物理篇——通过谚语学物理
丁晓山
适用对象:
对物理概念学习感到困难的同学。
诊病开方:
在我国民间流传着很多谚语,其中不少谚语不仅精炼明了、形象生动,还蕴含着丰富的物理知识。有聪明的同学抓住了谚语这一特点,利用谚语来学物理。下面略举几例。
例一,“霜前冷,雪后寒”中包含的热学知识。
春天和秋冬季节的夜晚,地面上的物体如草木、石块等的温度降得较快,如果温度降到0℃以下,空气中的水蒸气就凝结在这些物体上形成霜,因此,下霜前人们感到冷。雪是高空水蒸气遇强冷空气凝华后下降到地面的。下雪后,在阳光照射下,雪化成水,需吸收大量的热,使地面上方空气的温度降低,所以我们有雪后寒的感觉。
例二,“缸穿裙,大雨淋”中包含的热学知识。
夏天,水缸中的水由于蒸发,其温度就比周围空气的温度低,水缸的水面以下部分就比上部温度低。空气中的水蒸气遇到温度较低的水缸外壁,就产生了液化现象,变成的水珠附着在水缸的外表面,到一定程度,水珠会往下滴,使得水缸外壁出现一条条的痕迹,像穿裙似的,这就是我们说的:缸穿裙。那么,为什么下雨前水缸会穿裙呢?这与空气中的水蒸气的含量有关。当水蒸气的含量少时,虽然也会在水缸外壁液化,但由于空气干燥,少量的水很快就蒸发了,不液化形成水珠。如果空气潮湿,水蒸发就很慢,在缸壁外面的液化强于汽化,就有水珠出现了。空气中水蒸气含量大,是降雨的一个条件。所以,水缸穿裙就预示着要下雨。
例三,“不怕湿冻,就怕干冻”包含的热学知识。
秋天如果雨水多,土地湿润,则越冬农作物不会被寒潮冻坏;如果干旱,则农作物易受冻害,影响来年产量。这其中有什么科学道理呢?原来这与水的比热远远大于干泥土的比热有关。当土地湿润含有大量水分时,白天在阳光照射下,水大量吸热,到晚上泥土中的水放出大量的热,不但使泥土本身的温度不会降到很低,而且还使地表附近温度不至于降得很低,这样就可保护农作物不受冻害。如果干旱,则泥土放出大量的热后,由于比热小,温度就降得很低,农作物会被冻坏。因此,冬季寒潮来临前,农民们都要给越冬作物浇水施肥来防冻。初春季节,人们在傍晚要向秧田里灌水防冻也是这个道理。
例四,“冰冻三尺,非一日之寒”中包含的热学知识。
我们知道,水的温度在0~4℃之间是反常膨胀,即热缩冷胀。冬天,当气温下降时,上层河水的温度降低,由于水是热的不良导体,河底水温高。河面水温低,密度较大,就要下沉,河底水温高,密度较小,就要上升,形成对流,使全部河水不断冷却。当整个河水的温度都降到4℃时,对流就停止了。气温继续下降时,上层河水的温度降到0℃下,体积膨胀,密度减小,不再下沉,不能形成对流。河底水温仍保持在4℃。当上层河水温度降到O℃,并继续放热时,河面开始结冰。从此以后,由于水和冰是热的不良导体,光滑明亮的冰面又能防止辐射,因此,热传递的三种方式都不易进行,冰下的水放热极为缓慢,结成厚厚的冰需要很长时间,所以有“冰冻三尺,非一日之寒”的说法。
例五,“一场秋雨一场寒”中包含的热学知识。
一场秋雨过后,气温要明显下降,人们感到比较寒冷,这是什么原因呢?(1)寒流(冷空气)的影响。我们知道:秋雨是由于冷暖气流相遇而形成的。在形成降雨的同时,大量冷空气也会侵袭地面,致使气温下降。(2)水的比热的影响。降雨过程中,大量雨水落向地面,由于水的比热较大,这些雨水要从地面附近吸收大量的热,致使气温下降。(3)蒸发致冷的影响。雨水在降落过程中及落至地面后,由于地表附近温度较高,部分雨水要蒸发,雨水蒸发过程中要从地面附近吸收大量的热,致使气温下降。(4)热传导快慢的影响。干燥的空气传递热能的速度较慢,而含有大量水蒸气的湿空气传递热能的速度则大大增强,人体产生的热很快被湿空气传递到外界,所以人感觉到冷(这一点衣衫单薄者更易体会)。(5)生理方面的影响。进入秋季以后,人体各系统的生理活动稍稍收敛,体内产生的热有所减少,也就是民间所说的“不经冻”,所以会产生寒冷的感觉,特别是秋雨过后。
例六,“早虹雨滴滴,晚虹晒破皮”中包含的光学知识。
雨过天晴,空气中悬浮着很多微小的水滴,阳光(白光)射入小水滴时,由于各种单色光的折射率不同,经两次折射又从小水滴里射出来发生色散,出现五彩缤纷的光带,这就是虹。我国大部分地区处于温带,是西风盛行的地带,降雨云大都由西向东移动。早晨看到西方有虹,表示西方有降雨的云并有雨点下降,由东方射来的阳光照在雨点上形成了虹。西虹是本地将降雨的预示,因为西方降雨云很快会随着西风移到本地来。相反,傍晚看到东方有虹,是由西方射来的阳光照在东方天空降雨层的水滴上面形成的,这种虹的出现预示西方天空已没有降雨云了,天气可能是晴朗的。
专家点评:
一线教师常说,物理是想明白的。可这个“想”,也最好有个过渡、有个桥梁。仅是那几个物理课本上的概念在脑子里转来转去,未必能想明白什么,或许还会越想越糊涂。而借助谚语中的种种自然现象去想,因为有具体的东西,再和抽象的物理概念一结合,往往就会加深对物理概念的理解,同时又可以学到一些生活常识。真是一个一举多得的聪明法子。
建议买一本谚语集子,并将相关的物理解释注在书上。
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