生活中的物理:带你发现身边的科学
作者: 刘琬实践活动一:电器的拆解与观察
电风扇
电风扇是夏季常见的家电之一,它巧妙地将电能转化为机械能。当我们按下开关,电机开始工作,驱动扇叶快速旋转。扇叶的旋转产生了气流,这股气流吹过我们的身体,带走了身上的热量,使我们感到凉爽。为了更深入地了解电风扇的工作原理,我们可以尝试拆解它,观察其内部结构。学生在拆解过程中,可以清晰地看到电机、扇叶等关键部件,了解电动机的工作原理是磁场对电流的作用,知晓扇叶的形状和安装需符合流体力学中流体压强与流速的关系。同时,学生还惊讶地发现实际的电动机与课堂上的模型不同,如这是交流电动机,没有换向器,进而激发学生深入研究的兴趣。通过这一实践活动,学生不仅能学到物理知识,还能培养动手能力和探索精神。
电灯
电灯是我们日常生活中不可或缺的照明工具。它利用电流通过灯丝时产生的热量,使灯丝达到高温状态,进而发出可见光,为我们提供光亮。不同种类的电灯,如白炽灯和LED灯,虽然都具有照明的功能,但工作原理和性能有所不同。白炽灯通过电流加热灯丝发光,LED灯则利用半导体材料在电流作用下发光。同样,学生可以拆卸电灯,观察这些电灯的结构及电流流经的路径,比较这些电灯的发光原理有何不同,了解它们的优缺点,从而更加合理地选择和使用电灯。
空调

空调是现代家居中不可或缺的电器,它通过制冷循环系统,巧妙地将空气中的热量吸收并排出,实现室内温度的调节。空调的制冷原理主要包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程,通过这些步骤,空调能够有效降低室内温度,为我们营造舒适的环境。同时,我们还可以通过遥控器调节空调的温度、风速等参数,满足不同的需求。通过阅读使用说明书,学生能理解空调的工作原理和掌握操作方法,不仅有助于我们更好地享受空调带来的便利,还能延长空调的使用寿命。
实践活动二:机械的观察与研究
电梯
电梯是现代建筑中的重要交通工具,它通过电机转动驱动机械装置,实现垂直运动,为我们提供方便快捷的服务。乘坐电梯时,我们可以观察到其平稳而迅速的运动过程,这背后是电机通过减速器变速后带动曳引轮转动,靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢的升降。这一过程既展现了电梯技术的精密与高效,也体现了现代建筑对便捷性的追求。
水压机
水压机是一种利用水的压力原理工作的机械装置。它通过液压系列装置,将小面积上的压力转化为大面积上的压力,从而实现力的放大。在实际操作中,我们可以观察到水压机如何轻松地将重物举起或压紧,这背后正是水压机巧妙的工作原理在发挥作用。通过了解水压机的工作原理和实际应用,我们可以更深入地理解液压传动技术的魅力。

实践活动三:现象的观察与研究
光现象的观察与思考
在烈日下洗车时,水滴所形成的凸透镜效果会使车漆的最上层产生局部高温现象。这提示我们在洗车时要避免在烈日下进行。此外,我们还可以观察其他光学现象,如彩虹、日食、月食等,并了解它们的形成原理。
声现象的观察与思考
现在的居民楼一般都装有防盗网,网上方有一块用很大的薄铁片做成的挡雨板。它不仅可以挡雨,还可以反射声波,减弱雨滴落在防盗网上的声音。我们还可以尝试制作简易的回声装置,了解声音的传播和反射原理。
热现象的观察与思考
烧开水 烧开水时,为了使其更快地达到沸腾状态,我们通常会先加入一些热水。这是因为热水的分子运动速度较快,当冷水与热水混合时,热水中的高速运动分子会与冷水中的分子发生碰撞,从而加快冷水分子的运动速度。这种分子间的相互作用和碰撞使得整个水体的温度迅速上升,从而节省了加热时间和电能。这种物理现象不仅展示了分子运动的基本原理,也为我们日常生活中的节能提供了实用的方法。
炒瘦肉片 炒瘦肉片时,为了保持肉的鲜嫩,厨师们往往预先将肉片拌入适量的淀粉。待肉片放到热油锅里后,附着在肉片外的淀粉糊中的水分蒸发,而肉片里的水分难以蒸发,从而保持了肉的鲜嫩。
实践活动四:自制简易测量工具——杆秤
选取一根坚韧的木材,经过精细的打磨处理,确保表面光滑。接着,确定秤杆上的支点位置,安装秤盘和秤砣。秤砣的重量需经过精确计算,以确保测量准确。最后,在秤杆上标记刻度,并进行校准。杆秤利用杠杆平衡原理进行质量测量,简单实用,体现出古代人民的智慧。
通过以上实践活动,不难发现物理学与我们的生活息息相关。只要引导学生细心观察、勤于思考、勇于实践,就能发现我们身边的科学现象,理解其背后的物理学原理,让学生在探索科学的道路上越走越远。
作者单位|北京八一学校