在現實生活中分析奇妙的物理現象

教育學家陶行知先生認為,學生受教育的最直接的目的就是生活,這是學生的內在,不是任由外界制定的。假設只為學習物理而進行物理學習,那麼就是在割裂物理學習與實際生活兩者間的聯繫,失去生活聯繫的學習是低效的學習,是死讀書、讀死書式的學習,完全不符合生活教育理論裏活讀書、讀活書的理念。從這點出發,物理教學就是要將物理學習放在生活中,留心生活實際裏的物理現象;善於動腦思考這些物理現象的原因,並試着去探索這些物理現象的本質。這樣就有利於學生運用所學習到的物理知識,積極發現並處理生活中出現的問題,明白致用才是學習的目的。

一、身邊的光現象

1.朝霞和晚霞。霞是由於日出和日落前後,陽光通過厚厚的大氣層,被大量的空氣分子散射(或折射)的結果。當空中的塵埃、水汽等雜質愈多時,其色彩愈顯着。如果有云層,雲塊也會染上橙紅豔麗的顏色。

日出前後出現鮮紅的朝霞,説明大氣中的水汽已經很多,而且雲層已經從西方開始侵入本地區,預示天氣將要轉雨的徵兆。出現大紅色金黃色的晚霞,表示在我們西邊的上游地區天氣已經轉晴或雲層已經裂開,陽光才能透過來造成晚霞,預示籠罩在本地上空的雨雲即將東移,天氣就要轉晴。

2.物體的顏色。為什麼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於透過它的色光: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,也就沒有光線射進你的眼睛,故而你看到房內漆黑一片。

也許聰明好學的你又會問:不透明物體的顏色又由什麼決定呢?比如,紅花綠葉,為什麼你看到的花是紅的,葉是綠的?能否像劇場的演員一樣,實現大變色呢?

你不難知道:不透明的物體的顏色取決於它反射的色光,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境中,用其他的色光(白光除外)去照射。你不難實現你的猜想和期望。

二、有關聲音和電磁波的現象

細心的你可能會問到:為什麼打開或不打開窗户,就能聽到聲音,而太空的宇航員卻不能直接對話,必須藉助無線電話呢?

那是由於地球被空氣所包圍,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,電磁波的傳播不需要介質。故而聲音通過空氣或窗户就能傳播到你的耳中,沒了介質的太空就只能依靠電磁波來進行無線電對話了。

三、有關力和運動的現象

晨風吹動着的秀髮,枯葉打着轉越飄越遠,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。而運動狀態的改變又包括兩種:速度大小的改變和運動方向的改變,或兩者同時改變。秀髮、枯葉、枯枝和雪花都屬於第二種,故或吹動或飄遠或搖晃或跳舞,用這展現大自然的奇異和秀美。

四、花香、露珠、雪花又藴含怎樣的奧祕呢?這是有關分子運動和物態變化的現象

花香:花朵分泌的香分子在不停的作無規則運動,從而被你靈敏的嗅覺所發現。

露珠:在0°C以上,空氣因冷卻而達到水汽飽和時的温度叫做“露點温度”。在温暖季節裏,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温度下降,在它降到“露點”以後就有多餘的水汽析出。因為這時温度在0°C以上,這些多餘的水蒸汽就液化成水滴附着在地面物體上,這就是露。露大都出現於天氣晴朗、無風或微風的夜晚。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、導熱性不良的物體。露一般在夜間形成,日出以後,温度升高,露就蒸發(或汽化)以氣態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,是空氣或雲中的水蒸氣,遇到0°C以下的冷空氣,水蒸氣凝華直接由氣態變為固態,或由氣態先變為液態再變為固態,即發生先液化後凝固成冰顆粒,落到地面上,就形成了雪。

所有這些,都不無在平淡的生活當中,展現着物理知識的奧妙與神奇。當你在吃飯、學習、生活、休息,甚至於在你舉手投足、回眸一笑之間,無一不能運用物理知識解釋發生在你身上或身邊的物理現象。