利用周边物体进行物理教学

周奇雄

時间已到了2019年秋，我在农村初中从事物理教学已二十九年了，这二十九年来，城乡差异越来越小，但农村初中与城市中学还是有较大的差异，教学器材还远不如城市，于是我就地取材，利用身边物体进行物理教学。

首选谈到的是矿泉水瓶，一个简简单单的瓶子是我的最爱，在讲解两边平衡时，我把它放在讲台上，瓶子受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力，瓶盖、瓶身有花纹是为了增大摩擦力，装满水的瓶子相当于一个凸透镜，一瓶矿泉水放在桌子上，用手推它下面，它就前进，用手推它的上面，它就翻倒，是力的作用效果与力的作用点有关，同样还是一瓶矿泉水放在讲台上，在它的不同高度各钻一个小孔可得出液体内部压强与深度的关系，在它的同一深度钻两个小孔得出同一深度向各个方向压强相等，用力捏瓶子是力可以使物体发生形变，手拿瓶子就地转圈，人就了地球，瓶子成了同步地球卫星，卫星相对地球是静止的，向上抛瓶子，瓶子上升就由于惯性，下落是由于受重力的作用，这一演示，还可以用来讲解重力势能与动能的相互转化，还可以用来讲解力是改变物体运动状态的原因，还可以用在变速运动。随手拿一个学生刚喝完水（内有水珠）瓶子，边拧瓶身，边旋开盖子，“啪”的一声瓶盖飞出，瓶口出现白雾，这是因为瓶内气体对外做功内能减小，温度降低，水蒸气发生液化，这一演示实验比课本上介绍的实验易做多了，这堂课也会因这一实验变得精彩。

凳子，我们坐凳子时，人与凳子的接触面积大，压强小，凳子四只脚增大支撑面积，增大稳定性，当我们将凳子慢慢举起过程中，人对凳子做了功，而举着凳子不动，或在教室内走动，人对凳子没做功，走动时，凳子相对于人是静止的，相对于地面是运动的，这就是运动和静止的相对性。

课桌，课桌摆在学生的面前，述说着它的贡献，请学生捏紧拳头敲打桌子，亲自体验力的作用是相互的，在桌面上放一些纸屑，用力敲打桌面，纸屑跳舞说明发音体在振动，用大小不同的力敲桌面，理解响度与振幅的关系，用手推桌子，推而不动，劳而无功，没推动时，手对桌子的推力与桌子受到的摩擦力是一对平衡力，无论是推动了还是没推动，重力对桌子都没有做功。

教室内的白炽灯（城市学校换上了节能灯）受到的重力和电线对它的拉力是一对平衡力，灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力，同学们可以把“二力平衡”和一对“相互作用力”摆在眼前，二力平衡好像中考年年考，教室里的各个灯泡是并联，灯丝用钨做是因为它的熔点高，灯丝在使用过程中逐渐变小，是发生升华，玻璃变黑，是钨蒸汽发生凝华。

同学们抬头还可以看到电扇，工作时将电能转为机械能，学习电动机之后，我们可以推测到电风扇的圆盘内肯定有线圈和磁场，只要我们稍为动手，电扇还可以变为发电机，使用一段时间后的电扇上总有一些灰尘，这是因为摩擦起电，带电体具有吸引轻小物体的性质，扇风时觉得凉爽是因为加快了空气流动，加快了蒸发，蒸发要吸热，有降温制冷作用。

刚贴上墙的功课表易撕下来，而干了不好撕下来，是因为固体分子间的作用力比液体大。我们在用胶带把纸贴在墙上时，会用力按胶带，这是因为分子间的作用力与分子间的距离有关，墙上的红底黄字是因为不透明体的颜色是由它反射的色光决定，红底反射红光，黄字反射黄光，而吸收其他色光，坐在不同位置的学生都可以看清黑板是因为黑板发生漫反射，而用久了的黑板会发生镜面反射。

黑板擦的毛粗糙是为了增大摩擦，而擦黑板是滑动摩擦，用不同的力擦黑板体会滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，写粉笔是滑动摩擦，用转笔刀屑铅笔是滑动摩擦，用手指按圆珠笔两端，体会压力的作用效果与受力面积的关系，教室窗户的玻璃到了晚上就成了平面镜，秋天晚上，玻璃上有小水珠是液化现象，而冬天早上可以看到玻璃上有冰花是凝华现象，透过玻璃看外面的树枝摆动，是力既可以改变物体的运动状态又可以改变物体的形状，而透过玻璃看外面的是光的折射现象。

走出教室，随便捡起一个小石头，找一段绳子做成一个单摆，探究摆速与摆长、摆角的关系，尝若愿多捡起一个石子，还可以探究摆速与摆重的关系，从而可以调节家里走得不准的摆钟。捡一块砖头，可以讲压力与受力面积的关系。走进厨房，闻到菜香，是扩散现象，说明分子永不停歇地做无规则运动，菜快起锅时放盐，菜马上变咸，而腌蛋时，要很长时间蛋才变咸，是因为温度越高分子运动越激烈。我们用温水洗碗，是因为温水的温度比油污的熔点高，走到田野，我们看到鸭掌和鸡爪不同，鸭掌宽，适合在淤泥里行走，鸡爪坚硬，适合刨地里的虫子。

农村的孩子爱劳动，斧头重、质量大、惯性大，适合劈柴。镰刀轻，并且有齿，适合割稻子。俗语说：“你不磨刀，刀会磨你。”扁担扁，可以减小压强，很多劳动工具都蕴含着丰富的物理知识。

某日我讲扩散现象，有意在身上洒了一些香水，多媒体播放《香水有毒》;老师讲课坐在前面和后面的同学听到的音调与音色相同，而响度不同;门牙薄适于切断食物，而磨牙宽而不平，适于把食物磨碎;手指有指纹是为了增大摩擦，脚掌宽是为了减少压强。

作为一位农村物理老师，我非常注重利用教室里的物体诠释物理知识，总之，一花一叶，一草一木都是上天赐予我们的教具，真是，天涯何处无芳草，何必只往仪器室跑，教室里的物体，只要我们利用得当，常能起到意想不到的效果。