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【完满演绎·课堂篇】打不翻的尺子——“活”起来的物理课 时间:2023年12月08日     来源: 作者:许永红 编辑:张璐 点击:

随着科技发展和社会进步,为社会输送应用型人才成为了高等院校的一个重要任务。同时,紧密结合我校应用人才培养模式,十年来,远景学院倾力打造了物理学类通识教育课程。为培养学生的个性和创新思维,并在物理类通识课程的教学改革上积极与时俱进,许永红老师提出了“构建注重兴趣导向、加强现代新科学技术、注重以学生为中心”的三方面物理通识课程教学体系。让我们一起走进本周的《物理与人类生活》课堂,看看“活”起来的物理课背后的故事。

1把直尺放在桌边,用一瓶1斤的水去砸它,尺子会被砸飞。而在直尺上面盖1张A4纸,再用同样重量的水去砸它,直尺不但没有被砸飞,甚至待在原位置基本不动,这是为什么呢?

 

实验器材

课堂上,许老师先向同学们演示了实验过程,实验分为3组。第1组:将直尺放在桌边并露出一部分,让1斤的矿泉水在距离直尺一定高度的位置垂直地砸到桌外边的直尺上,发现直尺被矿泉水砸飞。第2组:在第1组实验的基础上给直尺盖1张A4纸,重复第1组的步骤用矿泉水砸向直尺,发现压在A4纸下面的直尺基本保持不动。将3组:在第2组实验的基础上将盖在直尺上的A4纸挖一个洞,发现和第1组的实验结果一样,直尺又被砸飞了。

当看到盖上A4纸的直尺居然没有被矿泉水砸飞后,同学们纷纷表示好奇,接着大家一起思考讨论为什么一张薄薄的只有几克重的A4纸会有这么大的力量。原来是大气压强在起作用。在尺子被砸,快速抬起纸的时候,纸下面的空间迅速变大,形成瞬间低压区,纸面上方由于形变是高压区,压强差产生的力使得纸压住了尺子,中医里的拔火罐也是这个原理。而当纸被挖了一个洞后,压强差消失,力也消失,所以尺子又被弹飞。

 

 

 

 

许老师实验演示

 

同学们实验过程

接着,许老师和同学们一起探究“气体流速与压强的关系”,实验分2组。第1组:让2张A4纸正对下垂且平行放置,向2张A4纸中间吹气,发现2张A4纸会向中间靠拢。第2组:双手各执A4纸一端,A4纸另外两端自由下垂,向A4纸上方吹气,发现下垂的纸条末端飘起。

吹气的地方气体流速大,2组实验说明气体流速越大的位置,压强越小。所以,无论是地铁站、火车站或是高铁站的站台边缘,靠近列车的一侧,都有1条安全线,安全线以内的地方空气流速大压强小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,会被压向列车,发生危险。

气体流速与压强的关系

授人以鱼不如授人以渔,作为通识系列课程的一部分,重在培养大学生学习物理的热情,让学生感受“看得见、摸得着”的物理知识,体会到物理学在生活中的应用以及对国际科技进步的作用,培养学生解决问题的能力和实事求是的科学精神,用探索、批判的眼光看待新科技、新事物,为培养完整的人奠定基础。