物理与生活
物理与生活
物理课程贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身学习的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”新课程改革提倡物理教学应努力体现“从问题情境出发”的教学模式,把生活中的事件再现课堂,让学生感觉到物理就在生活中,激发学生的问题意识,增强学生学习的内驱力,促使学生围绕自己身边的问题展开研究,提高学生运用知识的能力。
伴随着新世纪的到来,基础教育课程改革将是我们面临的一个重点问题。新课改的一个基本理念就是教育要面向生活,即面向学生周围的生活环境、生活经验及未来生活的发展趋势,实现书本知识与生活知识的融通。通过学习,使学生能依照生活经验来实现对知识的有效构建,能深刻感悟所学知识的生活意义和价值,提高分析和解决实际问题的能力。
物理教学中, 我发现学生的学习与生活实际的联系不太密切, 阻碍着学生自主, 投入地学习. 究其原因, 一是教材与学生的生活实际有距离, 与学生的实践运用有距离. 二是教师常从学科的角度提出问题,引出的问题学生可能感到意义不大, 而且觉得较为生疏. 三是学生对生活环境中的物理现象不太注意观察, 问题意识较为薄弱, 找不到适合自己的探究内容. 四是学生学习知识时不能很好地联系生活, 应用学到的知识去解释周围环境中的物理现象, 能力较为薄弱, 习惯老师给予答案. 以学生主动发展为本的教学应该密切教学内容与学生现实生活的联系,让物理从生活中走来,再将物理知识回归生活,既能让学生感受生活化的物理,用物理的眼光看待周围的生活,增强学生生活中的物理意识,又利于发掘每一个学生自主学习的潜能,这无疑是提高学生学习物理积极性的“活力源泉”。
一、物理教学联系生活实际,课前开放
大部分学生在学习物理之前已对相关知识有了一定感性的了解,可以说高中部分的物理知识,是在初中的旧知识基础上的发展和拓宽。因此学习起来较为轻松,但大部分知识与概念是完全陌生的,如果缺乏相应知识准备的学习,学生难以把握新知识,且缺乏学习的兴趣。因此在平时的教育教学中,我充分利用环境布置,让学生不知不觉得熟悉将要学习的知识背景,为新的学习做准备。例如:在教《光的折射》一课之前,我有意识地让学生回去洗一次碗,观察当筷子放入盛水的碗中时观察到的现象,这样就让原来较为难以理解的光的折射现象深深扎根于学生的头脑之中了。在课堂上,学生学习物理的活动时间非常有限,教师应积极把物理由课内向课外延伸,让学生在课前做一些有意义的实践活动。在教学时,教师可先向学生公布教学内容,事先让学生自己去查阅资料,进行社会调查,实践,把物理学习由课堂向课前开放,这样不仅能够开阔学生的知识视野,丰富知识,而且能够培养学生自主探求知识的能力以及提高搜集和处理信息的能力。通过向父母询问、上网查询或阅读使用说明书了解他们的使用方法。这样,课还没开始,就让学生在生活中学会有所观察,有所思索,有所实践,既能激起学生强烈的求知欲,做好课前准备,又能体会到物理知识在生活中的实际应用价值。
二、物理来源于生活,创设生活化情境
在物理教学中,教师应使学生知道,物理来源于生活,创设教学情境时应有意识地从学生熟悉的生活问题入手,创设生活化情境。问题情境要与学生的生活紧密联系起来,让学生亲自体悟问题情境中的物理问题,而且有利于使学生体验到生活中的物理是无处不在的,从而培养学生的观察能力和初步解决实际问题的能力。
1、利用物理知识与实际生活问题的联系创设生活化情境
物理与生活实际的联系较为密切,把具有知识性的实际情境搬进课堂,使学生有相见不相识的感觉,从而激发学生探究的原动力。把具体问题搬进课堂,能激发学生学习的积极性,
使学生始终处于主动学习的情境中,并能有效地提高学生分析问题的能力。
2、利用学生好奇心理创设生活化情境
中学生正处于青少年时期,他们对外界事物充满了好奇,具有强烈的采新猎奇的心理倾向,根据学生这一心理特点,创设新奇的生活化情境,能激发学生的问题意识和学习兴趣。例如:在讲解液体的沸点时,让学生看一段视频,一个人将手插入翻滚的油中,手从油中拿出后竟然安然无恙。学生看得目瞪口呆。再告知学生这其实是利用了不同液体具有不同的沸点来完成的一个小魔术,一些江湖骗子就是利用了这种方法来骗人的,创设这样的情境使学生既新奇,又使学生感到物理的奇妙,激发了他们解决这些问题的欲望。
3、利用学生认知上的不平衡创设生活化情境
学生的认知发展就是观念上不断遭破坏并不断达到新的平衡状态的过程。因此在物理教学课堂中应善于利用学生认知上的不平衡来创设生活化情境,使学生产生要努力通过新的学习活动达到新的更高水平的平衡的冲动。例如:在讲解光的直线传播时,创设了这样的一种情境,用分别带有方形、三角形、圆形小孔的三张白纸发给学生,并提问:太阳光射过这些小孔在地上会留下什么样的光斑?(纸距地面较远)大部分的学生都回答与孔的形状一样。但当学生走出教室,在阳光下进行实验时,结果光斑是圆形的。现象与学生的想像出现了差异,从而造成了悬念,使学生产生了强烈的求知欲,自始至终带着这个问题主动学习。
三、利用生活经验,主动建构新知识
学生构建知识结构的重要基础,是他们已有的生活、学习经验。对于中学生而言,他们在生活中已经有许多物理知识的体验,学校物理学习是他们生活中有关物理现象经验的总结与升华。鉴于学生并不是一张“白纸”,教学时,我们应该充分利用其已有的学习、生活经验促使其主动构建。例如,在教《长度和时间的测量》一课时,可利用学生生活中已有的长度测量的经验,设计这样一道生活情境题:在用尺子测量门框的长度时我们会选用哪一把刻度尺。从题中让学生明白刻度尺使用前要先观察刻度尺的量程和分度值,根据实际的需要来选择适合的刻度尺进行测量。并在选用不同刻度尺测量同一物体的过程中,让学生了解刻度尺的准确程度是由其分度值决定的,要根据不同发测量精度选择不同的刻度尺。原先这个不太容易被学生理解的内容由于生活经验的支撑得以主动构建。
四、物理服务于生活,体现其应用价值
《物理课程标准》中提出“从生活走向物理,从物理走向社会”,说明物理来源于现实,也必须扎根于现实,并且应用于现实。物理学习的最终目的是为了让学生能运用所学的知识去解决问题。只有让学生把这些物理知识运用实际生活中去,才能真正达到内化。所以,我们应及时为学生提供把课堂上所学知识应用到实践中去的机会,让学生在应用中更深刻地理解和掌握物理知识,感受物理的魅力。在学习速度公式时,可练习如“小明同学早晨上学以正常速度骑自行车10min 到学校,问学校离家多远;五一期间小明一家驾车外出旅游,一路上小明注意到牌上的标示,小明马上明白了这两个数据的意义,在遵守交通规则的前提下,试问小明爸爸从标示牌到桥上最快要几分钟?小明一家行至高速公路入口处时,小明注意到这段高速公路全长180km 行使速度要求为:最低限速60km/h,最高限速120km/h,小明看表此时正好上午10:00请你算算小明爸爸应在哪一段时间内到达高速公路出口处才不会违规?这些问题都是与自身生活密切相关的,学生投入的积极性很高。这样既能培养学生灵活运用知识的能力,又能使学生感到利用物理知识解决实际问题带来的愉悦和成功。
五、开通多种渠道,在生活中学习物理
物理知识除了从课堂上学到外,还可以从生活中学到。因此,应该提倡多渠道学习,让学生到生活中吸取物理营养。在农村的孩子可以说有许多得天独厚的学习物理的优势,在农村生产中就包含了众多的物理知识,如传统农具锄头、钉耙——包含了杠杆知识、摩擦力知识,压强知识等;农具抽水机、拖拉机——包含了功、功率知识;迎风扬场打谷子——利用
了惯性原理。利用这些资源进行教学,学生在成功的快感中激发了学习的兴趣,感到物理如此贴近生活,如此有用。当利用多媒体网络技术能跨越时空的限制,能让学生随时随地地学习物理。另外课外实践也是学生学习物理的良好平台。利用周围地区的资源可以开展丰富多彩的社会活动,将物理教育融入社会生活,使学生有更多的机会去接触社会,去领会物理科学在社会生活生产中的实际应用。
人为什么要闭上眼睛才能睡着觉?
从生理的角度去解释:人的眼皮的自然状态是下垂的,即当人的大脑不再控制眼睑(眼皮)肌肉的时候,人的眼睑是下垂的,即人的眼睛是闭着的。在人睡眠的时候,大脑的高级神经中枢是受到抑制的,所以,控制眼睑的肌肉必然是受抑制的,失去了对眼睑肌肉的控制,所以人睡眠的时候是闭着眼睛的。
从生物与环境相适应的角度来解释:生物和它所生存的环境是相适应的,在睡眠时,人对外界环境的防备是有限的,而对动物而言,眼睛的作用是无与伦比的,闭上眼睛可以对它起着保护作用。并且,人的眼睛需要水分润湿,否则会使角膜变的模糊,甚至失明,而闭上眼睛可以使它保持足够的湿润。而且在人睡眠的时候,视觉中枢是处于抑制状态的,这样即使睁着眼睛,物体在眼睛中成像,大脑仍然无法感知,张飞被杀前就是这样。
从生物进化的角度说吧:陆生动物,从青蛙都有眼睑了,其它的爬行动物、鸟类、哺乳动物都是这样,它们在睡觉时都是闭着眼睛啊!人类当然毫不犹豫的继承了啦
夏天为什么经常下雨?
雨(rain)是从云中降落的水滴,陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气,水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴,这些小水滴组成了云,它们在云里互相碰撞,合并成大水滴,当它大到空气托不住的时候,就从云中落了下来,形成了雨。雨的成因多种多样,它的表现形态也各具特色,有毛毛细雨,有连绵不断的阴雨,还有倾盆而下的阵雨。雨水是人类生活中最重要的淡水资源,植物也要靠雨露的滋润而茁壮成长。但暴雨造成的洪水也会给人类带来
巨大的灾难。 地球上的水受到太阳光的照射后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水蒸汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小,直径只有0.01~0.02毫米,最大也只有0.2毫米。它们又小又轻,被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。这些小水滴要变成雨滴降到地面,它的体积大约要增大100多万倍。这些小水滴是怎样使自己的体积增长到100多万倍的呢?它主要依靠两个手段, 其一是凝结和凝华增大。其二是依靠云滴的碰撞并增大。在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。如果云体内的水气能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水气含量有限,在同一块云里,水气往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。 如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。
摩擦三兄弟
摩擦三兄弟就是指静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦,它们都是摩擦家族的成员。
说起摩擦,大家一定不陌生,因为摩擦是我们生活中司空见惯的现象,我们每时每刻都在和摩擦打交道。我们走路、吃饭、洗衣服依靠摩擦;各种车辆的行使依靠摩擦,机器运转离不开摩擦;就是建造房子也离不开摩擦。
假如没有了摩擦,世界将会变成什么样?真是不可想象。可以说,摩擦是我们人类离不开的好朋友。但是在很多场合,摩擦三兄弟扮演着" 不受欢迎" 的角色。
在现代汽车中,20%的功率要用来克服摩擦;飞机上的活塞式发动机因摩擦损耗的功率要占10%,就是最先进的涡轮喷气发动机也要为克服摩擦损耗2%的功率。世界上有数以万计的汽车、数以万架的飞机,这样每年要有多少材料被白白浪费掉,真是可惜。
但更为严重的是,摩擦还会造成机器零部件的磨损。据报道,英国在这方面损失每年要超过20亿美元。摩擦除了导致磨损之外,还会使航空和航天器过度发热,这更是现代科技遇到的又一难题。
当飞机着陆的时候,闸阀和闸轮会摩擦产生红热现象,这样的高温使机闸材料变软、变质,一幅价格昂贵的闸瓦和闸轮,往往只使用了几次就报废了。
当宇宙飞船返回地面的时候,由于高速船体与空气之间的摩擦,会使整个船体成为一个通红的火球,为了保护飞船里的宇航员和各种仪器设备,人们不得不付出昂贵的代价,用耐高温的特种合金制造船体,并且还在外面加装了耐高温材料。
为了能驾驭摩擦,让摩擦三兄弟为人类更好地服务,人们一直进行着艰苦的研究和探索。早在15世纪,达·芬奇就开始了对摩擦的研究。到17、18世纪,法国形成了一股摩擦研究热,库仑根据达·芬奇的想法完成了摩擦起因的凹凸说。到了18世纪上半叶,有人又创立了分子说。进入20世纪后又出现了粘合说。
可以说有关摩擦起因的争论还在进行着,凹凸说、分子说和粘合说都持之有理,言之有据,究竟怎样圆满地解释摩擦的起因,还一直是一个很活跃的研究课题。
冰棍和冰激凌
冰棍和冰激凌是世界各国人们都喜欢的止渴解暑食品。当你吃到凉甜可口的冰棍和冰激凌时,你是否想过,世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪个国家呢?
我国是冰棍和冰激凌的故乡。早在3000多年以前,我国就有用冰解暑的记载。后来皇宫里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈时代(大约700多年前),皇宫里又有了类似现在冰激凌的食品,叫做冰酪。那时,元朝统治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家马可·波罗离华回国前,元世祖才让人把这种珍品的制作方法教给他。马可·波罗回去后,又把这种制作方法传给了意大利王室,意大利王室把这种方法保密了约300年,到1533年,法国国王和意大利人结婚以后,制作冰酪的方法才由意大利人传入法国。1777年美国纽约大街上才有了冰激凌广告。
我国古代劳动人民的解暑食品是冰核。直到清代,每当盛夏到来之际,北京大街上还有人买冬天入窖保存下来的天然冰块冰核。大约在1935年,北京有人想出了" 绝招" :先把天然冰放进一个大木桶里,加入适量的食盐,这样的木桶就成了一个" 土冷冻室" 。再准备许多圆柱形小铁筒,每个小铁筒里都装满加了香料和糖的水,并插上一根木棍。然后把一个个装满糖水的小铁筒放进" 土冷冻室" 大木桶里,封闭起来冷冻。经过半小时后,小铁筒里的糖水就冻结成了冰棍。由于这种解暑食品很受顾客的欢迎,所以很快就在前门大街出现了专售冰棍的商店。
为什么把食盐放到天然冰里混合后能使水结冰呢?这是因为许多纯净物质一旦掺入杂质,它的凝固点就会降低。放在大木桶里的天然冰,加入适量的食盐,就会因凝固点降低而融解;冰融解时要从小铁筒里的水中吸热,小铁筒的水就会放热冻结成冰。这就是制作冰棍的道理。
当然,在现代,人们已经能用各种先进的制冷设备来制造冰棍和冰激凌等冷食了。
夜晚的天空为什么是黑的
夜晚的天空为什么是黑的?这是经典宇宙学中的一个著名的问题。
自古以来,人们就不断地对宇宙进行种种猜测。古代的人们曾经认为星星是镶嵌在一个透明球面上的。中国最古老的宇宙结构学说盖天说的基本观点是天圆地方。托勒政的地心宇宙体系和哥白尼的日心地动宇宙体系中都包括恒星天球的内容。中世纪的思想家尼古拉认为宇宙是无限的。牛顿把空间和时间的无限性作为他的理论的基本原理。他还推断:星星的数目必定是无限的,而且相当均匀地分布在空间。观测上,英国著名的天文学家威廉·赫歇耳和约翰·赫歇耳父子宣布, 至少某些可观测星云是与银河系具有相同尺度和结构的由分立的恒星组成的系统。这些星系居于整个宇宙之中。
19世纪天文学家普遍认为可观测宇宙必须是静态、无限的和均匀的。而对静态、无限、均匀的宇宙的一个著名反对意见即夜黑问题,也称奥伯斯佯谬。这个佯谬是说, 若恒星发出的光不变且都相同,而空间又是欧几里得的(平直的),则在此种宇宙中整个天空的亮度看起来是均匀的,且与太阳一般亮。
因为无论从哪一个方向观看天空,视线都会碰到一个星星。这一点可以用一个简单的几何论证说明:现考虑进入人眼的一束细长的锥形光线。虽然恒星表面的视亮度与距离平方成
反比,但锥体的截面积(或恒星的数目)随距离平方而增加,则集中在锥体内的光与它从什么地方发出没有关系,因而整个天空就要亮得像太阳一样,实际上夜空却是黑的。 如何才能消除观测与理论之间的矛盾呢?
回忆是如何产生的?
美国洛杉矶加利福尼亚大学(简称UCLA )医学院的研究者在11月16日发行的《自然》杂志上,发表了一篇学术报告,对有关记忆是如何产生的这一问题,给予了新的解释。 在这篇学术报告中提到,针对上述问题,UCLA 大学的研究人员在原先已经获得的结论基础上,进一步对单个独立的神经元细胞在记忆活动中所发挥的作用进行了解释,并指出说,单个的神经元在大脑唤起记忆的时候,有助于图象的形成。
据悉,在实验过程中,研究者先在被观察者大脑中主管记忆和社会行为的部分植入了电极,然后他们要求参与测试的人,记忆特定的图象内容,并在参与实验的人记忆图象和唤醒对图象的记忆的过程中,利用电极传送的信号仔细记录了276个单独的神经元的活动状况。结果研究人员发现,当人们记忆某事物的时候,和唤起对该事物的记忆的时候,其大脑内相同的脑细胞,都会处于积极的活动状态,而且活跃的程度也是相仿的。
另外,UCLA 大学研究者早先已经认识到,单个的神经元细胞会参与大脑的记忆和唤醒记忆的过程,并在这些过程中起到一定的作用。而今的新发现既证实了以前的研究结论,又为人们更好地了解记忆的形成提供了科学依据。
物理与生活1—诗文中的物理
1. 绳锯木断,水滴石穿。(因为细绳与木块,水与石头接触时受力面积小,产生的压强大,而且锲而不舍,持之以恒,长时间积累,所以绳足以把木块锯断,水足以把石头滴透。其实,功在不舍,长期积累。)
2. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不尽,轻舟已过万重山。(因为白帝城在彩云之间,位置很高,城下的江水势能很大,流入江陵后,转化成的动能也很大,江水的流速便很快,以至于“千里江陵一日还”。所以客观上用“朝辞白帝彩云间”造势,用“千里江陵一日还”写出所达到的必然结果,于是在主观上便衬托出“轻舟已过万重山”愉快心情,从而达到合情合理的目的。)
3. 花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴。(因为温度越高,分子的热运动越激烈。所以当花朵分泌的芳香分子扩散运动加快时,便预示着温度升高天气变暖。)
4. 墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。(分子都在永不停息的作无规则的运动。暗香是气体分子的扩散结果。)
5. 船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚。(一切物体都有惯性,即保持原有运动状态不变的性质。所以说船到江心很难停下,到悬崖边才勒马已经晚了,通常在规劝人时所说的悬崖勒马有点不太科学,除非只是走到悬崖边上。)
6. 捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花。(因为在水和镜中成的像是虚像,所以说在水中捞不到月亮,在镜中摘不到花。)
7. 池水映明月,潭清疑水浅。(平静的水面可作平面镜成明月的虚像;后者由于光的折射,使池水看起来变浅的缘故。)
8. 小池深浅皆容月,镜子厚薄总照人。(对联字面揭示了平面镜成像规律:像与物关于镜面对称,像的位置与镜子的厚薄无关;水中月并非在池底,距水面依旧是38万公里。)
9. 小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。(体现了物体运动的相对性,物体是运动还是静止取决于所选的参照物。以游动“. 小小竹排”为参照物,两岸青山在向后走。)
10. 夕阳无限好,只是近黄昏。(夕阳的颜色是我们喜欢橙红色的,夕阳接近地平线,光线要穿越较厚的大气层,蓝光和其它波长较短的光早被散射开去,只剩下波长较长的红色光和橙色光,所以傍晚时分,我们常会见到了一个橙红色的喜庆天空 。)
11. 一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红。(残阳如血,残阳的颜色是橙红色的,一道残阳在江面上发生了镜面反射,放眼望去,江的西面有红光反射入眼,而江的东面却没有什么光入眼,所以呈现出“半江瑟瑟半江红”的美丽景象。)
12. 山边余日扯金线,江上归舟裁碧波。(对联,观看的位置应在江的西边)
13. 举杯邀明月,对饮成三人。(平面镜成像现象。)
14. 飞流直下三千尺,疑是银河落九天。(庐山瀑布蕴含着大量的机械能。)
15. 八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。(流动的空气蕴含着大量的机械能。)
16. 居高声自远,非是籍秋风。(声源的位置越高,声音传播的距离越远。)
17. 坐地日行八万里,巡天遥看一千河。(地球不停地自转和公转,运动的相对性。)
18. 月亮在白莲花般的云朵里穿行。(机械运动的相对性。)
19. 鲁迅先生的小说《社戏》中去赵庄看戏的行船途中一段描述:“两岸起伏的连山仿佛踊跃的铁的兽脊似的都远远地向船尾跑去了。”正是运用了“运动的相对性”来衬托“我”看戏的急切心理。
20. 《挑山工》中描述挑山工们上山时走“Z ”字形路线,运用了“斜面能省力”的知识。
物理与生活2——谚语中的物理
日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,这些民谚、俗语中蕴含着丰富的物理知识,认真分析,对我们大有益处。
1、瑞雪照丰年——下到地上的雪有许多松散的空隙,里面充满着不流动的空气,是热的不良导体,当它覆盖在农作物上时,可以很好的防止热传导和空气对流,因此能起到保温作用。也有“麦盖三床被,来年枕着馒头睡”的说法。
2、下雪不冷化雪冷——雪是高空中的水蒸气凝华形成的,凝华过程要放热;而化雪是熔化过程,要吸热。所以下雪不冷化雪冷。
3、霜前冷,雪后寒——在深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然变冷(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在地面上形成霜,所以有“霜前冷”的感觉。雪熔化时要需吸收热量,使空气的温度降低,所以我们有“雪后寒”的感觉。
4、. 霜后暖,雪后寒——霜是由水蒸汽直接变成固态属于凝华,又因为凝华属于放热过程所以霜后暖;雪后寒,同上,雪熔化时要需吸收热量,使空气的温度降低。
5、雪落高山,霜降平原——下雪天,高山气温低于山下平地气温,下到高山的雪不易融化,而下到平地的雪能及时融化,所以下同样的雪,高山上比平地多;霜是地面上的水蒸气遇冷凝华的结果,山下平地表面上的水蒸气比高山上多,故平地易形成霜,而高山不易形成霜。
6、冰冻三尽,非一日之寒——水的温度在0℃~4℃之间是热缩冷胀,4℃时水的密度最大。当整个水温都降到4℃时,水的对流停止,气温继续下降时,上层水温降到 4℃以下,密度减小不再下沉,底层水温仍保持4℃,上层水温降到0℃并继续放热时,水面开始结冰. 由于水和冰是热的不良导体,光滑明亮的冰面又能防止幅射,因此,热传递的三种方式都不易进行,冰下的水放热极为缓慢,所以要结成厚厚的冰,需要很长时间的努力了。
7、水缸出汗,不用挑担——水缸中的水由于蒸发,水面以下部分温度比空气温度低,空气中的水蒸气遇到温度较低的外表面就产生了液化现象,水珠附在水缸外面. 晴天时由于空气中水蒸气含量少,虽然也会在水缸外表面液化,但微量的液化很快又蒸发了,不能形成水珠. 而如果空气潮湿,水蒸发就很慢,水缸外表面的液化大于汽化,就有水珠出现了。空气中水蒸气含量大,降雨的可能性大,当然不需要挑水浇地了。
8、水缸穿裙,大雨淋——缸为什么穿裙子呢? 同上,空气中水蒸气遇冷液化形成小水滴附着缸的外表面上。同时也暗示着降温即有大雨到来。
9、火场之旁,必有风生——火场附近的空气受热膨胀上升,远处的冷空气必将来补充,冷热空气的流动便形成了风。
10、纸里包不住火——纸的着火点183℃,纸温达到其着火点就会燃烧。火(事情)迟早要败露的。
11、水火不相容——物质燃烧,必须达到着火点,由于水的比热大,水与火接触可大量吸收热量,至使可燃物温度降低;同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面,使得物体不可能和空气接触,而没有了空气,燃烧就自动停止。但要注意,若油或活泼金属(如镁)等着了火,是不能用水来灭的。
12、扬汤止沸,不如釜底抽薪——液体沸腾有两个条件:一是达到沸点,二是继续吸热,缺一不可。“扬汤”只能暂时地降温止沸,但过一会还是要沸腾的;如果能“釜底抽薪”,便从根源上解决了沸腾条件,彻底地制止沸腾。这是一个治标与治本的问题。
13、扇子有凉风,宜夏不宜冬——夏天扇扇子时,加快了空气的流动,使人体表面的汗液蒸发加快,由于蒸发吸热,所以人感到凉快。但要注意,这是在人体表会分泌汗液的情况下;狗没有汗腺,若也躺在电扇下吹风,是起不到凉快的作用;发高烧的病人,体表不能分泌汗液,若也吹风不但不能降温,反而会伤风而加重病情。
14、月晕而风,础润而雨——大风来临时,高空中气温迅速下降,水蒸气凝结成小水滴,这些小水滴相当于许多三棱镜,月光通过这些“三棱镜”发生色散,形成彩色的月晕,故有 “月晕而风”之说。 础润即地面反潮,大雨来临之前,空气湿度较大,地面温度较低,靠近地面的水汽遇冷凝聚为小水珠,另外,地面含有的盐分容易吸附潮湿的水汽,故地面反潮预示大雨将至。
15、早虹雨滴滴,晚虹晒脸皮——我国的降雨云大都是由西向东移动的,早晨看到的虹,是东方射来的太阳光照在西方的天空降雨层的水滴上形成的西虹,显然,西虹是本地天气将要降雨的预示;相反,傍晚看到的虹是西方射来的太阳光照在东方天空降雨层的水滴上而形成的东虹,它预示着西方天空已没有降雨云了,天气必然是晴朗的。
16、朝霞不出门,晚霞走千里(同上)
17、虹高日头低,早晚披蓑衣——当“日头低”时,太阳光线和地平线是非常接近的,这时出现虹,虹心必然亦接近地平线,在地面上可以看到虹的半个圆弧,若此时空气中水滴很多,分布的空间很广,那么除了可以看到虹外,还可以看到霓,霓顶的半圆弧比虹高且接近天顶,也预示着降雨云已经移近天顶,本地很快就有暴雨下降。
18、大地震声音沉,小地震声音尖——这是由于大地震的振动颁率小,所以音调低感觉声音沉;小地震的振动颁率高所以音调高感觉声音尖。
19、余音绕梁,三日不绝——声音遇到障碍物后会被反射回来,即回声现象。也说明美妙的音响效果还与环境质量有关。
20、长啸一声,山鸣谷应——人在崇山峻岭中长啸一声,声音通过多次反射,可以形成洪亮的回音,经久不息,似乎山在狂呼,谷在回音。武则天的“(嵩)山呼万岁”应有此理。
21、但闻其声,不见其人——波在传播的过程中,当障碍物的尺寸小于波长时,可以发生明显的衍射。一般围墙的高度为几米,声波的波长比围墙的高度要大,所以,它能绕地高墙,使墙外的人听到;而光波的波长较短(1微米左右),远小于高墙尺寸,所以人身上发出的光线不能衍射到墙外,墙外的人就无法看到墙内人。《红楼梦》中对王熙凤的出场描写可谓“未见其人,先闻其声”了。
22、开水不响,响水不开——水沸腾之前,由于对流,水内气泡一边上升,一边上下振动,大部分气泡在水内压力下破裂,其破裂声和振动声又与容器产生共鸣,所以声音很大。水沸腾后,上下等温,气泡体积增大,在浮力作用下一直升到水面才破裂开来,因而响声比较小。
23、真金不怕火炼——从金的熔点来看,虽不是最高的,但也有1068℃,而一般火焰的温度为800℃左右,由于火焰的温度小于金的熔点,所以金不能熔化,又因为真金子化学性质极其稳定,不会因加热而变质。
24、破镜难重圆——当分子间的距离较大(超过分子直径10倍)时,分子间的引力很小,几乎为零,所以破镜很难再重圆。
25、一叶遮目,不见森林(或泰山)——光在同种均匀透明的介质中是沿直线传播的。
26、摘不到的是镜中花, 捞不到的是水中月——平面镜成的像为虚像。
27、称砣虽小压千斤——根据杠杆平衡原理,如果动力臂是阻力臂的几分之一,则动力就是阻力的几倍。如果称砣的力臂很大,那么“四两拨千斤”是完全可能的。
28、人心齐,泰山移——如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和。
29、麻绳提豆腐,提不起——在压力一定时,如果受力面积小,则压强就大。
30、猪八戒照镜子,里外不是人——根据平面镜成像的规律,平面镜所成的像大小相等,物像对称,因此猪八戒看到的像和自已“一模一样”,仍然是个猪像,自然就“里外不是人了”。
31、洞中方一日,世上已千年——根据爱因斯坦的相对论,在接近光速的“宇宙飞船”中航行,时间的流逝会比地球上慢得多,在这个“洞中”生活几天,则地球上已渡过了几年,几十年,甚至几百年,几千年。
32、千里眼,顺风耳——人们利用电磁波传送声音和图像信号,使古代神话中的“千里眼,顺风耳”变为现实。并且人类的视野已远远超过了“千里”。
33、坐地日行八万里——由于地球的半径为6370千米,地球每转一圈,其表面上的物体" 走" 的路程约为40003.6千米,约8万里。这是毛泽东吟出的诗词,它还科学的揭示了运动和静止关系——运动是绝对的,静止总是相对于参照物而言的。
34、墙内开花墙外香——由于分了在不停的做无规则的运动,墙内的花香就会扩散到墙外。
35、坐井观天, 所见甚少——由于光沿直线传播,由几何作图知识可知,青蛙的视野将很小。
36、如坐针毡——由压强公式P=F/S 可知,当压力一定时,如果受力面积越小,则压强越大。人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服。
37、一滴水可见太阳,一件事可见精神——一滴水相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像的规律,透过一滴水可以有太阳的像,小中见大。
38、鸡蛋碰石头,自不量力——鸡蛋碰石头,虽然力的大小相同,但每个物体所能承受的压强一定,超过这个限度,物体就可能被损坏。鸡蛋能承受的压强小,所以鸡蛋将破裂。
39、有麝自然香,何须迎风扬——气体的扩散现象。
40、玉不琢不成器——玉石没有研磨之前,其表面凸凹不平,光线发生漫反射,玉石研磨以后,其表面平滑,光在其表面发生镜面反射。
41、人往高处走,水往低处流——水受重力作用,故总是由高处流向低处。
42、一石击破水中天——平静的水面如一块平面镜,可看到天的像,石块投入水中破坏了平静的水面,形成层层水波,水中天的像也就被击破了。
43、瞎子点灯白费蜡——人们能看到世上万事万物,是因为太阳光或用来照明的光照射在物体上被物体反射后的光线进入人眼,反射光线进入不了瞎子眼中,所以瞎子看不见物体。
44、四周黑漆漆的,能不碰壁?——光是产生视觉的基础,没有了光明,再好的眼睛也没用。
45、照相的底片,颠倒黑白——照相机是应用物体放在凸透镜两倍焦距以外,成倒立缩小的实像原理制成的,故照相底片上的像与人是颠倒的。底片上涂有感光剂,人照相时,由于浅色部位反射光的能力强,反射光进入相机的暗箱,与底片上的感光剂发生了光化作用,而深色部位由于吸收光的能力强,只有很少的反射光射入底片。这样浅色部位在胶片上感光强,深色部位感光弱。胶片冲洗时,感光弱的部位的感光剂基本冲洗掉,所以呈浅色,而感光强的部位由于发生了光化反应冲不掉,所以呈深色。
46、磨刀不误砍柴工——减小受力面积,增大压强。
47、一个巴掌拍不响——力是物体对物体的作用,一个巴掌要么拍另一个巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响。
48、四两拨千斤——杠杆的平衡条件,增大动力臂与阻力臂的比,只需用较小的动力就能撬起很重的物体。
49、水银落地,无孔不入——水银的密度大于组成地面各物质的密度,水银又具有流动性,故它总是沉在其它物质的下面。
50、泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头——泥鳅黄鳝的表面都光滑,摩擦力小。
51、大船漏水——有进无出——液体内部存在压强,船破后,船外的水被压进船内,直到船内外水面相平,此刻船内的水也不会向外流。
52、按下葫芦起了瓢——葫芦的密度小于水的密度,故只能漂浮在水面。
52、水平不流,人平不言——连通器的原理。孔子教育学生冉有、子路说:“丘也闻:有国有家者,不患寡而患不均,不患贫而患不安。盖均无贫,和无寡,安无倾”(《论语•季氏》)。 这是孔子转述别人的言论:作为家庭、国家的领导者,不怕财物少而只怕分配不均匀,不怕贫穷而只怕不安宁不稳定。为什么这样呢,大概是由于:分配均匀就不会有人怨恨贫穷,和气融融就不会显得物资匮乏,安宁稳定就没有破家亡国的危险。虽然是转述,但从孔子拿它教育学生来看,孔子应该也是这样认为的。
53、软也是水,硬也是水——因为水具有流动性,所以水是软的;又因为水分子之间存在着斥力,难易压缩,所以水是硬的。老子曰:“天下莫柔弱于水,而攻坚强者莫之能胜。”
54、苹果离树,不会落在远处——由于地球的吸引而产生的重力方向是坚直向下,所以苹果离树,不会落在远处。
55、爬得高,摔折腰——因为被举高的物体都具有重力势能,并且举地越高重力势能越大,所以爬得高,一旦失足,跌得特别重。