高中物理知識(shí)在生活中的探究性研究

賈佳

日常生活中很多現(xiàn)象和事情，都可以利用物理知識(shí)進(jìn)行解釋，如炎熱夏季冰箱中的啤酒一旦拿出就會(huì)出“汗”、石英鐘沒(méi)電時(shí)秒針停留在9位置處、下雪不冷化雪冷等，這些現(xiàn)象的存在和發(fā)生通過(guò)物理知識(shí)便能解釋清楚。因此物理知識(shí)和我們?nèi)粘Ｉ钣兄o密聯(lián)系，是不可分割的。

高中物理知識(shí)點(diǎn)中，主要以力學(xué)、電磁學(xué)等相關(guān)內(nèi)容為主，而力學(xué)、電磁學(xué)等也是日常生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象。在高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，筆者經(jīng)過(guò)探索發(fā)現(xiàn)，除了生活中很多事物和現(xiàn)象可以利用高中物理知識(shí)進(jìn)行解釋外，很多高中物理知識(shí)點(diǎn)也可以通過(guò)生活的探究進(jìn)行解釋，即利用生活中的常見(jiàn)的事物或?qū)ο蟮葘?duì)高中物理知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行探究，使很多知識(shí)點(diǎn)淺顯易懂。

“曲線運(yùn)動(dòng)條件”是高中物理中的一項(xiàng)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)學(xué)好運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)有著至關(guān)重要的作用。為了深入了解“曲線運(yùn)動(dòng)條件”，筆者按照教材上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探索。教材中有關(guān)“曲線運(yùn)動(dòng)條件”的實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)金屬小球、條形磁鐵實(shí)現(xiàn)的。即用條形磁鐵去吸引滾動(dòng)的金屬小球，正在直線滾動(dòng)的金屬小球會(huì)由于受到磁鐵的吸引力滾動(dòng)方向發(fā)生變化，呈現(xiàn)出曲線特點(diǎn)，從而反映出物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的必要條件。這一實(shí)驗(yàn)中，器材也容易找到，簡(jiǎn)單易操作。但在實(shí)際操作過(guò)程中，要想使金屬小球最初運(yùn)動(dòng)時(shí)完全呈現(xiàn)出直線特點(diǎn)，對(duì)金屬小球運(yùn)動(dòng)地點(diǎn)要求較高，而現(xiàn)實(shí)生活中不易找到這種地點(diǎn)。另外小球滾動(dòng)方向和速度控制方面有一定難度，這些都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響，從而也影響了對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解和認(rèn)識(shí)。筆者處于對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，在實(shí)際生活中對(duì)“曲線運(yùn)動(dòng)條件”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。如下是筆者所做的力學(xué)生活探究性實(shí)驗(yàn)。

1.用玩具水槍取代金屬小球和磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。玩具水搶是生活中最常見(jiàn)的一種玩具，簡(jiǎn)單、易操作，是小孩子所喜愛(ài)的一種玩具。通過(guò)玩具水槍能對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件進(jìn)行有力的實(shí)驗(yàn)論證。將玩具水槍按照不同的水平角度進(jìn)行射擊，不同水平角度射擊出來(lái)的水流呈現(xiàn)出來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡是不同的。當(dāng)玩具水槍按照豎直方向進(jìn)行射擊時(shí)，水流呈現(xiàn)出直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，而其他水平方向的射擊，則屬于曲線運(yùn)動(dòng)。由此可知用玩具水槍進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)條件演示，淺顯易懂，操作簡(jiǎn)單方便。

2.在物理教材“曲線運(yùn)動(dòng)條件”實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，不改變實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)器材，只改變實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)“曲線運(yùn)動(dòng)條件”進(jìn)行生活性探究。教材中，探究實(shí)驗(yàn)是在水平面上進(jìn)行的。當(dāng)學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)往往具備良好效果，能看清小球運(yùn)動(dòng)軌跡，但如果是針對(duì)教師教學(xué)，則實(shí)驗(yàn)效果不理想，后排學(xué)生將無(wú)法看到小球運(yùn)動(dòng)軌跡。為了幫助教師改善這一問(wèn)題，筆者在此提出讓小球在斜面上運(yùn)動(dòng)，即將水平面改為斜面。斜面運(yùn)動(dòng)同樣是生活中常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，同時(shí)斜面具有一定高度，后排學(xué)生也能看到小球運(yùn)動(dòng)軌跡。生活中光滑的面板很多，如光滑的木板、玻璃板等，都是常見(jiàn)的面板，可以選擇一面尺寸為60cm×60cm的光滑面板，和桌面呈現(xiàn)出30°角，并在面板一角安裝斜槽，讓小球先經(jīng)過(guò)斜槽進(jìn)而在面板上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，當(dāng)小球在面板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向和ad平行時(shí)，則做的是直線運(yùn)動(dòng)；不和ad平行時(shí)，則屬于曲線運(yùn)動(dòng)。

圖2 小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)軌跡

筆者提出的以上兩個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)條件生活探究實(shí)驗(yàn)，是在教材實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)是實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了改進(jìn)，另外一個(gè)則是對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)條件進(jìn)行了改進(jìn)。這兩種改進(jìn)實(shí)驗(yàn)都能簡(jiǎn)單、有效的對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件進(jìn)行反映，同時(shí)這兩種改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中器材、運(yùn)動(dòng)條件都來(lái)源于生活，是生活中最常見(jiàn)的，實(shí)現(xiàn)了探究實(shí)驗(yàn)的生活化，在加強(qiáng)我們對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)條件認(rèn)識(shí)的同時(shí)，還能學(xué)會(huì)曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際生活應(yīng)用。