在水面上。在练习以后,你竟可以不用薄纸就把针放在水面上:只要用两只手指抓着针的中部,在离水面不远的地方水平地放下就可以了。等你会做而且熟练之后,就完全可以使硬币浮在水面了。这是因为液体和气体接触的表面存在着一个薄层——表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,因此分子力表现为引力。
2;可乐变雪碧
可口可乐和雪碧都是夏令时节的理想饮料。可口可乐淡褐色的液体,而雪碧汽水则是清澈透明的液体。下面介绍一则将“可口可乐”变成“雪碧”的小实验。
取可口可乐空瓶一只,倒入四分之三体积的蒸馏水。取烧杯一只加入50亳升酒精,并加入适量碘片,制得深褐色酒精碘溶液。将配好的溶液倒入可乐瓶中,边加边振荡碘直到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶“可乐”制好了。在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠(大苏打)粉末,然后取一张糯米纸盖在内粉末上,再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上,小心盖紧,注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。
将可口可乐瓶用力一摇,很快一瓶“可口”变成了无色透明的“雪碧”。
原来,硫化硫酸钠和碘能发生氧化——还原反应,褪去碘溶液的颜色:
I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
自然,这种“可口可乐”不会可口,“雪碧”也不会令人清爽,它们绝对不能饮用。
3;这只气球会爆炸吗?
把一只气球吹足气,系紧口子。再用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破。
在一般情况下,用针扎破气球,气球肯定会爆炸;现在的情况不同,你会看到气从针孔处徐徐冒出来,气球却象消了气的车胎一样慢慢地瘪下去。是什么道理呢? 原来气球扎破时,溢出的空气造成一股压力,橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。当压缩空气从气球扎破的地方冲出时,橡胶脆而薄,气球皮一下就被撑破了,同时发出很大的破裂声。透明胶带比较坚固,它可以抵住压缩空气冲出造成的压力,所以气球不会“啪”的一声爆炸。
4;瓶吞蛋的实验
找一个瓶口比鸡蛋略小的玻璃瓶,把点燃的酒精棉投入瓶中,把剥了壳的鸡蛋放到瓶口,火熄灭鸡蛋就会进去。倒置,并对瓶加热,鸡蛋就会出来。
5;神奇的分身术
实验器材:一张扑克牌,一根针。
实验过程:在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。然后把针放在扑克牌的背后约2.5cm的地方,用单眼透过双孔观察,你看到的不是一根针,而是两根。若在两孔的附近再扎第三个孔,当你透过这些孔观察时,就能看到三根针。扎的孔越多,看到的针越多。观察时,适当调整扑克牌(转动或改变扑克牌距人眼的距离),这种现象更清晰。
解释:由于光的直线传播,针上的光在透过不同的小孔时,在人的视网膜上形成了各不相同的物像,因而出现了神奇的分身术现象。
C. 天天学物理,什么叫物理
什么是物理 这是一个十分基础的问题。翻开任何一本物理教科书,都不难找到这样的定义:物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。但这只是对于物理这门科学在学术意义上的一种界定。而我们所面对的“物理”,它同时又是一门课程,于是就有必要从教育意义的层面上去进行一番再认识、再分析,以挖掘蕴含在其中的丰富内涵。 首先,物理是一门科学。 物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。 上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”。什么21世纪呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪。其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展。 展望物理学的未来,充满着机遇与挑战。李政道先生在《物理的挑战》一文中,曾提出21世纪物理领域所面对的四大难题:为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称?为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见?为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质?为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍?这些问题极大地激励着人们不懈探索的勇气与热情。可以预见,一旦拨去这几朵笼罩在物理天空中的乌云,物理学将会展现出更加灿烂的前景。 其次,物理又是一种智能。 诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。 大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族! 当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以至我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了。1995年在我国厦门举行了第十九届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太象是物理。什么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见。最后,他们推崇的答案是:物理学家所做的就是物理学。这话乍听似觉偏颇,其实不无道理。因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智能,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学。”(赵凯华语) 再次,物理还是一种文化。 从广义来说,文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和。它包括科学文化和人文文化。同样地,物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品,也就构成了物理文化。物理文化是科学文化的重要组成部分。 大家知道,物理学是以实验为基础的科学,它的基本研究方式就是实践,因而在客观性上表现为“真”;物理学创造的成果最终是为了造福于人类,它在目的性上体现出“善”;另外,物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”。正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性,我们完全有理由说,物理不仅是一种文化,而且是一种高层次、高品位的文化。 物理学是求真的。物理最讲究实证,物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,坚守“实践是检验真理唯一标准”的原则。正如物理学家费曼所说:“不论你的想法有多美,不论你什么聪明,更不论你名气有多大,只要与实验不符便是错了,简简单单,这就是科学”。可以说,物理学的发展史,就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史。 物理学是从善的。物理学致力于将人从自然中解放出来,从必然王国走向自由王国,帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚。这是物理学的价值取向和终极目标,因而物理学的本质是从善的;另外,物理学家的行为也是从善的。爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学家:“第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德方面,也许比单纯的才智成就更大”。他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神,热爱人民的情怀等等,对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富。 物理学是至美的。德国物理学家海森伯说过:美是真理的光辉;罗马哲学家普洛丁又说过:善是美的本原。由此,物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了。物理的美属于科学美,主要体现于简单、对称和统一;对称则统一,统一则简单,它们构成了物理学的基本美学准则。 翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙与最微小的粒子。令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象。例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象;(正由于此,粒子物理学在某种意义上也被称为“宇宙考古学”。) 反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证。于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。 又如,英国物理学家狭拉克首先发现,在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系: 宇宙半径/电子半径≈1040,宇宙年龄/强衰变粒子寿命≈1040, 氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040,…… 在上述比数中,宇宙这个最大的系统,与基本粒子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到了如此完美的统一,让我们再次领略到了物理世界的美,一种动人心弦的壮丽的美。正是这许多美不胜收的事例,激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏,难怪爱因斯坦会说:“宇宙间最不可理解的,就是宇宙是可以理解的”。 通过以上分析,我们对于物理有了一个较为全面的认识:它既是一门科学,又是一种智能,更是一种文化。作为一名物理教师,能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析,这是十分必要的。一方面可使我们看到,物理原来有着如此丰富的的内涵,从而会更自觉、有意识的去挖掘和开发它的育人功能,全面提升教学质量;另一方面又使我们看到,物理原来有着如此美好的禀性,从而会更加钟爱物理,更有激情地去从事物理教学。我以为,只有真正热爱物理的物理教师,才能做到不仅教会学生理解物理、应用物理,而且还进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理。 二、为什么教物理 这是一个看似简单却又十分根本的问题,要正确回答并非易事。笔者对此问题的认识,就经历过从“知识本位”到“学科本位”,最后又回归到“学生本位”这样一个曲折渐进的过程。 有很长一段时期,我都把物理教学的目标锁定在知识层面上,认为教物理就是要把物理知识尽可能多地传授给学生,以供他们今后一生的受用。因为我信奉“知识就是力量”。然而令人困惑的是,我们授予学生什么多的物理知识,其中不乏象“F=ma”这类极其重要的知识,但在他们往后的生活和工作中,却很少显示出有什么直接的功用。以至过了若干年后,许多学生把所学的物理知识几乎忘得一干二净,用他们的话说,“全部都还给老师了”。我为此感到深深的失落;但每当我向他们提出“高中三年岂不白读了”的反诘时,这些离开学校多年的学生,却又都会异口同声地作出否定的回答,一致认为高中阶段的学习,对于他们的成长起到了重要的奠基作用,可又说不清究竟是哪些具体知识所起的作用。我想,这大概好比晚饭,谁都不会否认吃饭对于生存的意义,然而谁又都说不清楚,吃了这顿饭究竟是在身上的什么地方长了块肉。 一位毕业已有二十余年的学生,曾与笔者聊起他“印象最深”的一堂物理课。原来那堂课讲的是重力势能。当时为了说明重力势能的相对性,我曾向学生提出过这样的问题:有人站在五楼的窗台上要往下跳,你说危险吗?开始大家都认为这太玩命了,后来仔细一琢磨,又全都乐了:你别往窗外跳,往窗里跳不就没事了吗?这位学生觉得这个例子特有意思,于是经久不忘;但问他该例说明了什么物理知识时,他说忘了。正当我面露憾色时,他紧接着的一番话却令人宽慰,他说:“这个例子使我懂得凡事都是相对的,从不同角度看会有不同的结果”。尽管这堂课所传授的物理知识,这位学生已经遗忘殆尽,但通过有关知识的学习而凝炼成的思想、方法等,却在他的心里铭刻上深深的印记。从这个意义上说,二十多年前的这堂物理课,对他不也是极有价值的吗?学生从高中毕业后,他们中的大多数可能将告别物理,所学的物理知识终究会被忘记,到那时再回头审视一下:物理教学留给他们的还有些什么呢?如果在他们的身上,体现不出物理所给予的才智与启迪,那将是物理教学的失败。由此看来,具体的知识通常只是作为教学的载体,在知识的背后还有更多值得我们去追求的东西。正如我国资深科学家钱伟长教授说的:“我在大学里学的是物理学,……. 以物理学为对象我学到了调查研究,收集资料,分析资料和逻辑思维的能力,物理学的知识有时是很有用的,但通过物理学学到的这些能力,比物理学知识更有用。”钱老在读书时就是通过“物理学”这个载体,获得了很多比物理知识更重要的能力。所以,那种将物理教学等同于物理知识教学的看法是偏面的,而以“知识本位”来确立物理教学目标取向的做法同样是短视的。 随着教学实践的深入,教师一般都会对自己所任教的学科日臻熟悉,从而格外钟爱。可能是受了这种职业情感的影响,我还一度把物理教学的目标,定位于“将尽可能多的学生培养成为物理学家或物理工作者”。尤其是当我从农村普通中学调入重点高中,面对的是一个个聪颖好学的学生时,这种愿望愈显强烈。但我不久就发现,其它学科的教师大概也出于各自的职业偏好,都对学生有着与我类似的期望。这样一来,大家自扫门前雪,各唱各的调,没能将各学科的分力凝聚成一股合力,实际效果当然就差强人意了。尤其令我沮丧的是,班上那些物理学习优秀的“得意门生”,日后直接从事物理专业的竟然也少之又少。正当我陷于迷惘之时,复旦大学原校长杨福家先生的一则事例给了自己极大的启迪。当年复旦大学曾对核物理专业的毕业生的去向做过一次调查,结果发现,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作,其余的都纷纷改行,活跃在金融、企业或行政等岗位上。对此,多数人都断言这是物理系的失败,而杨福家却认为这正是“复旦”的成功。因为,通过这四年本科的物理教育,使学生具备了良好的素质,为他们今后的发展打下了坚实的基础,于是毕业后都能很快适应各种不同领域的工作。这也印证了赵凯华先生的话:“一个人学了物理之后干什么都可以,他的物理没有白学。在我看来,对于学物理的人无所谓‘改行’……。” 经过上述曲折的认识历程,使我逐渐看清了物理教学最终目标的聚焦点,既不在知识的本位上,也不在学科的本位上,而应该落实在我们的教育对象——学生的本位上。 对于“为什么教物理”这个问题,也可以反过来设问:“如果我们不教物理,学生不学物理,将会对他们今后的发展留下那些缺憾?”一种显而易见的回答是,学生将因此学不到许多重要的物理知识。这话没错,但不够全面。因为除此之外,学生还将失去更为重要的,有关科学方法、科学精神等方面的培养与熏陶,从而最终影响他们的科学素养的提高。当前,物理已经深入到社会的方方面面,成为每一位有教养的公民都必须懂得的知识。对于大多数学生来说,他今天学习物理的目的,恐怕不是为了明天去进一步研究物理,而是有助于他去面对或决策所遇到的大量非物理的问题,为他们今后一生的文明、健康,高质量的生活奠定基础。正如《面向全体美国人的科学》一书中所说的:“教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活作准备。” 据此,对于“为什么教物理”这个问题,最确切的答案就是:为提高全体学生的科学素养而教。——这应该成为我们的物理教学观。 众所周知,生物基因对于生物进化有着非同小可的作用,极其细微的基因差异,往往会导致生物之间的巨大差别。受此启发,有不少社会学者正致力于寻求在人类文化传承与发展过程中,有着哪些最为核心的要素,从而提出了“文化基因”的概念,并将其定义为人类文化系统中的“遗传密码”。文化基因的核心是思维方式和价值观念。人类的进化比一般的生物进化更为复杂,它具有双重进化机制,除了生物基因进化机制外,还有文化基因进化机制。教育正是推动文化基因机制的重要途径。学校教育的要义,不只是文化现象的展示与诠释,而在于文化基因的传承和发展。物理教育当然也不例外。什么,蕴含在物理教学中的“文化基因”究竟有些什么呢?笔者以为主要体现为三个方面,即科学知识、科学方法和科学精神,因为这三者是构成科学素养最基本的要素。如果将科学素养比拟为一座金字塔,什么科学知识犹如塔基,科学方法就是塔身,科学精神则是塔尖。物理教学的最高宗旨,就是为了构建这座宏伟的科学素养之塔而添砖加瓦。换言之,物理教学的核心价值就在于促进学生实现三个转化:一是把人类社会积累的知识转化为学生个体的知识,使他们知识世界是什么样的,成为一个客观的人;二是把前人从事智力活动的思想方法转化为学生认识能力,使他们明白世界为什么是这样的,成为一个理性的人;三是把蕴含在知识中的观念、态度等转化为学生的行为准则,使他们懂得怎样使世界更美好,成为一个创造的人
D. 物理怎么学
经常有同学问我,怎样才能把物理学好?那这里呢,我就分享一些我的学习方法。
虽然鄙人自认为在学习上确实有一些见解,毕竟也是毕业于985名校,且高中全国数学物理生物竞赛都拿过奖。但为了更好的帮助到同学们,今天我还和我们团队的两位大牛探讨了这个问题。(一位是蒋玉洁老师,毕业于北京大学;另一位是郭春云老师,高考理综289分)到底怎么样才能把物理学好呢?那下面我把两位老师以及我的一些心得体会分享给大家。
事实上,经过与两位老师交流以后,我发现他们的学习方法跟我的大体是相似的。正所谓学习好的人方法大多是类似的,学习差的人原因各有各的不同。那我们闲话少叙,直接进入正题。
首先物理这门学科很难。它不仅要求你的逻辑思维、推理论证能力强,也就是数学要好。而且抽象思维,物理建模能力要强。所以很多人学习物理会比较吃力。那下面呢,我分享一些学习物理的方法,或者说学习的方法,事实上也适用于其他科目的学习。
第一:重视基础,把物理课本上的每一个知识点吃透。很多同学老是抱怨自己学不好物理。其实他连最基本的概念公式都记不住。比如很多学生,我随便问他一个阿基米德原理的公式他都记不住,这些书本上的概念你都记不清楚,那你学不好是必然的。所以,请把课本上每一个知识点搞懂,然后记清楚。关于基础知识、概念、公式这一块,你就上课认真听讲就可以了,任何一位老师都能够把书本上的基本概念给你讲清楚的。如果你感兴趣,还可以来网上看我们的视频,我们会把初高中物理的每一个知识点录出来,供大家学习。
第二:关于做题,选择一本辅导资料,一个题一个题的挨着做完。当你把课本上的概念搞清楚以后,我们就通过做题来巩固这些概念。做题,然后不清楚的再看书,然后再做题再看书。这样反复几次以后,你就会对书本上的知识和公式有更深的理解,然后记忆就会更深刻。一般每个学校都会配有自己的辅导资料,你就把上面的题挨个的做,先把基础的简单的做完,然后难题再慢慢啃!很多学生成绩差,要么书上的题不做,要么就是抄别人的,那你学得好才怪。而且我建议,把一本资料书搞懂就可以啦,不要买太多的资料来做,题你是做不完的。我们蒋老师就是一本资料书反反复复做了三遍,她说每一遍都会有不同的收获。当然,我不建议你做三遍,我建议你第一遍把会的基础的全做了,难一点的先想办法搞懂,然后用红笔圈起来,过一两个星期以后再做一遍,直到你能够记住它。
第三:能力提升,掌握每一种题型的解法。很多学生基本概念掌握了,基础的题也会做,但是题目一难一点,他就不会了,这是没有掌握解题方法的缘故!我们说题目是做不完的,但是题型是可以做完的。你掌握每一种题型的解法以后,解题速度也会快得很多!所以同学们做题的时候要善于总结,我们的蒋老师就非常善于总结,她说她遇到典型的题目,就会把这种题的方法写在旁边,以后遇到同类型的题目就知道怎么做了。
当然,事实上题型的总结一般是老师来做的,因为学生的时间有限,所以遇到一位好的老师很重要。如果你遇到了一位优秀的老师,那么他会把每一章每一种题型给你总结出来,然后把每一种题型的解法教给你。这样你就可以只做很少的题,然后举一反三,就能够做大量的题。
当然,我们也会把所有的题型的解法录制出来,供同学们学习。比如说初中物理的浮力这一章,我们总结出了它常考的12种题型,你只需要把这12种题型的解法搞懂,通过做12道题,就能有做100道题的能力。
最后:我们说各类题型的解法你掌握以后,还要会灵活运用,这就是从定式思维到发散思维的一个过程,也是你是否能够从中上等学生变成优生的过程。而这个每个人就不同了,我们把它叫做智商,也叫做领悟能力。好啦,就写这么多了,俗人浅见!
E. 求30个生活中的物理现象,加原因,就是用物理知识解释一下.
1水中筷子变短 光的折射
2水中有树的倒影 光的反射
3路面上有油膜,呈彩虹色 光的干涉
4凸透镜可以点火 凸透镜聚光作用
5大树底下有光斑 小孔成像
6路面上有人的倒影 光的直线传播
7日食月食 光的直线传播
8雨后出现彩虹 光的色散
9人看到日出比实际要早 光的折射
10汽车挡风玻璃要倾斜一定角度 光的反射
11汽车驶过,听到声音的频率逐渐变小 开普勒效应
12障碍物阻挡不了声音的传播 声波的衍射
13用电热丝加热 电流的热效应
14用微波炉加热 波具有能量
15冬天湖面结冰,冰面下没有结冰 水的反常膨胀
16被水蒸汽烫伤比被水烫伤更严重 液化放热
17摩擦过的橡胶棒可以吸引小物体 摩擦起电
18正负电荷互相吸引 库仑定律
19通电导线周围的磁针发生偏转 电流的磁效应
20指南针指南 地球是个大磁体
21发电机的线圈转东产生电流 电磁感应
22打雷 乌云带电放电
23听铁轨可以更早判断火车来了 声音在铁中传得比在空气中快
24宇宙中对话需要无线对讲机 声音传播需要介质
25太阳光能传到地球 光传播不需要介质
26你推墙,感觉墙推你 力的作用是相互的
27大卡车爬坡时要减速 功率一定时,速度和牵引力成反比
28吸盘可以紧紧地吸在墙上 大气压强
29用针扎手痛 受力一定时压强和表面积成反比
30船可以浮在水面上 浮力等于排开水受的重力
都是自己写的 累死了……