分享

能把物理写成这样,我也没有想到

 堪寻 2022-10-11 发布于河北

一想到“堪寻”好久没有上新文了,心中满是愧疚,赶紧翻开新书《什么是初中物理》,从中摘抄了18条,和朋友们做一个思维碰撞,看看有多少读过这本书的人还记得这几条?没有读过这本书的朋友也不妨感受一下当物理与浪漫、哲思相遇时会迸射出什么样的火花?

学习物理的过程大致也是一部《西游记》。八年级第一学期物理是与生活联系密切的声现象、热现象、光现象。这些知识大多简单且有趣,于是你可能觉得物理不过如此,这时候的你就像是遇到如来佛祖以来的孙悟空,闯龙宫、打地府、闹天庭,一时间雄姿英发、所向无敌。但是随后的质量与密度就让你有点“挠头”了,感觉它像是二郞神一样难缠。到了八年级第二学期,压强、浮力、功、功率、机械效率纷纷登场,你会渐渐有一种被压在五行山下的感觉。好不容易熬到九年级,告别了难缠的“力”,像是孙悟空脱离了五行山,可是还没高兴多久,就又踏上了电学的征途,“九九八十一难”已早早地在前面等候,电流、电压、电阻、电功率则是要降服的一个个“妖魔鬼怪”。这真是山高水险、道阻且长,面对此情此景,嗟叹于事无补,只会荒废时光。这时你应该做的是让自己拥有孙悟空一样的战力的、唐僧一样的意志、猪八戒一样的乐观、沙僧一样的踏实,然后行而不辍,才能苦尽甘来,未来可期。
――《01 物理“西游记”》

表面上看,很多物理知识是零散的,声、光、热、力、电等毫不相干,像是“东一榔头西一棒槌”,但是换个角度来看就一样了。学习“密度”时联系前面学过的“速度”,就会发现虽然两者看上去没有联系,但其实它们的定义方法都是比值定义法,测量都属于间接测量。并且,在状态一定时,物质的密度与它的质量、体积无关,就像匀速直线运动的速度与路程、时间无关。这样一来,新旧知识间就建立了联系,旧知识的学习过程就成了学习新知识的“模板”。因为有了“模板”,新知识学习起来也就容易多了。
――《05 学好物理的7种“武器”》

同样一条河,老牛说水很浅,才没小腿,能趟过去;松鼠说,水很深,昨天才淹死一个同伴;当小马进入河中才发现河水既没有老牛说的那么浅,没有松鼠说的那么深。为什么老牛、松鼠一个认为河水浅另一个却认为河水深呢?原因就在于“测量”河水深度时它们都是以自身为“标准”,没有统一标准。因为没有统一标准,所以老牛与松鼠自说自话,搞得小马不知所措。
――《06 指尖上的单位换算》

需要说明的是,估读值有一位即可,因为估读值已经不准确了,所以往下估读再多也就没有意义了。测量结果不能没有估读值,但也只能有一位估读值。人生岂非如此,没有孤独过,不算拥有完整的生活,而孤独太多,又是没有意义地活着。
――《07 人类从来不看说明书》

相对性不仅仅存在于运动中,看待问题也与此类似。比如,同一件事,“公说有理婆说婆有理”,就是因为彼此站在不同的立场,这才有了不同的看法,不同的态度。这时如果能换位思考,站在对方的角度考虑,便能多一分理解,少一些苛责。或者站在第三者的角度,置身事外地客观分析,又可能得到不一样的结论。
――《08 运动世界的“罗生门”》

对于速度,你的认识可能是“速度越大跑得越快”。的确如此,速度就是用来表示物体运动快慢的物理量。比如,在非洲大草原上,猎豹追逐着羚羊。如果猎豹追上了羚羊,说明猎豹比羚羊跑得快,即猎豹比羚羊的速度大;反之,如果猎豹被羚羊甩得越来越远,说明猎豹比羚羊跑得慢,即猎豹比羚羊的速度小。
如果猎豹比羚羊的速度大,猎豹就能追到羊,猎豹吃了羊饱了肚子,羚羊就丢了性命;如果猎豹比羚羊的速度小,羚羊就能死里逃生了,但猎豹会饥肠辘辘。这可真是生死时速!
――《09 速度公式金字塔》

终其一生,我们都与各种各样的力相爱相杀。例如,重力让我们牢牢地在地面上站稳,却又阻止我们向上跳起;摩擦力让我们走路时不会滑倒,却又将我们的鞋底磨平、手掌磨破。我们对物体施加压力、拉力、推力、支持力将物体压瘪、拉长、推动、托起,当然我们也有过承受这些力作用在我们的身上的体验。
虽然这些力无处不在,可它们却从来不露出真面目,我们也只能像福尔摩斯一样通过蛛丝马迹来获知它们的存在。
――《12 给力画幅肖像》

惯性体现在生活的方方面面。就算你没有学过物理,你也一定利用过惯性:衣服上沾了土,用力拍打几下,土就掉下来了;泼水时,向前抡盆,水就飞出了盆;骑自行车累了,不再蹬车,车仍能继续前行。当然,你也在不知不觉中承受过惯性带来的伤害:走路时脚被石头绊了一下来了个嘴啃泥;站在汽车上,汽车突然启动,你差点仰面摔倒;坐在汽车后座没有系安全带,紧急刹车时,身体不由自主地向前滑去。
惯性!是天使,也是魔鬼!
――《14 天生万物,“懒”是本性》

使用定滑轮,能改变力的方向却不能省力;使用动滑轮,能省力却不能改变力的方向。如果既想省力,又想改变力的方向,那该怎么办呢?方法是把定滑轮与动滑轮结合在一起组成滑轮组,如图17-6所示。在滑轮组中,动滑轮负责省力,定滑轮负责改变力的方向,这真是强强联手优势互补。在生活中也是一样,不能总盯着别人的缺点,更要看到别人的长处,精诚合作才能实现双赢。

――《17 省力的代价》

每天上学,你可以选择步行,但书包一定不能自己走路。考虑到钟、鼓、琴等等发声体与我们的耳朵并非零距离,所以声音要进入耳朵还有一段路要走。那么声音从发声体到达人耳,是像人一样自己走过来的,还是像书包一样需要人背它过来?
研究表明,声的传播需要介质。介质相当于那个把书包从家里带到学校的人,固体、液体、气体都是声的介质。如果没有介质,声就像被施了定身法,不能移动分毫。就算有一天你有机会广寒宫坐客,嫦娥仙子为你抚琴一曲,你也无缘聆听仙乐,因为月球上没有空气,真空不能传声。
――《19 声音,让我欢喜也让我忧》

有的人沉稳,如固态;有的人洒脱,如液态;还有的人无拘无束,如气态。千人千面是因为心性不同,物质的形态多样则与它们的微观结构有关。
 现代科学认为,物质是由分子组成的。分子很小,用分子的直径和铅笔的长度做对比,就好像用铅笔的长度和地球的直径做对比。换句话说,如果把分子的直径放大到一根铅笔那么长,那么等比例放大后的铅笔的长度大约等于地球的直径了。因为分子如此之小,所以在1滴水中就有1021个分子,这些分子数目大约是全球人口数的2000亿倍。
组成物质的各个分子间往往存在着力的作用。如果分子作用力很大,每个分子就只能在原处轻微振动,就像体育课上的学生原地踏步一样能保持队形不变,这时物质也能保持一定体积和形状。从宏观上看,这时物质以固态的面目示人。如果分子作用力较小,分子可以在一个位置振动后再跑到下一个位置振动,就像齐步走时人与人的间距不变但走在直路上是直的、走在弯路上又变弯一样,这时物质虽然可以保持一定体积但形变却不固定。从宏观上看,这时物质处于液态;当“解散”命令下达后,每个学生可以随心所欲地走动,除非遇到围墙的阻隔,分子也是一样。如果分子之间作用力几乎为零,在宏观就是没有一定体积和形状的气态,它的体积与形状取决于装它的容器。
这真是细节决定成败,分子决定物态。
――《22 三步搞定物态变化》

假如你跟朋友约了一个饭局,他却不知道餐馆的位置。你可能会告诉他在“某某超市”向南200米。因为他知道这个超市,于是他也就知道了这家餐馆的位置。在这里,你用借助一个熟悉位置定义了一个陌生的位置。在物理中也有类似的做法,定义一个新的物理量往往需要“旧”的物理量来“帮忙”。比如,用路程与时间来定义速度,把物体通过的路程与时间之比叫做速度;再比如,用质量和体积来定义密度,把质量与体积之比叫做组成这个物体的物质的密度。这都是采用了比值定义物理量的方法,叫做比值定义法。
比热容也用到了比值定义法,但是与速度、密度相比,比热容更难理解。如果说速度和密度是青铜,比热容器就是不折不扣的王者,因为要定义比热容用到了三个物理量:热量、质量和温度的变化量。
――《23 比热容“王者归来”》

在串联电路中,电流路径只有一条,各个用电器不能单独工作。这真是一荣俱荣一损俱损!在并联电路中,有干路和支路之分,像树有树干与树枝一样。“干”之不存,“枝”将蔫附,所以干路断路,各支路用电都不能工作;如果只是某个支路断路,该支路用电器不能工作,但不影响其他支路上的用电器,因为各支路上用电器秉承着“独立自主互不干涉”的原则。
――《24 灯泡与开关的“纵横捭阖”》

物理学家费曼认为,假如由于某种大灾难,人类累积的科学知识只能有一句话留给后人,这句话就是:所有的物体都是用原子构成的。
虽然世间万物都是由原子构成的,但从未有人用肉眼看到过原子,因为原子太小了。如果把原子放大到足球那么大,再用同倍数放大足球,这个足球会变得比地球还要大。
更不可思议的是,原子竟然不是最小的,它是由位于中心的原子核和四周绕核运动的电子组成的,犹如太阳周围的行星在不同的轨道上绕着太阳转动一样。电子之所以没有脱离原子核也像地球等行星受到了太阳的吸引一样,受到了原子核的吸引。
原子的所有质量几乎都集中原子核上,但是这样一个小小的核的“个头”相对原子却是微乎其微。假如把原子放大到教室那么大,原子核看上去充其量像悬浮在教室中央的一粒细沙。但是,既便原子核如此之小,它还是可以再分的――由质子和中子组成。质子和中子看上去像是双胞胎,体重、大小差不多,区别是每个质子带1个正电荷,而中子没有。带电的还有核外的电子,每个电子带1个负电荷。神奇的是,原子核中有多少个质子,核外就有多少个电子。这样的结果是,原子带的正、负电相互抵消了,整个原子不显示任何电性,看上去岁月静好。可是,平静的外表面下却是暗潮涌动。
――《25 一首关于电流“成长”的诗》

俗话说:一个篱笆三个桩,一个好汉三个帮。面对串联电路,欧姆定律这“一个好汉”需要的三个“帮手”是串联电路的电流、电压和电阻特点;面对并联电路,需要的是并联电路的电流、电压和电阻的规律这三个“帮手”了。
两种电路,每种电路各有三条规律,二三得六,合起来就是六条规律了。我们不妨把六条规律统称为六脉神剑。因为在金庸武侠世界里,大理段誉凭借着六脉神剑独步江湖;在电学的世界里,这六条规律也是纵横串、并联电路至关重要的绝世神功。
――《27 电学里的“六脉神剑”》

每一条规律都有成立的条件,使用时要注意其适用范围。比如,在初中物理中,牛顿第一定律适用于物体不受力或受平衡力时,不适用物体受非平衡力时;欧姆定律适用于金属和碳导电,部分适用于酸、碱、盐水溶液导电,不适用气体导电。
孔子说他“七十从心所欲不逾矩”,应用物理公式分析问题的最高境界大约也是如此。“熟练、灵活地应用公式”是“从心所欲”,“在公式的适用范围内使用”是“不逾矩”。万物一理,世界上没有绝对的自由,只有每个人都遵守规则,才能享受自由。
――《29 电功率四式》

焦耳定律的得出得益于精密的测量,焦耳这种一丝不苟的研究精神与他的学习经历有关。焦耳16岁时,他父亲请来著名的道尔顿给焦耳讲授初等数学、科学方法和化学。道尔顿对他说:“真正的实验并不在于观察现象,而是学会测量,然后运用数学知识从测量的结果中寻找规律,一切科学定律都是这样得到的。”
这句话被焦耳一生奉为信条。这真是一句话,一辈子!
――《30 焦耳定律》

但是,如果就此认为奥斯特是撞了大运,也很不公平。早在1807年,他一直试图寻找电力与磁力之间的联系却屡屡失败。奥斯特之所以如此百折不挠地探究电与磁的联系,是因为相信自然界的各种力是统一的,光、电、磁、化学亲合力等在一定条件下可以互相转化。
果然,成功源于信念坚如磐石!
――《31 安培真牛》

如果你喜欢这样的解读物理的方式,觉得有趣,不妨把《什么是初中物理》收入囊中。购书就是对作者最大的赞赏!

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多