徐偉

摘 要：通過物理教學(xué)發(fā)展學(xué)生的能力已成為新課程物理教學(xué)的共同教學(xué)目標(biāo)。那么最好的物理教學(xué)就是“從生活中學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在生活中不斷地發(fā)展”，將身邊的物理引入課堂中。因此，就幾個(gè)物理實(shí)際問題進(jìn)行一些探究。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；興趣；新教材

新教材貼近實(shí)際，更注重聯(lián)系生產(chǎn)、生活等各個(gè)領(lǐng)域。因此，對物理教材中許多實(shí)際問題進(jìn)行進(jìn)一步探索和研究，不僅擴(kuò)大了學(xué)生的知識面，還激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了其學(xué)習(xí)能力，下面就幾個(gè)物理實(shí)際問題進(jìn)行一些探究，供讀者參考。

一、燈絲為什么易在開燈時(shí)燒斷

一般解釋：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大，剛開燈的瞬間，燈絲的電阻比其正常發(fā)光時(shí)的電阻小得多（例如：一只“220V、600W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約800Ω，但冷卻時(shí)卻只有80Ω左右），故此時(shí)燈絲中的電流比其正常發(fā)光時(shí)大得多，從而將燈絲燒斷。

二、潮汐現(xiàn)象究竟由什么引起

太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7×107倍，太陽離地球的距離為月球離地球距離的3.9×102倍，通過計(jì)算，學(xué)生發(fā)現(xiàn)太陽對地球的引力是月球?qū)Φ厍蛞Φ?00多倍。學(xué)生進(jìn)一步提出：“既然太陽對地球的引力比月球?qū)Φ厍虻囊σ蟮枚?，為什么教材上說地球上的潮汐現(xiàn)象是由月球引力引起的呢？”

潮汐現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是天體對地球中心及其表面的水因距離有別而產(chǎn)生不同的引力加速度造成的。即這兩個(gè)加速度造成的。即這兩個(gè)加速度的差值越大，潮汐現(xiàn)象就越顯著。設(shè)天體質(zhì)量為m，地球半徑為r，天體到地球中心的距離為r1，則天體到地球表面的距離為（r1-r），由萬有引力定律可得：

地球表面水的加速度和整個(gè)地球的加速度之差為：

Δa=Gm/（r1-r）2-Gm/r12

=Gm（2r1r-r2）/r12（r1-r）

若天體為太陽，則有：

Δa日=Gm日（2r1r-r2）/r12日（r1日-r）

若天體為月球，則有：

Δa月=Gm月（2r1月r-r2）/r12月（r1月-r）

即：

Δa月/Δa日=m月r12日（r1日-r）2/m日r12月（r1月-r）

=m月/m日·（r1日/r1月）3=2.0

Δa月=2Δa日

這一結(jié)果說明地球上的潮汐現(xiàn)象主要是由月球引起的。

三、宇航員在月球上為什么跳著前進(jìn)

主要是由于月球引力減小而引起的。當(dāng)人在月球上或在地球上步行時(shí)，腳總要用力向后蹬地，同時(shí)地面對人產(chǎn)生向前的反作用力，推人向前運(yùn)動。近似地，人體的重心運(yùn)動可看成是水平方向的勻速運(yùn)動和豎直方向的勻減速運(yùn)動的合運(yùn)動。

在月球上，由于吸引力的減小，人體的重量減小到地球上的

■（g月=g地■），但人體的質(zhì)量、蹬地的力及力與水平方向的夾角不變，蹬地將獲得初速度

v1x=Fx/m·Δt，

v1y=（Fy-mg月）Δt/m=vy+■g地Δt

H月=（v1y）2/2g日=6H地+20/12g地Δt2+5vyΔt>6H地

走一步所需時(shí)間：

t月=2v1y/g月=6t地+10Δt>6t地

水平方向位移：

S月=vy·t月>6S地

由上可知，在月球上行走，人體重心上升的高度，每走一步所需的時(shí)間和步長均為地球上的6倍多，因此，人在月球上看起來不是在走，而是在跳、在飛。于是宇航員在月球上采取雙腳跳躍式前進(jìn)，可減少身體在運(yùn)動中的擺動，以便保持身體平衡，雙腳落地，可增加落地的穩(wěn)定性，防止摔倒。

（作者單位 吉林省通化市通鋼一中）