楊明國(guó) 趙承忠

摘 要：從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，是義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出的重要理念，將“生活事例”轉(zhuǎn)化為物理教學(xué)資源，是踐行這一理念的重要實(shí)踐.本文通過(guò)一些實(shí)例介紹了“轉(zhuǎn)化”的一些方法和技巧.“生活事例”即學(xué)生本人和他人的飲食起居、學(xué)習(xí)及社會(huì)活動(dòng)經(jīng)歷中的認(rèn)知和行動(dòng)事實(shí).本文所指的“生活事例”多為與學(xué)生生活息息相關(guān)的物理現(xiàn)象和應(yīng)用實(shí)例.

關(guān)鍵詞：生活;事例;物理教學(xué);資源

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008-4134（2021）02-0004-05

作者簡(jiǎn)介：楊明國(guó)（1971-），男，湖北宜都人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：初中物理教學(xué);

趙承忠（1960-），男，湖北宜都人，本科，中學(xué)正高級(jí)教師，初中物理教研員，研究方向：物理教學(xué).

課程資源開(kāi)發(fā)是物理教師的一項(xiàng)重要任務(wù)，如何踐行“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念？本文從一些具體實(shí)例出發(fā)，談?wù)勅绾螌⑸顚?shí)例轉(zhuǎn)化為物理教學(xué)資源，特別是編制評(píng)價(jià)試題的一些具體方法和技巧.

1 直接引用，無(wú)縫對(duì)接

人們?cè)诶煤透脑熳匀坏倪^(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，有很多好的應(yīng)用實(shí)例，存在很多成熟的經(jīng)驗(yàn)事實(shí).這些事實(shí)所涉及的知識(shí)方法又和初中物理教學(xué)內(nèi)容有很好的契合度.這樣的事實(shí)，是可以直接引入到教學(xué)中來(lái)的.從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與物理教學(xué)的無(wú)縫對(duì)接.

實(shí)例1 木楔問(wèn)題

木楔防滑脫.木結(jié)構(gòu)物相互依附時(shí)，為了防止滑脫，常用木楔加固.這實(shí)際上是利用了增大壓力來(lái)增大摩擦力的原理，從而增大構(gòu)件間的結(jié)構(gòu)力.如圖1所示，傳統(tǒng)木工工藝中的木榫外端開(kāi)縫加楔.在摩擦力的教學(xué)中引入如下試題，既傳承了“魯班”經(jīng)驗(yàn)，又加深了學(xué)生對(duì)“如何增大有用摩擦力”這一知識(shí)的理解.同樣的應(yīng)用還有，例如：教室的門(mén)關(guān)不緊，常被風(fēng)吹開(kāi)，小明在門(mén)與門(mén)框之間塞入硬紙片后，門(mén)就不易被風(fēng)吹開(kāi)了，

下列解釋合理的是

A.門(mén)被風(fēng)吹開(kāi)是因?yàn)殚T(mén)沒(méi)有受到摩擦力的作用

B.塞入硬紙片是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦力

C.塞入硬紙片是通過(guò)減小接觸面的粗糙程度來(lái)減小摩擦

D.門(mén)沒(méi)被吹開(kāi)是因?yàn)轱L(fēng)吹門(mén)的力小于摩擦力

解析：此題沒(méi)有提及門(mén)閂和鎖的作用，僅考慮關(guān)著的門(mén)與門(mén)框之間的作用情況.關(guān)著的門(mén)和門(mén)框之間有摩擦力，A錯(cuò);塞入硬紙片后門(mén)和門(mén)框之間壓力增大，摩擦力增大，B正確;塞入硬紙片沒(méi)有減小接觸面粗糙程度的作用，事實(shí)并沒(méi)有減小摩擦，C錯(cuò);門(mén)沒(méi)被吹開(kāi)前，門(mén)受到的摩擦力隨風(fēng)的推力的增大而增大，摩擦力和風(fēng)的作用力相等，D錯(cuò).正確答案：B.

木楔在建筑和工程中有大量的應(yīng)用，因?yàn)槟拘ㄔ诖蛉雺w和木材料時(shí)操作方便且省力.經(jīng)力的分解與合成計(jì)算，作用在木楔尖角（θ）端的力F與兩斜邊上的作用力N的關(guān)系是（如圖2所示）：

N=F/2cos（90°-θ/2）.設(shè)θ=16°，則N≈14.3F.可見(jiàn)當(dāng)楔很尖（θ?。r(shí)很省力.這在生活中有很多應(yīng)用，學(xué)生通過(guò)這種開(kāi)拓性學(xué)習(xí)，會(huì)從“知其然”升級(jí)到“知其所以然”，學(xué)習(xí)的成就感會(huì)油然而生.

實(shí)例2 自然中的熱現(xiàn)象——“雪面包”

如圖3所示，是一幅雪景照.步磚場(chǎng)地積雪部分融化后，出現(xiàn)了一個(gè)個(gè)“雪面包”，蔚為奇觀.一團(tuán)團(tuán)雪堆下方是方形地磚，每塊方磚周?chē)菞l形磚.科技工作者發(fā)現(xiàn)：四周條形磚比中間方形磚具有更好的導(dǎo)熱性和滲水性.關(guān)于形成“雪面包”奇觀的解釋不合理的是

A.方形地磚導(dǎo)熱性差是“雪面包”形成的原因之一

B.周?chē)h(huán)境氣溫較低是“雪面包”形成的原因之一

C.地表上的熱易通過(guò)條形磚及四周縫隙傳遞，使條形磚上的雪更易熔化

D.太陽(yáng)熱輻射致條形磚上方的雪比方形地磚上方的雪更易熔化

解析：本題涉及到吸熱、熱傳導(dǎo)、熔化條件等知識(shí)，其中D的說(shuō)法“太陽(yáng)熱輻射致條形磚上方的雪比方形地磚上方的雪更易熔化”錯(cuò)誤，太陽(yáng)對(duì)條形磚和方形地磚的熱輻射條件是相同的.其它選項(xiàng)說(shuō)法都正確，符合題意的選項(xiàng)是D.

實(shí)例3 孿生兄弟——兩缺損的托盤(pán)

下鄉(xiāng)課堂觀課時(shí)發(fā)現(xiàn)這一資源.兩個(gè)缺損的托盤(pán)湊在一起，可以讓托盤(pán)天平繼續(xù)使用嗎？從天平平衡的原理（杠桿平衡條件）看是可以的.可以作為實(shí)驗(yàn)問(wèn)題供學(xué)生探討，以加深學(xué)生對(duì)托盤(pán)天平原理的理解.

直接引用的方法有現(xiàn)場(chǎng)拍攝、記錄或相關(guān)資料的截圖，錄屏或視頻收藏.技巧是無(wú)縫對(duì)接，即所選事實(shí)與《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中的相關(guān)內(nèi)容要對(duì)接好.如實(shí)例1中木楔在木工工藝中的應(yīng)用，對(duì)接的是楔的嵌入是省力的，嵌入過(guò)程中對(duì)斜面的接觸面產(chǎn)生很大的壓力，通過(guò)擠壓增強(qiáng)木質(zhì)構(gòu)件間的摩擦力，從而起到緊固作用.實(shí)例3是觀課時(shí)發(fā)現(xiàn)，擷取和分享學(xué)生的智慧.

2 創(chuàng)情設(shè)景，趣理交融

利用生動(dòng)、直觀的現(xiàn)實(shí)情景，學(xué)生熟悉的事例，作為教學(xué)引入，建立物理概念，闡述物理規(guī)律，分析物理問(wèn)題或提示物理原理.這樣學(xué)生就會(huì)感到物理乏味、枯燥、遙遠(yuǎn)難學(xué).

1、將自然界和生活中的實(shí)景現(xiàn)象、奇聞異事，作為一種教學(xué)情景呈現(xiàn)給學(xué)生.使之成為

2、一種教學(xué)引入，以此來(lái)幫助學(xué)生建立物理概念、理解物理規(guī)律、解決物理問(wèn)題.這比枯燥乏味的講述和“啃書(shū)本”式的教學(xué)，效果要好得多.

實(shí)例4 上躥下跳的葡萄干（如圖4所示）

在盛有雪碧飲料的杯子里，投入一些葡萄干.葡萄干會(huì)先下沉后上升，上升到液面后再下沉，如此反復(fù).

學(xué)生觀察這種有趣的現(xiàn)象，自然會(huì)尋根問(wèn)底.雪碧是碳酸飲料，剛倒入玻璃杯中的雪碧在減壓狀態(tài)下逐步釋放CO2氣體，會(huì)產(chǎn)生很多小氣泡.這些氣泡附著在葡萄干上，增大了葡萄干排開(kāi)水的體積，從而增大浮力，浮力大于重力而上浮.

葡萄干上浮到液面后，接觸空氣，氣泡破裂，浮力減小而下沉.這樣循環(huán)下去，有趣的現(xiàn)象就發(fā)生了.

在學(xué)習(xí)“物體的浮沉條件及其應(yīng)用”時(shí)，可以重現(xiàn)上躥下跳的葡萄干這一生活情景，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簳?huì)用浮沉條件解釋生活中的問(wèn)題.

器材準(zhǔn)備：大燒杯、大瓶雪碧飲料1瓶、鮮葡萄干1袋.

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）把鮮葡萄干放入燒杯;（2）開(kāi)啟雪碧蓋子，將雪碧慢慢倒入燒杯中;（3）觀察記錄現(xiàn)象.

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生利用浮沉條件分析葡萄干上浮和下沉的原因，加深理解“物體的浮沉取決于重力和浮力的大小關(guān)系”.

創(chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)的情景的方法：例如故事講述法，如阿基米德揭開(kāi)皇冠之謎的故事;例

如影視插播法，如長(zhǎng)征系列火箭發(fā)射視頻，電影《流浪地球》 《生死時(shí)速》部分片段;例如實(shí)例4所示的實(shí)驗(yàn)展示等方法.創(chuàng)設(shè)情景的技巧，從構(gòu)思上來(lái)說(shuō)，就是帶著需要去發(fā)現(xiàn)含有物理元素的趣聞場(chǎng)景，越是精彩、越是扣人心弦就越好.在手段和硬件的運(yùn)用上要立足常規(guī)并不斷運(yùn)用新技術(shù).

3 用品解剖，聚焦原理

很多生活用品和生產(chǎn)設(shè)備都是物理學(xué)基本原理的應(yīng)用，但苦于其外殼和裝飾的遮擋，學(xué)生很難發(fā)現(xiàn).教學(xué)中通過(guò)拆卸和分解這些東西，讓學(xué)生一睹“廬山真面目”探究其工作原理，弄清其工作過(guò)程，獲得物理學(xué)知識(shí)并運(yùn)用于實(shí)際、服務(wù)人民生產(chǎn)、獲得生活的體驗(yàn).

實(shí)例5 賓館衛(wèi)生間洗浴用的洗發(fā)精和沐浴露的“按壓”裝置原理

如圖5所示，重點(diǎn)觀察沐浴露下的軟管，當(dāng)它受到按鈕傳遞來(lái)的壓力時(shí)，軟管中的液體體積縮小壓力增大，液體被壓出.松開(kāi)按鈕，軟管在彈力作用下恢復(fù)原狀，軟管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，對(duì)上部沐浴露瓶的液體形成負(fù)壓，液體流入軟管.這就是氣體壓強(qiáng)與氣體體積關(guān)系的應(yīng)用.將其引入到物理課堂，培養(yǎng)學(xué)生觀察與動(dòng)手能力，養(yǎng)成探究生活用品中所蘊(yùn)含的物理原理的習(xí)慣，從而將提升核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)落實(shí)到具體的教學(xué)之中.

實(shí)例6探秘空氣開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)與工作原理

應(yīng)用實(shí)踐題：某校共有15個(gè)教室，每個(gè)教室配有40W的照明燈10盞，300W的投影儀一臺(tái)，100W的教學(xué)擴(kuò)音系統(tǒng)一套，300W的電腦一臺(tái)（該校的供電電壓為220V）.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）學(xué)生在操場(chǎng)上進(jìn)行半小時(shí)的大課間體育活動(dòng)時(shí)，若教室內(nèi)的這些用電器沒(méi)有關(guān)閉，那么這半小時(shí)內(nèi)會(huì)浪費(fèi)多少度電？

（2）隨著這些硬件的裝配，需要對(duì)學(xué)校供電線路進(jìn)行改造，表1是各種橡膠絕緣銅芯線在常溫下的安全載流量（長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流），從安全角度考慮，該校應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為干路導(dǎo)線？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算后說(shuō)明.

（3）該校電路中的保險(xiǎn)裝置采用空氣開(kāi)關(guān)（如圖6甲），空氣開(kāi)關(guān)內(nèi)有電磁鐵和兩個(gè)觸點(diǎn)，制作觸點(diǎn)的材料分別有銅或銀.電路正常工作時(shí)兩觸點(diǎn)是連接在一起的，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)電磁鐵將兩個(gè)觸點(diǎn)分開(kāi)，切斷電路（如圖6乙）.從空氣開(kāi)關(guān)使用的壽命和安全角度考慮，應(yīng)選擇觸點(diǎn)用（選填“銀”或“銅”）材料制作的空氣開(kāi)關(guān)，原因是（答案：同樣條件下，銀的電阻比銅的電阻小）.

空氣開(kāi)關(guān)應(yīng)選金屬銀做觸點(diǎn).因?yàn)橥瑯訔l件下，銀觸點(diǎn)接觸電阻小些，根據(jù)Q=I2Rt得出產(chǎn)生的熱量更小，使用壽命更長(zhǎng)、更安全.

這類(lèi)運(yùn)用需要對(duì)實(shí)物進(jìn)行拆卸和分解，要注意和工程技術(shù)人員多交流，從中獲得幫助并掌握技術(shù).運(yùn)用圖形繪制和處理技術(shù)聚焦設(shè)備的核心部件，繪制解剖圖，利用軟件處理照片獲得剖視圖，建立圖片庫(kù)，同時(shí)加強(qiáng)教師群體間的交流合作，實(shí)現(xiàn)共建共享.

4 新聞截取，開(kāi)闊視界

就信息獲取而言，新聞報(bào)道相比于其他途徑更加迅速，同時(shí)可信度更高.從中截取有價(jià)值的信息作為教學(xué)素材，滿足學(xué)生的獵奇心理，深受學(xué)生的喜愛(ài).

實(shí)例7 太空探索

新華網(wǎng)2019年1月3日 12∶55消息A——中國(guó)成功實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器首次月背軟著陸（新華社北京1月3日電，記者陳芳、胡喆），這是人類(lèi)第一次揭開(kāi)古老月背的神秘面紗.2019年1月3日10時(shí)26分，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器自主著陸在月球背面南極——艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門(mén)撞擊坑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器首次月背軟著陸.

落月后，通過(guò)“鵲橋”中繼星的“牽線搭橋”，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器進(jìn)行了太陽(yáng)翼和定向天線展開(kāi)等多項(xiàng)工作，建立了定向天線高碼速率鏈路，實(shí)現(xiàn)了月背和地面穩(wěn)定通信的“小目標(biāo)”.

2019年1月3日，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器的首次月背軟著陸（如圖7所示），開(kāi)啟了月球探測(cè)的新旅程.著陸后成功利用自帶相機(jī)完成拍攝，并借助“鵲橋”中繼星傳回人類(lèi)歷史上第一張?jiān)虑虮趁娴恼掌?

月地之間信息傳輸是靠電磁波，電磁波傳播速度與光速（選填“相等”或“不相等”）;

“嫦娥四號(hào)”的腿上長(zhǎng)著臉盆一樣的圓形大腳掌，目的是通過(guò)來(lái)減小對(duì)月球表面的壓強(qiáng)，適于在松軟的月球表面實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定著陸.

解析：光波是一種電磁波，電磁波的傳播速度與光速是相等的;臉盆一樣的圓形大腳掌，可以增大“嫦娥四號(hào)”與月面的接觸面積，從而減小壓強(qiáng).答案：相等 ;增大受力面積.

2018年5月21日，我國(guó)成功發(fā)射“鵲橋”號(hào)中繼衛(wèi)星.若某時(shí)刻如圖8所示，地面控制中心與“鵲橋”相距約46萬(wàn)公里，“鵲橋”與月球背面相距約6.5萬(wàn)公里，它們之間是利用通訊的，測(cè)控中心發(fā)出的指令通過(guò)“鵲橋”到達(dá)月球背面，大約需要s.

答案：電磁波 ;1.75.

社會(huì)熱點(diǎn)、焦點(diǎn)問(wèn)題中有大量涉及物理學(xué)知識(shí)的內(nèi)容，常關(guān)注報(bào)刊、電視等正規(guī)媒體，諸如停電1小時(shí)、天宮1號(hào)飛船、蛟龍?zhí)柹顫撈鳌c物理學(xué)結(jié)合緊密的資源，敏銳捕捉，囊入“隨手本”“樣包集”中.

5 作品挖掘，賞文明理

實(shí)例8 賞詩(shī)析文學(xué)物理

詩(shī)詞歌賦中也不乏物理科學(xué)知識(shí).例如毛澤東的《七律二首·送瘟神》.其一：綠水青山枉自多，華佗無(wú)奈小蟲(chóng)何.千村薜荔人遺矢，萬(wàn)戶蕭疏鬼唱歌.坐地日行八萬(wàn)里，巡天遙看一千河.牛郎欲問(wèn)瘟神事，一樣悲歡逐逝波.讀這首詩(shī)，我們不僅領(lǐng)略了偉人憂國(guó)憂民之情懷;同時(shí)，還有助于我們了解地球的周長(zhǎng)——約八萬(wàn)華里，坐在地球上每天日行八萬(wàn)里，如何理解？這得從物理學(xué)中運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性說(shuō)起.運(yùn)動(dòng)是宇宙中最普遍的現(xiàn)象，物體的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的.描述物體的運(yùn)動(dòng)總是相對(duì)于一個(gè)假定不動(dòng)的物體作標(biāo)準(zhǔn)的，這個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)的物體就是“參照物”.人們平常所說(shuō)的火車(chē)飛馳、河水流淌，都是以地表固定的物體為參照物的.實(shí)際上地球在不停地運(yùn)動(dòng).若以太陽(yáng)為參照物，地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn)，且一天自西向東自轉(zhuǎn)一周.地球是個(gè)橢球體其赤道周長(zhǎng)約40076千米，約合八萬(wàn)華里.如果跳出地球看，你坐在地球上即使不動(dòng)，一天也隨著地球巡視太空八萬(wàn)里.

“一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星……”那么星星為什么會(huì)一閃一閃地眨眼睛？星星離我們非常遙遠(yuǎn)，例如離太陽(yáng)系最近的半人馬座的“比鄰星”距地球4.3光年（1光年=94605億千米）;銀河外星仙女座距地球225萬(wàn)光年.牛郎星距離地球16光年，我們看到的牛郎星所發(fā)出的光，實(shí)際上是在16年前從牛郎星發(fā)射出來(lái)的.這些星體的光傳到地球時(shí)已經(jīng)比較弱了.地球是個(gè)特殊的星體，它被一層大氣所包圍.因?yàn)榈厍蛏洗髿鉁囟鹊淖兓?，區(qū)域大氣密度也隨時(shí)在變化，并伴隨大氣對(duì)流產(chǎn)生.星光通過(guò)這些氣層時(shí)發(fā)生多次折射，形成散射或全反射.這樣星星發(fā)射的光在傳到人們眼睛的過(guò)程中，就會(huì)忽前忽后、忽左忽右、忽明忽暗，總在不斷地變化.人眼有時(shí)接收到星光，有時(shí)又接收不到，感覺(jué)星星是一閃一閃的.這就是星星眨眼的原因.

以科學(xué)的視角品讀文學(xué)作品，挖掘文人們的科學(xué)世界觀，凸顯科學(xué)論斷，教育學(xué)生，潤(rùn)物無(wú)聲.

6 創(chuàng)新構(gòu)想，潛移默化

想象有那樣一種課堂，生活中的難題、人生的疑問(wèn)，能夠嵌入既定的課程學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)思索與探究，能夠豁然開(kāi)朗、欣然釋?xiě)?這將是一種生成性的教學(xué)、有深度的學(xué)習(xí).學(xué)生核心素養(yǎng)中的創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)與能力是否能夠得到培養(yǎng)和提升，如下一些實(shí)例，能夠回答這個(gè)問(wèn)題.

實(shí)例9巧搭棚架實(shí)例中的力學(xué)

一房主要在樓房旁臨時(shí)拉一個(gè)遮陽(yáng)避雨篷布，要用繩索固定篷布的四角，三個(gè)角的拉索都找到了掛系處，只有鄰居屋角向外沒(méi)有支撐點(diǎn).需要外撐一桿固定一個(gè)棚角.墻上鉆孔插桿？會(huì)傷到別的墻體.怎么辦？一退休物理老師解決了這個(gè)難題.他是用一端帶拐角的棚架鋼管、一個(gè)作為柴火的樹(shù)兜，搭建了一個(gè)支架（如圖9所示）.

這一情景可應(yīng)用于教學(xué)中：同學(xué)們，我們剛剛學(xué)習(xí)了摩擦力和杠桿，現(xiàn)在來(lái)分析圖示中的問(wèn)題（如圖10所示）.

由于摩擦和擠壓，鋼管上的O點(diǎn)成了可相對(duì)于墻前后轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn).教師就地取材，用樹(shù)兜放入圖中位置，起到了重要的支撐作用，沒(méi)有它篷布這個(gè)力學(xué)系統(tǒng)很難形成穩(wěn)定的構(gòu)架.樹(shù)兜夾在鋼管與墻體之間，在自身受到擠壓的同時(shí)對(duì)桿產(chǎn)生了一個(gè)垂直于鋼管向墻外的彈力F3.篷布一角對(duì)鋼管產(chǎn)生的拉力F1和系在窗戶上的繩對(duì)鋼管產(chǎn)生的拉力F2會(huì)形成一個(gè)斜向墻體的合力F12.F12、F3對(duì)于鋼管ABO形成一個(gè)杠桿平衡系統(tǒng).巧妙的是當(dāng)篷布所需的拉力F′1增大時(shí)，F(xiàn)1會(huì)隨之增大，F(xiàn)2相應(yīng)增大，杠桿對(duì)樹(shù)兜的作用力F′3增大，其反作用力F3也增大，不斷維持整個(gè)力學(xué)系統(tǒng)的平衡.

把這些初中學(xué)生能解答的內(nèi)容編制成一個(gè)個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生解答，學(xué)生在練習(xí)或考試中就會(huì)受到創(chuàng)新教育的啟迪.

實(shí)例10 設(shè)計(jì)配重式省電節(jié)能升船機(jī)

應(yīng)用實(shí)踐題：三峽升船機(jī)于2015年12月21日進(jìn)行實(shí)船測(cè)試（如圖11所示），機(jī)械驅(qū)動(dòng)承船廂下降，承船廂以0.2m/s的速度勻速下降，從上游162m海拔高度下降至下游62m處，依次開(kāi)啟活動(dòng)橋、臥倒門(mén)、防撞裝置、工作門(mén)后，船只緩緩駛出承船廂.清江中學(xué)的同學(xué)們參觀升船機(jī)后，提出了如圖12所示的設(shè)想：建升降兩個(gè)閘室，牽引鋼索組通過(guò)中間的轉(zhuǎn)動(dòng)控制軸與電機(jī)相連.請(qǐng)根據(jù)以上信息解答如下問(wèn)題：

（1）升船機(jī)承船廂完成一次上升（或下降）過(guò)程所用的時(shí)間是多少？

（2）按清江中學(xué)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的升船機(jī)工作，某次上下游船隊(duì)過(guò)閘，上行船廂裝滿水后船廂、水、船只的總質(zhì)量為15500t，若下行船隊(duì)比上行船隊(duì)質(zhì)量少200t，船箱升降時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)摩擦阻力為上行船箱等總重的10%，完成這次升降過(guò)閘任務(wù)，升船機(jī)輔助電動(dòng)系統(tǒng)對(duì)升降系統(tǒng)做的功是多少？

（3）如果不用下降船箱帶動(dòng)上升船箱，按（2）所述的情況，電機(jī)要多做多少功？

（4）清江中學(xué)同學(xué)們的雙箱聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？

將原理轉(zhuǎn)化為實(shí)用產(chǎn)品，對(duì)已有產(chǎn)品的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)展開(kāi)奇思妙想，大開(kāi)腦洞，啟迪思維.

7 說(shuō)明解釋?zhuān)瑢W(xué)以致用

物理是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)，與自然現(xiàn)象以及生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密，用已學(xué)的知識(shí)科學(xué)地加以解釋?zhuān)箤W(xué)生體會(huì)到物理就在身邊，學(xué)有所用，學(xué)而不厭.

3、學(xué)生能用已有的知識(shí)解釋常見(jiàn)的物理現(xiàn)象、奇特的物理現(xiàn)象、生活中的物理現(xiàn)象，將會(huì)強(qiáng)化他們的學(xué)習(xí)情感，體驗(yàn)物理就在我們身邊.這種學(xué)以致用的經(jīng)歷會(huì)逐漸提升他們的科學(xué)素養(yǎng).

實(shí)例11 如圖13所示，在扶貧新聞報(bào)道中，我們看到某貧困山區(qū)在科技人員的幫助下，因地制宜地用一種不用電和燃油的新型抽水設(shè)備，用10h將山腳下小河里的18m3的水提高了100m，解決了生活生產(chǎn)用水問(wèn)題.

抽水設(shè)備的工作原理如圖13所示：小河上游的水經(jīng)過(guò)進(jìn)水管流到下游，會(huì)在空氣進(jìn)氣口處將空氣帶入水中，氣泡隨水一起向下流動(dòng)，水中的氣泡不斷受到水的擠壓，在能量收集器中，高壓氣體分離并進(jìn)入出氣管，驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，將水提升到高處.

請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

（1）進(jìn)入進(jìn)水管中的氣泡，被水壓縮成高壓氣體，內(nèi)能增加.這部分增加的內(nèi)能是由能轉(zhuǎn)化來(lái)的.

（2）如果用電動(dòng)抽水機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，則電動(dòng)機(jī)的功率最少多大？

（3）從能量角度看，該抽水設(shè)備是用山下河流落差小、質(zhì)量大的水的重力做功，來(lái)將水提升到高處.該擋水墻上下游水位差是 2m，完成題中提水目標(biāo)時(shí)經(jīng)進(jìn)水管流到下游的水量是3000m3，計(jì)算抽水過(guò)程中能量轉(zhuǎn)移的效率.

答案：（1）水的機(jī)械;（2）提升水的重力G=1.8×105N，提升水克服重力做的功W=1.8×107J，功率P=500W，抽水機(jī)的功率最少為500W;（3）抽水過(guò)程中能量轉(zhuǎn)移的效率30%.

實(shí)例12 攤餅神器——電餅鐺

綜合應(yīng)用題：如圖14甲所示的電餅鐺型號(hào)為L(zhǎng)RT-326A，額定加熱總功率1200W.它的上下盤(pán)分別由不同的開(kāi)關(guān)控制，上盤(pán)功率為400W.圖14乙為其簡(jiǎn)化了的內(nèi)部電路圖，電源總開(kāi)關(guān)方框內(nèi)實(shí)際有一個(gè)電子變壓整流穩(wěn)壓電路，將220V的交流電變成36V的直流電，供給下面的電路，即PC之間的電壓為36V.請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

（1）作為家用高熱電器，將220V的電壓降為36V后供給發(fā)熱盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)是？

（2）當(dāng)上、下盤(pán)同時(shí)加熱時(shí)，電餅鐺的工作總電流是多少？

（3）下盤(pán)加熱電阻是多少歐？

（4）用這個(gè)電餅鐺上、下盤(pán)同時(shí)加熱牛肉.若將0.5kg、20℃的牛肉加熱至100℃，需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間？[不計(jì)熱量損失，C牛肉=3.3×103J/（kg·℃）]

答案：（1）低壓更加安全;（2）33.3A ;（3）1.62Ω;（4）110s.

科技活動(dòng)時(shí)間，面對(duì)有興趣的學(xué)生和家長(zhǎng)，可通過(guò)講座方式，讓學(xué)生真正體會(huì)到物理學(xué)的用處.教師關(guān)注家電智能化發(fā)展趨勢(shì)，采擷新成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，以此來(lái)惠及萬(wàn)千學(xué)子.

百聞不如一見(jiàn)，百見(jiàn)更需實(shí)踐.從實(shí)踐中來(lái)，到實(shí)踐中去，就是最好的學(xué)習(xí)、終生受用的學(xué)習(xí).探索生活事實(shí)轉(zhuǎn)化為物理教學(xué)資源的方式方法，也就是探索學(xué)生核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力提升的途徑.這種探索和實(shí)踐要一直進(jìn)行下去.將事實(shí)轉(zhuǎn)化為物理教學(xué)資源的方式、方法是多種多樣的，實(shí)際操作中要注意防止“繁瑣、冗長(zhǎng)、標(biāo)簽”化，同時(shí)也要回避或者揭穿“納米材料”“石墨烯材料”等空概念、虛假應(yīng)用，不要誤導(dǎo)學(xué)生，要甄別后選用.

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（收稿日期：2020-07-24）