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生活物理现象的探索与应用

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  摘 要
  教育改革背景下,初中物理学科学习不仅重视学生的学习成绩,也注重对学生核心素养的培养,要求我们学会将学到的知识用于生活实践。基于此,本文以生活物理现象作为研究对象,分析当前物理学习对学生提出的要求,并从气体现象、光学现象、电学现象、声音现象等方面阐述常见的生活物理现象。
  关键词
  生活物理現象;初中生;物理学习
  中图分类号: G633.7 文献标识码: A
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.53
  0 引言
  新课改强调“初中物理教学中,必须严格按照从生活走向物理、由物理走向社会”的理念思想展开教学实践。物理教师需要结合学生实际情况和学习水平,引导学生寻找日常生活中常见的物理现象,我们要善于观察,对各种普遍的现象加以分析和研究,联系教材内容找出生活物理现象与知识点的契合点,从而扎实理论知识基础,丰富生活经验。
  1 物理学科对初中生学习提出的要求
  从物理学科核心素养角度出发,探究物理对我们学习提出的要求。具体如下:(1)联系生活实际,养成物理观念。虽然我们在初中阶段接受的物理学科知识比较简单,但物理作为一门综合性较强的学科,老师会有意的将知识联系生活,让教材中的观念变换视角,以便我们从新的角度思考问题。比如对于物质的运动与相互作用,在探究问题时我们需建立系统化物理观念,以严谨的态度看待“力的作用是相互的”这一概念。(2)强化科学思维训练。作为一名学生,应从自身亲身体验和生活感受中建立物理知识模型,通过科学的推理与实验研究将思维进行转化,结合生活实际与物理原理展开批判,从而强化自身物理认知能力。物理科学思维应包含科学论证、质疑创新等能力。(3)实验探究。学习物理时,教师会对提出的问题及时处理,引导我们尽快解决眼前的问题,并在解题过程中融入自己的想法,亲身动手完成实验,或从生活物理现象中找到解题思路。(4)科学严谨的学习态度。我们在了解物理教材知识点、掌握重点难点内容的同时,还应对科学保持着敬畏心态,严谨看待生活物理现象,以认真而负责的学习态度完成学习任务[1]。
  2 生活物理现象的探索与应用实践
  2.1 生活中气体现象背后的物理规律
  在学习“气压”知识时,我们虽然熟练的背下了相关公式,却无法将其联系于实际,面对生活物理现象类题目时,往往无从下手。对此,可以加强对生活物理现象的研究,分析“气压”在生活中的存在和应用,从而丰富生活经验,增加阅历。很多同学会骑自行车上学,那么就会对“自行车上的气压知识”有所了解。在自行车内胎充气方面,早期自行车车轮都是木轮或铁轮,行走时十分颠簸,现在骑行的自行车轮胎为充气内胎,轮胎内压强增大可以让车辆起到缓冲的效果,减少自行车前进阻力。此外,充气内胎上的气门芯能够起到单向阀门的作用,气体只能进入轮胎,不能从中泄漏,以此保证充气内胎的密封效果。液化气在常温状态下可以用压缩体积的方法实现气体的液化,液化之后的气体能够被有效装入钢罐。使用时,通过减压阀的作用可以降低液化气压强,推动液态气体转化为气态气体,方便气体在炉灶中燃烧[2]。
  2.2 生活中光现象与物理原理分析
  光学是初中与高中物理知识的重要构成模块,我们在学习时要对光学知识有着足够的掌握。但单纯的依靠课堂了解光学知识是远远不够的,而光学现象与生活联系紧密,我们可以从生活物理现象中了解光学物理原理,加强对其知识点的掌握,强化学习效果。
  2.2.1 光的反射现象与物理原理
  光的反射是最常见的生活物理现象。比如每天出门前照镜子就是一种光的反射现象,或在阳光下拿出手机,手机屏幕会投射出一道光线,让昏暗的室内出现光点。水面上的倒影也是光的反射现象,在光的反射作用下,我们可以从水面上看到自己。光的反射实质上就是光线从透明介质射向另一介质,两种介质表面出现光路翻转,使光线回到原本的介质中传播。我们照镜子的时候,光线会从空气向镜面传播,光线到达镜面之后被反射回来,我们的眼睛接收了反射回来的光线,在看镜子时就能看到对应的影响。在太阳光下拿起手机屏幕就会形成新的光路,如果轻微翻转手机屏幕,新的光路也会改变传播方向。反射中,入射与出射光线同介质的接触面形成的夹角是相等的,不管入射光线怎么样变化,角度如何改变都不会改变出射光线的角度,双方一直保持着夹角相等的规律。反射的光路是可逆的,从出射光线路径射入新的光线,形成的反射光线可以与原有的入射光线发生重合,我们正是从这些生活物理现象中看到光的真实存在。
  2.2.2 光的折射现象与物理原理
  除了光的反射生活物理现象以外,光的折射也十分常见。比如水中的筷子变弯了、湖中的鱼实际位置比眼前所见的位置要低,这些生活物理现象使我们的视觉出现误差,这不代表我们的眼睛出了问题,而是受光的折射影响。折射发生在两种介质间,且两种介质为透明介质,光从一种介质射入另一种介质,但传播过程中光的路线发生偏折,与本该传播的路径不在同一条直线上,这就是光的折射现象。
  2.2.3 光的色散现象与物理原理
  光的色散现象作为物理学的重要知识点,起初牛顿通过三棱镜让太阳光产生色彩,从而使人类认识到太阳光原来是由多种颜色复合组成的,而太阳光并不是一种单一颜色的光线。生活中最常见的光色散现象就是雨后的彩虹,人们总说彩虹有七种颜色,下雨之后空气中残留小水滴,太阳光被小水滴折射,使光发生色散。由于太阳光本身具有多种单色光,而不同单色光的颜色不同,波长不同,它们在同一物体上的折射率也会不同,进而太阳光折射时,单色光出现分层,并按照不同的颜色进行排列,最终形成了彩虹。此外,太阳光除了可以色散以外,还能影响透明物体的颜色,比如在白屏前放蓝色透明玻璃,映照在白屏上的光线也会变成蓝色;如果放的是红色玻璃,那么光线就会是红色。由此而知,光线中其他颜色被蓝色或红色玻璃吸收了,只有同种颜色的光线才能顺利从玻璃中通过。因此,透明物体的颜色是由通过它的光的颜色来决定的,玻璃可以通过蓝色光和红色光呈现出相应的蓝色与红色。   2.2.4 生活中看不见的光的物理原理分析
  生活中除了可见光以外,还有许多看不见的光,比如红外线、紫外线等。这些非可见光平日里是看不到的,但在生活中应用广泛,教室内安装的紫外线灯可以用来消毒杀菌;军队用的红外线夜视仪可探明敌情;家中使用的红外线遥控器可远程操控电视机。紫外线波长为100-400nm,人们无法从视觉上感受紫外线的存在,虽然紫外线能够起到杀菌消毒的效果,但如果人体接受过多紫外线照射,其皮肤将会受到损伤。红外线介于微波与可见光之间,属于一种电磁波,波长为760nm-1mm,高于绝对零度的物质能够产生红外线。物理学中也会将它成为热射线,太阳光中的红外线就承载了热量,医学上红外线可以治疗皮肤上的斑点,红外线的热辐射能够缓解色素沉
  2.3 培养学习习惯,从生活中寻找声音与电学物理现象
  为了将知识点内化于心,应培养自己形成良好的物理预习和复习习惯。课前预习能够让我们在上课前带着疑问听讲,当教师讲解到某处知识点时,我们会不由自主的提高专注度,强化教师物理课堂教学效果。我们每天要学习多门学科,对知识点的记忆时间有限,长时间不复习就会慢慢遗忘知识,甚至影响最终的学习成绩。作为一名中学生,应做好课堂笔记,将本节课的重点内容和难点记录下来,特别是理论知识部分,课后自己寻找生活物理现象时也会有据可依。比如学习了“平面镜成像”内容后,教师布置课后实验作业,我们可以按照课堂笔记中记录的蜡烛、玻璃板、平面镜等器材准备开始实验,通过实验了解这一生活物理现象的产生原理,并联系教材内容,了解“为什么使用平面镜代替玻璃板”这一问题,从而加深对物理教材知识的理解,并对生活物理现象有更浓厚的兴趣。
  为了加强物理学习与生活物理現象的联系,可以在教师的指导下展开生活化实验研究。大多数情况下,我们对这种实验充满兴趣,也愿意参加此类实验活动。为了了解声音响度与振幅的关系,可以使用钢尺进行实验,将钢尺压在课桌的边缘位置,三分之二的钢尺悬在半空中,邀请身边的几名同学按照各自的力度拨弄钢尺,使钢尺发出振动。经过观察发现,力度越大,钢尺的振幅就越大,产生的声音也会越响。通过这一生活化案例,就能对“振幅”知识充分掌握。当教师讲解到“音色”知识的时候,有时自己对这一理论概念并不了解,在教师的引导下,可以尝试着回到家中敲击厨房的瓷碗,再敲击客厅的瓷瓶,发现完好无损且质量上乘的瓷瓶声音清脆,而有微小缺口的瓷碗因裂纹的存在,敲击时声音有些沙哑。再通过对不同乐器、不同歌手的演唱的对比,可大致掌握音色的内涵[3]。
  生活中与电学知识有关的物理现象如下:(1)用电饭煲煮饭、电炒锅炒菜、电水壶烧水时,电能会被转化为内能,通过热传递达到煮饭、炒菜和烧水的目的。电饭煲、电炒锅与电水壶通常使用三脚插头,应用时需插入插排的三孔插座,以防家用电器在使用时出现漏电事故。(2)抽油烟机在使用时是将电能转化为机械能,通过空气对流实现空气变换。(3)微波炉加热均匀,热效率很高,加热原理为电能转化为电磁能、电磁能转化为内能,从而实现加热饭菜。(4)厨房中的电灯利用电流热效应工作,使电能成功转化为内能与光能。
  3 总结
  总而言之,初中物理教材中的知识点来源于生活,使各类生活现象的高度总结。生活物理现象中包含的知识不仅可以丰富初中生的生活经验,也有利于提高其物理学习兴趣,为今后的物理研究奠定基础。从生活中的光和声音现象展开研究与分析,探究光的折射和散射效果,通过生活物理现象的学习为物理学科和实际生活建立联系,从而营造出轻松和谐的物理学习氛围。
  参考文献
  [1]许旭旭.生活中气体现象背后的物理规律[J].湖南中学物理,2019,34(08):94+96.
  [2]胡红.基于生活现象的初中物理核心素养和态度培养策略探讨[J].课程教育研究,2019(24):181-182.
  [3]郑堃坊.浅谈生活中常见的光现象及物理原理[J].科技资讯,2018,16(36):249-250.
  [4]贾煜.学以致用——物理现象在生活中的应用[J].科技风,2018(36):29.
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