摘 要:物理是一門以生活為基礎(chǔ)的課程,更是一門以現(xiàn)實(shí)生活為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?,F(xiàn)實(shí)社會(huì)生活的各個(gè)方面鑄就了不勝枚舉的物理概念與物理規(guī)律,而這些概念與規(guī)律又服務(wù)于現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的生活與生產(chǎn),這表明物理來源于生活又反作用于生活。本文主要根據(jù)現(xiàn)實(shí)中的生活現(xiàn)象,如雨后彩虹、電磁爐加熱食物等光電現(xiàn)象,首先解釋基本的物理原理,然后針對(duì)這些現(xiàn)象來進(jìn)一步解釋其中的內(nèi)涵。通過生活現(xiàn)象探析物理知識(shí),不僅能深入生活,理解事物本質(zhì),更能通過生活化的例子來更好地加深對(duì)高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:高中物理 生活現(xiàn)象 分析探究
高中物理不僅在教學(xué)體系中扮演著重要的角色,在現(xiàn)實(shí)生活中也是隨處可見,舉足輕重。高中物理理論知識(shí)的源泉就是那些隨處可見的生活現(xiàn)象或者自然現(xiàn)象。我們在學(xué)習(xí)過高中物理知識(shí)之后,應(yīng)該反過來從一個(gè)專業(yè)的角度去展現(xiàn)它們的基本原理,并且將高中物理知識(shí)與生活現(xiàn)象結(jié)合起來,這樣學(xué)習(xí)的過程會(huì)更加生動(dòng)形象、簡單易懂,這對(duì)提高學(xué)生的主動(dòng)觀察現(xiàn)實(shí)生活并解決物理問題的能力有很大幫助,使學(xué)生在高中物理上的學(xué)習(xí)有一個(gè)質(zhì)的飛躍。物理是一種自然科學(xué),小到原子質(zhì)子,大到地球宇宙,無一不以現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)為檢驗(yàn)理論規(guī)律正確與否的標(biāo)準(zhǔn),這就是物理的魅力所在——精密性、真實(shí)性。尤其高中物理,更是與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)輔車相依、相輔相成。用高中物理知識(shí)可以解釋很多現(xiàn)象,如雨后彩虹、電磁爐加熱食物等。
一、雨后彩虹
“兩水夾明鏡,雙橋落彩虹?!辈屎缡且环N時(shí)常被人們所看到的大自然的美麗現(xiàn)象,一般是為多種顏色組合而成的呈劣弧形的光帶。彩虹不僅美麗可供觀賞,還有著美好的寓意,帶有浪漫色彩,經(jīng)常為文人墨客的筆下之彩。那這么美麗的彩虹,它出現(xiàn)的原理是什么呢?
(一)太陽光是一種復(fù)合光。雖然我們平常所見的太陽光的顏色是白色的,但其實(shí)它是由多種顏色的可見光組合在一起而形成的復(fù)合可見光。
(二)光是一種特殊的電磁波。而某些頻率的電磁波會(huì)對(duì)人類的眼睛產(chǎn)生作用,使人的眼睛產(chǎn)生感光效用。所以人類能看得見一定頻率段的電磁波,這里的電磁波也就是我們所說的可見光。
(三)可見光可以在不同介質(zhì)傳播。但其傳播速度因不同介質(zhì)的屬性不同而不一樣,當(dāng)介質(zhì)不變化的時(shí)候,可見光將會(huì)直線前行,當(dāng)介質(zhì)發(fā)生變化,可見光的前進(jìn)路線將在介質(zhì)交界處發(fā)生彎折。當(dāng)然,路線方向彎折的程度也隨可見光的不同而有所不同。
(四)光的反射現(xiàn)象。在光遇到水面、玻璃面以及其他介質(zhì)表面時(shí),可見光會(huì)在分界面上改變方向并且又重新返回原來路線方向中。
這些太陽光中的復(fù)合光,波長不同,頻率不同,折射率相對(duì)于同一種介質(zhì)也不同,所以這些光線會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。而每當(dāng)雨過天晴之時(shí),空中懸浮著很多小水珠。在未經(jīng)過水珠之前,太陽光是直著的,但是自遇到水珠開始,會(huì)發(fā)生反射與折射現(xiàn)象。當(dāng)呈一定角度進(jìn)入水珠里的光線滿足全反射的條件時(shí),其會(huì)發(fā)生全反射,發(fā)生反射的光線反射出水珠時(shí)又會(huì)發(fā)生散射,所以復(fù)合光線因頻率的不同,最后會(huì)分散成七種色光,紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。當(dāng)然有可能在第一次全反射之后,光線還是不能射出,會(huì)出現(xiàn)第二次或者是第三次反射。進(jìn)而在多數(shù)水滴作用下,就形成了這一美麗的自然現(xiàn)象——彩虹。
二、電磁爐加熱食物
電磁爐是一種家庭常用電器,具備加熱速度快、節(jié)能環(huán)保、無明火、無煙塵、易清潔、安全性的特點(diǎn),方便實(shí)惠。在當(dāng)今時(shí)代,幾乎家家必備。那么如此好用的電磁爐,它的物理原理是什么呢?
(一)電磁感應(yīng):一個(gè)導(dǎo)體,若放在變化的磁場中,則會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢。這個(gè)導(dǎo)體產(chǎn)生的電動(dòng)勢稱為感應(yīng)電動(dòng)勢。如果將導(dǎo)體做成閉合的回路,那么這種感應(yīng)電動(dòng)勢會(huì)使電子流動(dòng),形成感應(yīng)電流。磁場變化越快、越大,電動(dòng)勢就越大,電流越強(qiáng)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),不僅揭示了電與磁兩者之間的緊密的聯(lián)系,而且為以后發(fā)現(xiàn)電與磁之間相互轉(zhuǎn)化奠定了很大的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)是因?yàn)榇磐孔兓a(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的一種現(xiàn)象,所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的兩大條件為(缺一不可):
1.電路是閉合并且流通的
2.穿過閉合電路的磁通量即磁場發(fā)生變化
3.電路的一部分在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)
(二)渦流:由于電磁感應(yīng)效應(yīng)產(chǎn)生的循環(huán)在導(dǎo)體內(nèi)的電流,因看起來就像水中的旋渦,所以我們把它叫做渦電流。渦流能使導(dǎo)體發(fā)熱。
電磁爐就是采用了這一電學(xué)原理——磁場感應(yīng)渦流。電磁爐的爐面材料是耐高溫的陶瓷,它通過高頻的電流流過環(huán)繞的線圈,于是產(chǎn)生了封閉的磁場,然后磁場的磁場力穿過陶瓷臺(tái)板而作用于金屬鐵鍋或者不銹鋼鍋時(shí),就會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流,渦流克服金屬內(nèi)阻流動(dòng)做功,從而高效地將電能轉(zhuǎn)化為熱能,令鍋體底部快速地發(fā)熱。然后熱量作用于食物,達(dá)到了加熱食物的目的。所以電磁爐的鍋體應(yīng)選擇像鐵、不銹鋼等具有磁性分子的材料,而不應(yīng)選擇銅、鋁、陶、玻璃等材料,因?yàn)樗鼈兊姆肿佣疾皇谴判苑肿?,不能在磁場的作用下產(chǎn)生碰撞。
結(jié)語
無論是從近代物理學(xué)時(shí)期的地心說、落體定律和力學(xué)運(yùn)動(dòng)定律,還是到現(xiàn)代物理學(xué)時(shí)期的狹義廣義相對(duì)論、量子力學(xué),這些巨大變革,都離不開現(xiàn)實(shí)中無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)。這也正證明了科學(xué)離不開生活,物理離不開生活??偠灾?,高中物理知識(shí)源于生活而服務(wù)于生活。只有將教學(xué)與學(xué)習(xí)的過程與生活實(shí)際相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)到的相關(guān)物理知識(shí)更好地運(yùn)用到社會(huì)的生產(chǎn)、生活中去,不僅可以提高學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化自主探究能力,還能提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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作者簡介
張慧文,女,籍貫:山東,哈爾濱市122中學(xué),研究方向:高中化學(xué)。