牽?；ǖ那o

王家偉

八年級(jí)《物理》（人教版）下冊(cè)第77頁第5題是這樣的：圖9．3－12（如圖1）是牽?；ㄇo的照片.觀察自然界中纏繞植物的莖和攀援植物的卷須，它們的纏繞方向和生長方向有什么關(guān)系？這跟螺線管中電流的方向與其北極方向的關(guān)系是否相同？對(duì)于不同的植物，這種關(guān)系都一樣嗎？

自然界中植物莖分為直立莖、纏繞莖和攀援莖，它們都起著連接根和葉的橋梁作用，并在根和葉之間不停地傳送著營養(yǎng)物質(zhì).像本身細(xì)長而柔軟，不能直立只能纏繞在其他物體上向上生長的那種莖叫做纏繞莖，如牽?；ā⒔疸y花的莖.

大家都知道，植物具有向光性.植物的莖總是向上生長，做“負(fù)向地性運(yùn)動(dòng)”，以便得到陽光而進(jìn)行光合作用；根總是向下生長，做“向地性運(yùn)動(dòng)”，以便得到水和養(yǎng)料.植物的這種向地性和負(fù)向地性運(yùn)動(dòng)，稱為“向性運(yùn)動(dòng)”.

植物之所以會(huì)產(chǎn)生向性運(yùn)動(dòng)，主要是生長素作用的結(jié)果.攀援植物的卷須和纏繞莖，在接觸支持物的一面生長素含量少，植物生長較慢；而在不接觸支持物的一面含生長素較多，植物生長較快，因此它們就螺旋式地纏繞在支持物上， 攀向高處去爭取陽光和雨露.有趣的是，牽?；ㄏ蜃笮D(zhuǎn)纏繞而上，其纏繞方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即它的纏繞方向和生長方向有右手性的規(guī)律（如圖2）；而有些植物如金銀花、菟絲花等始終向右旋轉(zhuǎn)，其纏繞方向?yàn)轫槙r(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即它的纏繞方向和生長方向有左手性的規(guī)律（如圖3）；而何首烏卻是“隨心所欲”地轉(zhuǎn)頭，有時(shí)左旋，有時(shí)右旋，也就是它的纏繞方向和生長方向是無手性的.

那么，有手性的這些纏繞莖植物為什么會(huì)有固定的纏繞方向呢？科學(xué)家最新研究表明，植物旋轉(zhuǎn)纏繞的方向特性，是它們各自的祖先遺傳下來的本能.遠(yuǎn)在億萬年前，有兩種攀援植物的始祖，一種生長在南半球，一種生長在北半球.為了獲得更多的陽光和空間，使自身生長發(fā)育得更好，它們莖的頂端就隨時(shí)朝向東升西落的太陽.這樣，生長在南半球植物的莖就向右旋轉(zhuǎn)，生長在北半球植物的莖則向左旋轉(zhuǎn).經(jīng)過漫長的適應(yīng)、進(jìn)化過程，它們便形成了各自旋轉(zhuǎn)纏繞的固定方向.以后，它們雖被移植到不同的地理位置，但其旋轉(zhuǎn)纏繞的方向特性卻被遺傳下來固定不變.

那么，纏繞植物的莖的纏繞方向和生長方向跟螺線管中電流方向與其北極方向的關(guān)系是否相同？

根據(jù)以上分析不難發(fā)現(xiàn)，牽?；ㄇo的纏繞方向和生長方向跟螺線管中電流方向與其北極方向有同一性.教材通過實(shí)驗(yàn)，探究出通電螺線管周圍存在磁場，總結(jié)出通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系，即安培定則（又稱右手螺旋定則）.為了幫助同學(xué)們更好地理解和掌握安培定則，教材在“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”中提出了觀察和研究牽牛花的莖的問題，讓同學(xué)們從生物知識(shí)角度，采用類比方法去感受安培定則的內(nèi)容．通過觀察和比較，同學(xué)們既學(xué)習(xí)了手性在物理中的應(yīng)用，體會(huì)、領(lǐng)悟了科學(xué)的方法，同時(shí)，又可以培養(yǎng)同學(xué)們認(rèn)識(shí)自然，探索自然奧秘的興趣.

責(zé)任編輯 程 哲