学霸说:清北学霸高分学习法·初中物理
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观察与联系的实际操作方法

前文讲述了在物理的学习中观察与联系的重要性,那么,后文将具体给大家讲解一些方法,也就是说,如何观察、联系实际,促进大家对物理的学习。

自然现象中观察

生活中的很多自然现象,其实给我们提供了很好的观察和联系的素材。自然界本来就是一个非常大的资源库,我们要善于从自然现象中领悟背后的物理原理。在观察的同时,我们也要注意联系自己所学的知识,去探究、思考。同学们平时所做的题目中,很多题目都是以探究题的形式出现的。

[例]小方同学发现:炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软;而冰块熔化时,没有逐渐变软的过程。由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同。于是,小方同学选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化,小方同学把碎冰放到盛有温水的烧杯中,把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据,实验装置如图1所示。

图1

图2

(1)小方同学根据实验数据,画出了冰和蜡的熔化图像。其中,图2是______(填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图像。

(2)在冰和蜡的熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化。这说明固体熔化时需要______。

【答案】(1)冰。(2)吸热。

这道题从“小方同学”对自然界的一种自然现象的观察引入——为什么蜡烛、沥青在高温下会变软;而冰块熔化时,没有逐渐变软的过程?联系我们课本上的知识,那就是晶体与非晶体的区别:晶体有一定的熔点,在熔化过程中吸热,但温度保持不变;非晶体没有固定的熔点,在熔化过程中吸热,温度不断升高。并且我们可以看出,晶体和非晶体具有一个共同之处,那就是熔化的过程中都会吸热。

我们平时在观察自然现象并进行探究时,也可以模仿“小方同学”的这种方式:提出问题—制订研究方案—回归物理知识—解决问题。

生活常识中观察

生活中有很多我们习以为常,甚至不太注意的常识,它们大多都蕴含着物理知识。因此,对于这些生活常识,我们不要理所当然地接受,而要多问几句“为什么”,否则,很容易犯顾此失彼的错误。比如,公路旁边的路灯是很常见的,晚上会同一时间亮起,白天会同一时间熄灭。看到这一现象,大家可能自然而然地想到“串联”,但如果深入思考,你就会发现并非如此。因为如果采用串联的方式,那么其中一个灯泡坏掉了,所有的路灯都会熄灭,这样不仅难以查明故障原因,也会给人们的出行带来极大的不便和风险。因此,并联应该是一种更合理的方式。

再如,我们买菜刀、剪刀的时候,都会听到别人说,要挑选刀刃薄的,越薄越好,这样的刀才锋利。这是为什么呢?原来,这和压强有关。在其他条件一样的情况下,受力面积越小,压强越大。压强越大,那么我们使用菜刀、剪刀去切东西、剪东西的时候就会越轻松。

再如,喜欢吃鸡蛋的同学,虽然认为鸡蛋很美味,但可能会苦于煮鸡蛋非常难剥。妈妈可能会教你,煮熟后将滚烫的鸡蛋先放入冷水中浸泡一会儿,这样就容易剥壳了。这也涉及物理原理。因为热胀冷缩,鸡蛋壳和蛋白遇冷都会收缩,但因为它们是不同的物质,收缩的程度不一样,从而使二者分离。

生活中的物理现象比比皆是,大家要做生活的“有心人”。

影视中观察

有时候,如果我们觉得生活比较单调,那么,影视也可用于我们观察物理现象。很多同学都喜欢看电影、电视剧,特别是科幻类的,觉得刺激、好玩、新奇,但是很多时候,我们都是看“热闹”,而不是看“门道”。如果你带着物理的思维去看电影、电视剧,会发现里面隐含着不少“彩蛋”,并且,因为是影视艺术,电影、电视剧涉及的物理知识往往比我们生活中的更广泛、更深入,也更前卫。

比如,深受同学们喜爱的一部电影——《哈利·波特》,是一部魔幻主题的电影,描绘的是主人公——年轻的巫师学生哈利·波特在霍格沃茨前后六年的学习生活和冒险,并消灭伏地魔的故事。电影里面有一个情节——哈利·波特拥有一件神奇的“隐形衣”。当然隐形效果在电影里是通过特效技术做出来的,但是,在实际生活中,能否通过物理原理来制作一件真正的隐形衣呢?是完全有可能的。

人能够看到物体,与物理里的光学原理有关。光照到物体上后,被反射到人的视网膜上,因此,物体的隐形属于光学现象。为了实现隐形,可以有两种方式。第一种,我们可以去寻找能够吸收可见光的特殊材料,这样光就不会反射到人的眼里,人就无法看到物体。第二种,我们可以改变物体对光的折射率,让光“拐弯”,绕过物体。

其中,第二种方式已经被科学家证明是可行的。在2006年6月的《科学》(Science)杂志上,苏格兰圣安德鲁斯大学的理论物理学家莱昂哈特和帝国理工学院的彭德里教授提出可以用一种电磁材料来实现隐形。

电影作品和物理原理在一起相得益彰。物理原理使电影作品更加神奇、生动,电影作品使物理原理更加容易被接受。

物理是一门神奇的学科,养成多观察、多联系的习惯对同学们的物理学习大有帮助。