在高中学习生涯中,出现了这样的怪现象:很多学生都学不好物理,导致他们最终被迫放弃物理这门学科。那么,我们该如何改变这种怪象呢?
“兴趣是最好的老师。”有了兴趣,学生会在学习中产生极大的积极性,也会有强烈的学习需求,自然而然能体验到学习的乐趣,从而达到提高物理学科素养的目的。因此笔者在平常教学中一直相当重视学生学习兴趣的培养,利用身边物品,进行物理实验,分析生活中的物理现象,加深学生对物理学的认识,让学生体验到学习的乐趣,从而积极主动地参与到物理教学中来。鸡蛋是日常生活中很常见的物品,也是每个学生
非常熟知的物体。本文将介绍一些与鸡蛋有关的物理现象和实验。
一、高中物理课堂上能直接采用的演示实验课堂趣味实验1:“砸不烂”的鸡蛋
在《动量定理》这节课中我们可以演示如下实验,相信定能激发学生强烈的兴趣,增强他们的求知欲。
课上我会先播放经典视频“气功”节目:只见“气功大师”平躺在布满铁钉的平台上,身上压着一块大石板,石板上放一块小石块,另一助手用一大锤将小石块砸碎,而“气功大师”却安然无羔;再演示鸡蛋实验:在一个托盘上铺上松软的细砂,细砂上面均匀地摆放一些差不多大小的鸡蛋,然后在鸡蛋上面压一块大石板,石块上面再放置一块砖,这时,演示者手持铁锤,迅速地向砖块砸去,随着“啪”的一声,只见砖块被砸得粉碎。而令人奇怪的是,当我们搬开石块拿出一个个鸡蛋时,却看到鸡蛋依然完好无损。
这样的开场,过程如此惊心动魄结局却这样出人意料,一定会极大激发学生的探究欲望,学生保持高度的专注度自然也不在话下。
课堂趣味实验2:会“冒汗”的鸡蛋
首先准备一个生鸡蛋,在一端用针头开一个很小的小孔,然后用注射器把蛋清和蛋黄全部抽出,同时将附着在蛋壳内壁的薄膜也去掉,再从小孔注入红墨水,最后用空的注射器通过小孔往蛋壳内打气。这时,你会看到有许许多多红的小水珠从蛋壳中渗透出来,就好像是鸡蛋在出汗似的。学生看到这样的现象定会充满好奇,求知欲爆棚。
实验原理:固体分子之间存在空隙。
在学习《分子的热运动》时,可以用该实验来说明固体分子之间存在空隙。
课堂趣味实验3:瓶子“吞”鸡蛋准备工作:
1.选一个口径比鸡蛋直径略小的瓶子,在瓶子底部铺上一层细细的沙子。
2.给一个熟鸡蛋剥去蛋壳。
开始实验:先点燃一团酒精棉,将其投至瓶内,接着用去壳鸡蛋堵住瓶口,注意鸡蛋小头端贴着瓶口。待
火焰熄灭后,我们会看到鸡蛋被瓶子缓缓吸入瓶肚中。
实验分析:开始时,酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀,使得一部分气体被排出瓶子。当鸡蛋堵住瓶口,瓶内缺氧,火焰就会熄灭,瓶内气体温度下降,压强变小,低于瓶外的大气压。由于瓶子内外的压强差,具有一定弹性的鸡蛋就被挤入瓶中。
在研究《热力学第一定律》时,教师可以在课堂上演示该实验引入课题。
课后自主实验4:不倒翁
在《重力、基本相互作用》这节课后,教师可以布置这样一个小任务,相信同学们对重心的概念会更加清晰明。
实验步骤:先选一个生鸡蛋,在鸡蛋小头这端开一个小孔,倒出里面的蛋清蛋白,清理干净,沿小孔滑入一个重物。接下来先点燃一枝蜡烛准备着,再以蛋壳的大头端为底部,扶正鸡蛋壳,滴入烛油,把重物固定在
鸡蛋也疯狂
【摘要】物理是一门以观察和实验为基础的学科。本文就鸡蛋中所蕴含的物理知识和物理原理进行了归纳总结。
【关键词】鸡蛋薄壳结构趣味物理
□浙江省宁波市李惠利中学葛丹丹
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新课改下的高中物理课堂
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蛋壳底部,烛油大概封存至整个蛋壳高度的四分之一即可。这样,一个简易的“不倒翁”就完工啦!
实验原理:物体的重心越低,它的稳定性就会越好。在空蛋壳的底端用烛油封存的重物,使整个蛋壳的重心靠近蛋壳的底部。用力推动“不倒翁”后,鸡蛋倾斜偏离中心轴线时,蛋体的重心就会升高。而蛋壳
底端是球形的,在重力作用下,蛋体会回到原来的平衡位置上,同时由于惯性,蛋体会继续朝另一个方向倾斜,就这样“不倒翁”就可以摆动。
二、知识拓展类课程
在浙江省的新课改中,学生被要求要修足选修课。笔者建议物理老师可以开设类似《生活中的物理》这样的选修课。而毋庸置疑的一点是,鸡蛋问题就是一个相当不错的题材。
1.薄壳结构。
笔者曾经来很多人进行捏破鸡蛋的实验,结果却以失败告终——
—没有一个人能够把鸡蛋捏破。大家都感到很奇怪,薄薄的鸡蛋壳为什么捏不破?其实大可不必如此大惊小怪,这其实是由鸡蛋的特殊结构所决定的。正因为鸡蛋的外形就是集中的圆顶薄壳,是正高斯曲率的旋转曲面壳,所以鸡蛋就能够把受到的压力均匀地分散到蛋壳的各个部分。
建筑设计师受到“薄壳结构”启发,设计出许多既轻便省料又美观气派的建筑物,如我国的国家大剧院、浙江省体育馆、清真寺的圆顶等,也由此有了“仿生建筑”这一名词。
国家大剧院浙江省体育馆
2.生活中一些关于鸡蛋的小常识。
(1)如何分辨鸡蛋的生熟?给你两个外形、颜都类似的生鸡蛋和熟鸡蛋,你会分辨哪个是生鸡蛋哪个是熟鸡蛋吗?我们可以这样做:用相同的力使它们在原处旋转:能迅速且平稳旋转的那个是熟鸡蛋,而缓慢旋转几圈就停止的那个是生鸡蛋。
分析原因:生鸡蛋的蛋壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,会继续保持静止状态。而它与蛋壳间存在的摩擦阻力作用,会使整个蛋只能做缓慢运动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,也就是说蛋壳和蛋清成了一个整体,在外力作用下,整个鸡蛋就能迅速转动不易停止。
(2)如何储藏鸡蛋不易变质?结论:鸡蛋大头朝上竖放不容易坏。原因:新鲜的蛋,其蛋白很浓稠,能够非常有效地固定蛋黄的位置。但随着鸡蛋存放时间的延长,尤其当外界温度比较高的时候,在蛋白酶的作用下,蛋白中的粘液素慢慢脱水,失去固定蛋黄的作用。这时如果把蛋横放,由于蛋黄的密度比蛋白小,蛋黄就会上浮,靠近蛋壳,变成粘壳蛋。要是把蛋大头朝上竖放,蛋大的一头有一个气室,里边有气体,当蛋白变稀,蛋黄上浮后也不易贴近蛋壳,所以不容易形成粘壳蛋。
(3)如何辨别鸡蛋是否新鲜?①外观法。新鲜鸡蛋外壳有一层白霜粉末,手指磨擦时不太光滑。②手摇法。选购鸡蛋时轻轻摇晃鸡蛋,没有声音的是鲜蛋,而发出晃当声音的是坏蛋。③照射法。用手轻轻握住鸡蛋,对光观察,好的蛋蛋白清晰,呈半透明状态,一头有小空室,坏的蛋呈灰暗,空室较大。
另外,不新鲜或变质的鸡蛋还会有污斑。
(4)如何剥蛋壳最容易。实验:鸡蛋煮熟后,把鸡蛋捞起,立刻将其浸入冷水中,待鸡蛋完全冷却后,再捞起鸡蛋,那时剥壳会容易很多。
分析原因:这是由于不同的物质热胀冷缩的程度不同。当温度急剧下降时,由于组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大,收缩程度更明显,造成蛋白蛋壳相互脱离,剥蛋壳就更容易了。
三、玩一玩“鸡蛋撞地球”
另外,学校开设科技节时,可以开设“鸡蛋撞地球”的比赛,当然我们也可以让班级同学组织以下比赛:把生鸡蛋从楼上扔到水泥地面上,看看谁的鸡蛋能做到不破损而且所用的材料最节省。
小小的鸡蛋蕴藏着大大的知识。我们可以在各相关章节中好好利用鸡蛋这个随处可见的实验仪器,也可在高中第一课集中实验,从而激发学生学习高中物理的强烈兴趣。相信只要我们用心,学生一定能到更多学习物理的乐趣。
【参考文献】
李惠利
[1]赵力红,臧文彧.高中物理探究性趣味实验[J].浙江大学出版社.2002
[2]漆安慎,杜婵英.力学[M].高等教育出版社.
1999.
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