生活物理現(xiàn)象的探索與應(yīng)用

趙梓良

摘 要

教育改革背景下，初中物理學(xué)科學(xué)習(xí)不僅重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，也注重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，要求我們學(xué)會(huì)將學(xué)到的知識(shí)用于生活實(shí)踐?；诖?，本文以生活物理現(xiàn)象作為研究對(duì)象，分析當(dāng)前物理學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生提出的要求，并從氣體現(xiàn)象、光學(xué)現(xiàn)象、電學(xué)現(xiàn)象、聲音現(xiàn)象等方面闡述常見(jiàn)的生活物理現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞

生活物理現(xiàn)象;初中生;物理學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)： G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.53

0 引言

新課改強(qiáng)調(diào)“初中物理教學(xué)中，必須嚴(yán)格按照從生活走向物理、由物理走向社會(huì)”的理念思想展開(kāi)教學(xué)實(shí)踐。物理教師需要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況和學(xué)習(xí)水平，引導(dǎo)學(xué)生尋找日常生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，我們要善于觀察，對(duì)各種普遍的現(xiàn)象加以分析和研究，聯(lián)系教材內(nèi)容找出生活物理現(xiàn)象與知識(shí)點(diǎn)的契合點(diǎn)，從而扎實(shí)理論知識(shí)基礎(chǔ)，豐富生活經(jīng)驗(yàn)。

1 物理學(xué)科對(duì)初中生學(xué)習(xí)提出的要求

從物理學(xué)科核心素養(yǎng)角度出發(fā)，探究物理對(duì)我們學(xué)習(xí)提出的要求。具體如下：（1）聯(lián)系生活實(shí)際，養(yǎng)成物理觀念。雖然我們?cè)诔踔须A段接受的物理學(xué)科知識(shí)比較簡(jiǎn)單，但物理作為一門(mén)綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，老師會(huì)有意的將知識(shí)聯(lián)系生活，讓教材中的觀念變換視角，以便我們從新的角度思考問(wèn)題。比如對(duì)于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用，在探究問(wèn)題時(shí)我們需建立系統(tǒng)化物理觀念，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度看待“力的作用是相互的”這一概念。（2）強(qiáng)化科學(xué)思維訓(xùn)練。作為一名學(xué)生，應(yīng)從自身親身體驗(yàn)和生活感受中建立物理知識(shí)模型，通過(guò)科學(xué)的推理與實(shí)驗(yàn)研究將思維進(jìn)行轉(zhuǎn)化，結(jié)合生活實(shí)際與物理原理展開(kāi)批判，從而強(qiáng)化自身物理認(rèn)知能力。物理科學(xué)思維應(yīng)包含科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等能力。（3）實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)習(xí)物理時(shí)，教師會(huì)對(duì)提出的問(wèn)題及時(shí)處理，引導(dǎo)我們盡快解決眼前的問(wèn)題，并在解題過(guò)程中融入自己的想法，親身動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，或從生活物理現(xiàn)象中找到解題思路。（4）科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。我們?cè)诹私馕锢斫滩闹R(shí)點(diǎn)、掌握重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)科學(xué)保持著敬畏心態(tài)，嚴(yán)謹(jǐn)看待生活物理現(xiàn)象，以認(rèn)真而負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度完成學(xué)習(xí)任務(wù)[1]。

2 生活物理現(xiàn)象的探索與應(yīng)用實(shí)踐

2.1 生活中氣體現(xiàn)象背后的物理規(guī)律

在學(xué)習(xí)“氣壓”知識(shí)時(shí)，我們雖然熟練的背下了相關(guān)公式，卻無(wú)法將其聯(lián)系于實(shí)際，面對(duì)生活物理現(xiàn)象類題目時(shí)，往往無(wú)從下手。對(duì)此，可以加強(qiáng)對(duì)生活物理現(xiàn)象的研究，分析“氣壓”在生活中的存在和應(yīng)用，從而豐富生活經(jīng)驗(yàn)，增加閱歷。很多同學(xué)會(huì)騎自行車上學(xué)，那么就會(huì)對(duì)“自行車上的氣壓知識(shí)”有所了解。在自行車內(nèi)胎充氣方面，早期自行車車輪都是木輪或鐵輪，行走時(shí)十分顛簸，現(xiàn)在騎行的自行車輪胎為充氣內(nèi)胎，輪胎內(nèi)壓強(qiáng)增大可以讓車輛起到緩沖的效果，減少自行車前進(jìn)阻力。此外，充氣內(nèi)胎上的氣門(mén)芯能夠起到單向閥門(mén)的作用，氣體只能進(jìn)入輪胎，不能從中泄漏，以此保證充氣內(nèi)胎的密封效果。液化氣在常溫狀態(tài)下可以用壓縮體積的方法實(shí)現(xiàn)氣體的液化，液化之后的氣體能夠被有效裝入鋼罐。使用時(shí)，通過(guò)減壓閥的作用可以降低液化氣壓強(qiáng)，推動(dòng)液態(tài)氣體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氣體，方便氣體在爐灶中燃燒[2]。

2.2 生活中光現(xiàn)象與物理原理分析

光學(xué)是初中與高中物理知識(shí)的重要構(gòu)成模塊，我們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)要對(duì)光學(xué)知識(shí)有著足夠的掌握。但單純的依靠課堂了解光學(xué)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而光學(xué)現(xiàn)象與生活聯(lián)系緊密，我們可以從生活物理現(xiàn)象中了解光學(xué)物理原理，加強(qiáng)對(duì)其知識(shí)點(diǎn)的掌握，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。

2.2.1 光的反射現(xiàn)象與物理原理

光的反射是最常見(jiàn)的生活物理現(xiàn)象。比如每天出門(mén)前照鏡子就是一種光的反射現(xiàn)象，或在陽(yáng)光下拿出手機(jī)，手機(jī)屏幕會(huì)投射出一道光線，讓昏暗的室內(nèi)出現(xiàn)光點(diǎn)。水面上的倒影也是光的反射現(xiàn)象，在光的反射作用下，我們可以從水面上看到自己。光的反射實(shí)質(zhì)上就是光線從透明介質(zhì)射向另一介質(zhì)，兩種介質(zhì)表面出現(xiàn)光路翻轉(zhuǎn)，使光線回到原本的介質(zhì)中傳播。我們照鏡子的時(shí)候，光線會(huì)從空氣向鏡面?zhèn)鞑?，光線到達(dá)鏡面之后被反射回來(lái)，我們的眼睛接收了反射回來(lái)的光線，在看鏡子時(shí)就能看到對(duì)應(yīng)的影響。在太陽(yáng)光下拿起手機(jī)屏幕就會(huì)形成新的光路，如果輕微翻轉(zhuǎn)手機(jī)屏幕，新的光路也會(huì)改變傳播方向。反射中，入射與出射光線同介質(zhì)的接觸面形成的夾角是相等的，不管入射光線怎么樣變化，角度如何改變都不會(huì)改變出射光線的角度，雙方一直保持著夾角相等的規(guī)律。反射的光路是可逆的，從出射光線路徑射入新的光線，形成的反射光線可以與原有的入射光線發(fā)生重合，我們正是從這些生活物理現(xiàn)象中看到光的真實(shí)存在。

2.2.2 光的折射現(xiàn)象與物理原理

除了光的反射生活物理現(xiàn)象以外，光的折射也十分常見(jiàn)。比如水中的筷子變彎了、湖中的魚(yú)實(shí)際位置比眼前所見(jiàn)的位置要低，這些生活物理現(xiàn)象使我們的視覺(jué)出現(xiàn)誤差，這不代表我們的眼睛出了問(wèn)題，而是受光的折射影響。折射發(fā)生在兩種介質(zhì)間，且兩種介質(zhì)為透明介質(zhì)，光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)，但傳播過(guò)程中光的路線發(fā)生偏折，與本該傳播的路徑不在同一條直線上，這就是光的折射現(xiàn)象。

2.2.3 光的色散現(xiàn)象與物理原理

光的色散現(xiàn)象作為物理學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，起初牛頓通過(guò)三棱鏡讓太陽(yáng)光產(chǎn)生色彩，從而使人類認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)光原來(lái)是由多種顏色復(fù)合組成的，而太陽(yáng)光并不是一種單一顏色的光線。生活中最常見(jiàn)的光色散現(xiàn)象就是雨后的彩虹，人們總說(shuō)彩虹有七種顏色，下雨之后空氣中殘留小水滴，太陽(yáng)光被小水滴折射，使光發(fā)生色散。由于太陽(yáng)光本身具有多種單色光，而不同單色光的顏色不同，波長(zhǎng)不同，它們?cè)谕晃矬w上的折射率也會(huì)不同，進(jìn)而太陽(yáng)光折射時(shí)，單色光出現(xiàn)分層，并按照不同的顏色進(jìn)行排列，最終形成了彩虹。此外，太陽(yáng)光除了可以色散以外，還能影響透明物體的顏色，比如在白屏前放藍(lán)色透明玻璃，映照在白屏上的光線也會(huì)變成藍(lán)色;如果放的是紅色玻璃，那么光線就會(huì)是紅色。由此而知，光線中其他顏色被藍(lán)色或紅色玻璃吸收了，只有同種顏色的光線才能順利從玻璃中通過(guò)。因此，透明物體的顏色是由通過(guò)它的光的顏色來(lái)決定的，玻璃可以通過(guò)藍(lán)色光和紅色光呈現(xiàn)出相應(yīng)的藍(lán)色與紅色。

2.2.4 生活中看不見(jiàn)的光的物理原理分析

生活中除了可見(jiàn)光以外，還有許多看不見(jiàn)的光，比如紅外線、紫外線等。這些非可見(jiàn)光平日里是看不到的，但在生活中應(yīng)用廣泛，教室內(nèi)安裝的紫外線燈可以用來(lái)消毒殺菌;軍隊(duì)用的紅外線夜視儀可探明敵情;家中使用的紅外線遙控器可遠(yuǎn)程操控電視機(jī)。紫外線波長(zhǎng)為100-400nm，人們無(wú)法從視覺(jué)上感受紫外線的存在，雖然紫外線能夠起到殺菌消毒的效果，但如果人體接受過(guò)多紫外線照射，其皮膚將會(huì)受到損傷。紅外線介于微波與可見(jiàn)光之間，屬于一種電磁波，波長(zhǎng)為760nm-1mm，高于絕對(duì)零度的物質(zhì)能夠產(chǎn)生紅外線。物理學(xué)中也會(huì)將它成為熱射線，太陽(yáng)光中的紅外線就承載了熱量，醫(yī)學(xué)上紅外線可以治療皮膚上的斑點(diǎn)，紅外線的熱輻射能夠緩解色素沉

2.3 培養(yǎng)學(xué)習(xí)習(xí)慣，從生活中尋找聲音與電學(xué)物理現(xiàn)象

為了將知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化于心，應(yīng)培養(yǎng)自己形成良好的物理預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)習(xí)慣。課前預(yù)習(xí)能夠讓我們?cè)谏险n前帶著疑問(wèn)聽(tīng)講，當(dāng)教師講解到某處知識(shí)點(diǎn)時(shí)，我們會(huì)不由自主的提高專注度，強(qiáng)化教師物理課堂教學(xué)效果。我們每天要學(xué)習(xí)多門(mén)學(xué)科，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶時(shí)間有限，長(zhǎng)時(shí)間不復(fù)習(xí)就會(huì)慢慢遺忘知識(shí)，甚至影響最終的學(xué)習(xí)成績(jī)。作為一名中學(xué)生，應(yīng)做好課堂筆記，將本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)記錄下來(lái)，特別是理論知識(shí)部分，課后自己尋找生活物理現(xiàn)象時(shí)也會(huì)有據(jù)可依。比如學(xué)習(xí)了“平面鏡成像”內(nèi)容后，教師布置課后實(shí)驗(yàn)作業(yè)，我們可以按照課堂筆記中記錄的蠟燭、玻璃板、平面鏡等器材準(zhǔn)備開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解這一生活物理現(xiàn)象的產(chǎn)生原理，并聯(lián)系教材內(nèi)容，了解“為什么使用平面鏡代替玻璃板”這一問(wèn)題，從而加深對(duì)物理教材知識(shí)的理解，并對(duì)生活物理現(xiàn)象有更濃厚的興趣。

為了加強(qiáng)物理學(xué)習(xí)與生活物理現(xiàn)象的聯(lián)系，可以在教師的指導(dǎo)下展開(kāi)生活化實(shí)驗(yàn)研究。大多數(shù)情況下，我們對(duì)這種實(shí)驗(yàn)充滿興趣，也愿意參加此類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。為了了解聲音響度與振幅的關(guān)系，可以使用鋼尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將鋼尺壓在課桌的邊緣位置，三分之二的鋼尺懸在半空中，邀請(qǐng)身邊的幾名同學(xué)按照各自的力度撥弄鋼尺，使鋼尺發(fā)出振動(dòng)。經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，力度越大，鋼尺的振幅就越大，產(chǎn)生的聲音也會(huì)越響。通過(guò)這一生活化案例，就能對(duì)“振幅”知識(shí)充分掌握。當(dāng)教師講解到“音色”知識(shí)的時(shí)候，有時(shí)自己對(duì)這一理論概念并不了解，在教師的引導(dǎo)下，可以嘗試著回到家中敲擊廚房的瓷碗，再敲擊客廳的瓷瓶，發(fā)現(xiàn)完好無(wú)損且質(zhì)量上乘的瓷瓶聲音清脆，而有微小缺口的瓷碗因裂紋的存在，敲擊時(shí)聲音有些沙啞。再通過(guò)對(duì)不同樂(lè)器、不同歌手的演唱的對(duì)比，可大致掌握音色的內(nèi)涵[3]。

生活中與電學(xué)知識(shí)有關(guān)的物理現(xiàn)象如下：（1）用電飯煲煮飯、電炒鍋炒菜、電水壺?zé)畷r(shí)，電能會(huì)被轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過(guò)熱傳遞達(dá)到煮飯、炒菜和燒水的目的。電飯煲、電炒鍋與電水壺通常使用三腳插頭，應(yīng)用時(shí)需插入插排的三孔插座，以防家用電器在使用時(shí)出現(xiàn)漏電事故。（2）抽油煙機(jī)在使用時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)空氣對(duì)流實(shí)現(xiàn)空氣變換。（3）微波爐加熱均勻，熱效率很高，加熱原理為電能轉(zhuǎn)化為電磁能、電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而實(shí)現(xiàn)加熱飯菜。（4）廚房中的電燈利用電流熱效應(yīng)工作，使電能成功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能與光能。

3 總結(jié)

總而言之，初中物理教材中的知識(shí)點(diǎn)來(lái)源于生活，使各類生活現(xiàn)象的高度總結(jié)。生活物理現(xiàn)象中包含的知識(shí)不僅可以豐富初中生的生活經(jīng)驗(yàn)，也有利于提高其物理學(xué)習(xí)興趣，為今后的物理研究奠定基礎(chǔ)。從生活中的光和聲音現(xiàn)象展開(kāi)研究與分析，探究光的折射和散射效果，通過(guò)生活物理現(xiàn)象的學(xué)習(xí)為物理學(xué)科和實(shí)際生活建立聯(lián)系，從而營(yíng)造出輕松和諧的物理學(xué)習(xí)氛圍。

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