雞蛋也瘋狂
——新課改下的高中物理課堂

□浙江省寧波市李惠利中學(xué) 葛丹丹

在高中學(xué)習(xí)生涯中，出現(xiàn)了這樣的怪現(xiàn)象:很多學(xué)生都學(xué)不好物理，導(dǎo)致他們最終被迫放棄物理這門學(xué)科。那么，我們?cè)撊绾胃淖冞@種怪象呢？

“興趣是最好的老師?！庇辛伺d趣，學(xué)生會(huì)在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生極大的積極性，也會(huì)有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)需求，自然而然能體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣，從而達(dá)到提高物理學(xué)科素養(yǎng)的目的。因此筆者在平常教學(xué)中一直相當(dāng)重視學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，利用身邊物品，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，分析生活中的物理現(xiàn)象，加深學(xué)生對(duì)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣，從而積極主動(dòng)地參與到物理教學(xué)中來。

雞蛋是日常生活中很常見的物品，也是每個(gè)學(xué)生非常熟知的物體。本文將介紹一些與雞蛋有關(guān)的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)。

一、高中物理課堂上能直接采用的演示實(shí)驗(yàn)

課堂趣味實(shí)驗(yàn)1：“砸不爛”的雞蛋

在《動(dòng)量定理》這節(jié)課中我們可以演示如下實(shí)驗(yàn)，相信定能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的興趣，增強(qiáng)他們的求知欲。

課上我會(huì)先播放經(jīng)典視頻“氣功”節(jié)目：只見“氣功大師”平躺在布滿鐵釘?shù)钠脚_(tái)上，身上壓著一塊大石板，石板上放一塊小石塊，另一助手用一大錘將小石塊砸碎，而“氣功大師”卻安然無羔；再演示雞蛋實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)托盤上鋪上松軟的細(xì)砂，細(xì)砂上面均勻地?cái)[放一些差不多大小的雞蛋，然后在雞蛋上面壓一塊大石板，石塊上面再放置一塊磚，這時(shí)，演示者手持鐵錘，迅速地向磚塊砸去，隨著“啪”的一聲，只見磚塊被砸得粉碎。而令人奇怪的是，當(dāng)我們搬開石塊拿出一個(gè)個(gè)雞蛋時(shí)，卻看到雞蛋依然完好無損。

這樣的開場(chǎng)，過程如此驚心動(dòng)魄結(jié)局卻這樣出人意料，一定會(huì)極大激發(fā)學(xué)生的探究欲望，學(xué)生保持高度的專注度自然也不在話下。

課堂趣味實(shí)驗(yàn)2：會(huì)“冒汗”的雞蛋

首先準(zhǔn)備一個(gè)生雞蛋，在一端用針頭開一個(gè)很小的小孔，然后用注射器把蛋清和蛋黃全部抽出，同時(shí)將附著在蛋殼內(nèi)壁的薄膜也去掉，再從小孔注入紅墨水，最后用空的注射器通過小孔往蛋殼內(nèi)打氣。這時(shí)，你會(huì)看到有許許多多紅色的小水珠從蛋殼中滲透出來，就好像是雞蛋在出汗似的。學(xué)生看到這樣的現(xiàn)象定會(huì)充滿好奇，求知欲爆棚。

實(shí)驗(yàn)原理：固體分子之間存在空隙。

在學(xué)習(xí)《分子的熱運(yùn)動(dòng)》時(shí)，可以用該實(shí)驗(yàn)來說明固體分子之間存在空隙。

課堂趣味實(shí)驗(yàn)3：瓶子“吞”雞蛋

準(zhǔn)備工作：

1.選一個(gè)口徑比雞蛋直徑略小的瓶子，在瓶子底部鋪上一層細(xì)細(xì)的沙子。

2.給一個(gè)熟雞蛋剝?nèi)サ皻ぁ?/h3>

開始實(shí)驗(yàn)：先點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉，將其投至瓶?jī)?nèi)，接著用去殼雞蛋堵住瓶口，注意雞蛋小頭端貼著瓶口。待火焰熄滅后，我們會(huì)看到雞蛋被瓶子緩緩吸入瓶肚中。

實(shí)驗(yàn)分析：開始時(shí)，酒精棉燃燒使瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹，使得一部分氣體被排出瓶子。當(dāng)雞蛋堵住瓶口，瓶?jī)?nèi)缺氧，火焰就會(huì)熄滅，瓶?jī)?nèi)氣體溫度下降，壓強(qiáng)變小，低于瓶外的大氣壓。由于瓶子內(nèi)外的壓強(qiáng)差，具有一定彈性的雞蛋就被擠入瓶中。

在研究《熱力學(xué)第一定律》時(shí)，教師可以在課堂上演示該實(shí)驗(yàn)引入課題。

課后自主實(shí)驗(yàn)4：不倒翁

在《重力、基本相互作用》這節(jié)課后，教師可以布置這樣一個(gè)小任務(wù)，相信同學(xué)們對(duì)重心的概念會(huì)更加清晰明。

實(shí)驗(yàn)步驟：先選一個(gè)生雞蛋，在雞蛋小頭這端開一個(gè)小孔，倒出里面的蛋清蛋白，清理干凈，沿小孔滑入一個(gè)重物。接下來先點(diǎn)燃一枝蠟燭準(zhǔn)備著，再以蛋殼的大頭端為底部，扶正雞蛋殼，滴入燭油，把重物固定在蛋殼底部，燭油大概封存至整個(gè)蛋殼高度的四分之一即可。這樣，一個(gè)簡(jiǎn)易的“不倒翁”就完工啦！

實(shí)驗(yàn)原理：物體的重心越低，它的穩(wěn)定性就會(huì)越好。在空蛋殼的底端用燭油封存的重物，使整個(gè)蛋殼的重心靠近蛋殼的底部。用力推動(dòng)“不倒翁”后，雞蛋傾斜偏離中心軸線時(shí)，蛋體的重心就會(huì)升高。而蛋殼底端是球形的，在重力作用下，蛋體會(huì)回到原來的平衡位置上，同時(shí)由于慣性，蛋體會(huì)繼續(xù)朝另一個(gè)方向傾斜，就這樣“不倒翁”就可以擺動(dòng)。

二、知識(shí)拓展類課程

在浙江省的新課改中，學(xué)生被要求要修足選修課。筆者建議物理老師可以開設(shè)類似《生活中的物理》這樣的選修課。而毋庸置疑的一點(diǎn)是，雞蛋問題就是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的題材。

1.薄殼結(jié)構(gòu)。

筆者曾經(jīng)找來很多人進(jìn)行捏破雞蛋的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果卻以失敗告終——沒有一個(gè)人能夠把雞蛋捏破。大家都感到很奇怪，薄薄的雞蛋殼為什么捏不破？其實(shí)大可不必如此大驚小怪，這其實(shí)是由雞蛋的特殊結(jié)構(gòu)所決定的。正因?yàn)殡u蛋的外形就是集中的圓頂薄殼，是正高斯曲率的旋轉(zhuǎn)曲面殼，所以雞蛋就能夠把受到的壓力均勻地分散到蛋殼的各個(gè)部分。

建筑設(shè)計(jì)師受到“薄殼結(jié)構(gòu)”啟發(fā)，設(shè)計(jì)出許多既輕便省料又美觀氣派的建筑物，如我國的國家大劇院、浙江省體育館、清真寺的圓頂?shù)?，也由此有了“仿生建筑”這一名詞。

國家大劇院

浙江省體育館

2.生活中一些關(guān)于雞蛋的小常識(shí)。

（1）如何分辨雞蛋的生熟？給你兩個(gè)外形、顏色都類似的生雞蛋和熟雞蛋，你會(huì)分辨哪個(gè)是生雞蛋哪個(gè)是熟雞蛋嗎？我們可以這樣做：用相同的力使它們?cè)谠幮D(zhuǎn)：能迅速且平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的那個(gè)是熟雞蛋，而緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的那個(gè)是生雞蛋。

分析原因：生雞蛋的蛋殼內(nèi)是液狀的蛋清，外力作用在蛋殼上旋轉(zhuǎn)時(shí)，蛋清由于慣性，會(huì)繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)。而它與蛋殼間存在的摩擦阻力作用，會(huì)使整個(gè)蛋只能做緩慢運(yùn)動(dòng)。而熟雞蛋內(nèi)蛋清已凝固成蛋白，也就是說蛋殼和蛋清成了一個(gè)整體，在外力作用下，整個(gè)雞蛋就能迅速轉(zhuǎn)動(dòng)不易停止。

（2）如何儲(chǔ)藏雞蛋不易變質(zhì)？結(jié)論：雞蛋大頭朝上豎放不容易壞。原因:新鮮的蛋，其蛋白很濃稠，能夠非常有效地固定蛋黃的位置。但隨著雞蛋存放時(shí)間的延長，尤其當(dāng)外界溫度比較高的時(shí)候，在蛋白酶的作用下，蛋白中的粘液素慢慢脫水，失去固定蛋黃的作用。這時(shí)如果把蛋橫放，由于蛋黃的密度比蛋白小，蛋黃就會(huì)上浮，靠近蛋殼，變成粘殼蛋。要是把蛋大頭朝上豎放，蛋大的一頭有一個(gè)氣室，里邊有氣體，當(dāng)?shù)鞍鬃兿?，蛋黃上浮后也不易貼近蛋殼，所以不容易形成粘殼蛋。

（3）如何辨別雞蛋是否新鮮？①外觀法。新鮮雞蛋外殼有一層白霜粉末，手指磨擦?xí)r不太光滑。②手搖法。選購雞蛋時(shí)輕輕搖晃雞蛋，沒有聲音的是鮮蛋，而發(fā)出晃當(dāng)聲音的是壞蛋。③照射法。用手輕輕握住雞蛋，對(duì)光觀察，好的蛋蛋白清晰，呈半透明狀態(tài)，一頭有小空室，壞的蛋呈灰暗色，空室較大。另外，不新鮮或變質(zhì)的雞蛋還會(huì)有污斑。

（4）如何剝蛋殼最容易。實(shí)驗(yàn)：雞蛋煮熟后，把雞蛋撈起，立刻將其浸入冷水中，待雞蛋完全冷卻后，再撈起雞蛋，那時(shí)剝殼會(huì)容易很多。

分析原因：這是由于不同的物質(zhì)熱脹冷縮的程度不同。當(dāng)溫度急劇下降時(shí)，由于組織疏松的蛋白收縮率比蛋殼大，收縮程度更明顯，造成蛋白蛋殼相互脫離，剝蛋殼就更容易了。

三、玩一玩“雞蛋撞地球”

另外，學(xué)校開設(shè)科技節(jié)時(shí)，可以開設(shè)“雞蛋撞地球”的比賽，當(dāng)然我們也可以讓班級(jí)同學(xué)組織以下比賽：把生雞蛋從樓上扔到水泥地面上，看看誰的雞蛋能做到不破損而且所用的材料最節(jié)省。

小小的雞蛋蘊(yùn)藏著大大的知識(shí)。我們可以在各相關(guān)章節(jié)中好好利用雞蛋這個(gè)隨處可見的實(shí)驗(yàn)儀器，也可在高中第一課集中實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的強(qiáng)烈興趣。相信只要我們用心，學(xué)生一定能找到更多學(xué)習(xí)物理的樂趣。