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自立根深，这会害了自己 
高速公路上护栏里的小秘密 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-4-2 15:47:18 ] 前两天，我们一家人去了外地游玩，途中经过了很长的高速公路，汽车飞驰，感觉很平坦，风景也很美丽回家时由于天已经漆黑，高速公路两旁的风景不见了，不过很惊喜的是：我发现了藏在护栏里的小秘密 每当夜幕降临，汽车的灯光打开照向前方，前面两旁的护栏就像点亮了无数盏路灯，它们均匀地排列着，就像一串串耀眼的明珠，把整条大路照得明晃晃的我好奇地问爸爸这是为什么他只粗略地解释：这是由于光的反射形成的，这样可以提高安全性 中学生科技网 为了一探究竟我回家查阅了大量资料原来是高速路上安装有大量的反光板、反光灯、反光标志牌它们能反光是因为反光涂层上有玻璃微珠，使光发生折射和散射高速公路上每隔一点距离就有用反光材料制作的标志牌，正常直线路段50米1个，弯道20米1个，匝道5米/个，具有很明显的警示作用，这种标志牌表面涂了一层反光率很高的荧光漆，能把各个角度入射的光反射出相对集中的平行光在没有光的条件下会表现得很暗，一旦有光亮射到标志牌的表面，它就会沿着来时的方向射回此外，汽车尾灯只要照到这些反光板，就能产生如同雾灯一般的光泽，煞是显眼 若高速路上反光板密集、新、大个，会给人豁然开朗的感觉前面的高速路在反光板的作用下，路宽、拐弯、坡度一目了然，司机开起车来视觉良好，轻松自在，减少了不少夜间事故的发生呢 高速公路上的科学知识还有很多很多，以后我还会继续努力，探索更多的秘密，解开更多的难题! 网分子势能之谜 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-5-21 11:47:13 ] 在书上看到这样一个实验，书上说这是一个谜题，其实可以用现在的物理学已有的知识来解释 原题是这样的，用一条透明的塑料管，在管子的一头接上一个漏斗，并将其接在1m左右的支架上，将另一头接在一个圆柱体物体上，并绕5~6圈，注意不可以折管，要保持管的畅通，更值得注意的是，漏斗一端的水平高度大于另一头出口的高度，然后从漏斗的那一头放进水会发现，漏斗一端的水平很高时，远高另一端的水平线，水竟然不会从另一端流出来 这个实验以谜题的形式刊登在书上，大家都认为很难解释这个实验，其实在这个实验中，首先值得注意的是螺旋管中的空气假如没有空气，将不会出现这种现象 解释这个实验，要从气体压缩的知识入手，我们知道气体压缩产生了内能，而内能是由分子势能和分子动能组成的压缩气体使分子间的距离减少，水管中水的重力对气体做功，一部分表现为分子动能，以热量的形式与外界进行能量交换，另一部分以分子势能的形式存在，根据能量守恒定律，高水平的水就不能穿过带有空气的螺旋管，当然气体的分子势能也有限，当具有更高的重力势能的水可以从中通过 中学生科技网 分子势能在自然条件下恢复需要能量，假如没有分子势能，气体将被无限压缩，而不会恢复原来的体积这并不符合实际的现象 这在工业，生活上很有应用价值的保证管道运输的压力足够，必须排尽管道中的气体，才能保证运输的顺利分子势能还广泛运用在汽车上有人们熟知的安全气囊，还有气囊悬挂系统，气囊起到一个反冲的作用，从微观意义上讲，就是压缩做功与分子势能的转化在小的时候我曾玩了一个游戏，在一个空的玻璃瓶中，放入一个点燃的鞭炮，瓶不会破，而在一个相同的玻璃瓶中，加入水，再放入一个鞭炮，瓶就会破，当然这样很危险，希望大家不要模仿当时只是好玩，并不知道其原理，水的分子势能变化小，气体变化大，从另一个意义上说明了，分子势能起缓冲作用 在微观世界有太多的人类未知，有待你我发现在生活中观察现象，从现象中认识本质，从本质中思考科学，相信你一定能成功! 作者： 冷博文 广西桂林全州高中 人或动物的生存与植物的关系 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-4-2 15:17:37 ] 前几年，我们家搬进了现在的新房子刚搬完家的时候，叔叔阿姨们就给我们家送来了好几盆花和几株树门口、客厅里、房间里和阳台上都摆上了各式各样的花草树木我对爸爸说：“我们家都有成植物园了，摆那么多的植物干吗?”爸爸笑着说：“植物能制造气氛，净化空气，人和动物谁都离不开它们，离开了它们都有不能生存”用处多着呢人或动物离开植物后不能生存?为什么人或动物离开植物后不能生存?我将信将疑决定做几个小实 验来证明这个问题，来解除我心中疑虑! 星期天，我从宠物店里买来两只老鼠这两只可怜的小老鼠即将成为我的实验品它们不停地挣扎着，圆溜溜的小眼睛一直瞪着我我把第一只小巧玲珑的老鼠放在一个大鱼缸里，再把鱼缸封得严严实实的，生怕瓶里的空气与外界的空气相通我仔细地观察着，只见小老鼠沿着鱼缸壁，绕着缸底快速地向前窜咦，小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是，没过几分钟，只见小老鼠绕圈的速度越来越慢，直到彻底没劲了，奄奄一息的样子这时，我把包鱼缸的塑料拿开，捉出第一只小老鼠，放进第二只小老鼠，把它搬进四盆枝繁叶茂的植物中然后再一次盖上那些塑料我不停地拍打鱼缸，只见小老鼠惊慌地乱窜，过了好久也没有看到它要咽气的样子这个实验真的证明了植物可以输送动物所需要的氧气 为了进一步证明人类和动物对植物的依赖性我来到我们老家附近一个工厂那儿的空气里到处弥漫着一股哝哝的灰尘味，熏得我直咳嗽我感到十分难受然后，我又跑向我们家屋后的一片竹林里，那是一个空气新鲜的地方，我感觉极为清爽呼吸着新鲜空气，人也舒服很多这个实验证明植物可以净化空气，使人呼吸顺畅 所以这两个实验足以证明，人类和动物的生存与植物有密切的关系这其中到底有多大的科学道理呢?带着好奇我跑到图书馆去查阅了许多的有关科技的书籍，还上网查询，总结出了以下点： 1、人必须依靠植物提供氧气，只有植物才能制造氧气如果说一个人几天不吃饭、几天不喝水且有一息尚存的话，几分钟就可能性命难保，氧气可是人生命活动的第一需要呀!一个成年人每天呼吸约2万多次，吸入氧气75千克，呼出二氧化碳9千克 2、动物与植物的呼吸，物质的燃烧，也都要消耗氧气，释放二氧化碳这样一来，空气中的氧气不就一天天增加么?不!天地间之所以没有产生过这种危机，就是因为植物既是天然氧气“制造厂”，又是二氧化碳的“广阔市场” 3、有人做过统计，1公顷阔叶林，在生长季节每天能制造氧气750千克，吃掉二氧化碳1000千克所以算起来，只要有10万平方米的林木，就可以供给一个人氧气的需要量，并把呼出的二氧化碳吸收掉因为有植物源源不断地补充氧气，空气中的氧气才能保持基本恒定相反，如果没有植物，地球上的氧气只要500年左右的时间既可以用完 所以，人类和动物能够维持生命，活动时所需要的氧气，必须归功于绿色植物植物与我们人类和动物的生命有着相当密切的关系在此，我呼吁全社会的人们不要再砍伐树木，不要再糟蹋绿色植物了，让植物成为我们最好的朋友!让我们永远生活在绿色植物当中，享受它释放氧气所带给我们的新生活! 相对论的遗漏一贯性 [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-5-21 11:48:37 ] 在生活中，有许多物理量与时间有关，像摆球周期，比热容等，为什么需要时间，可见，时间不是一种幻觉 人们都认为，惯性是物质的本身属性，其实不然，惯性存在于四维空间（即时空）中，时空具有一种定性（位置不轻易改变）使物体具有惯性最简单的证明就是机械时钟，它就是利用物质惯性进行工作的，如果无惯性，时钟将达到光速还有许多例子，像LC振荡回路，物体下落也需要时间 惯性的表现不是在空间三维中，而是与时间维的相对关系物体的加速运动对时空维中某种物质做功，减速就是这种物质对运动物体做功，关于这种物质，还有待推证，并需要了解它的微观意义 惯性在时空中所做的功因该满足w=mav，因此说在时间维中，改变时间距离要做功，即做加速运动，不改变不要做功，即做匀速或静止运动 中学生科技网 没有摩擦就只受一个力，就可达到很大速度，二者是不是有直接关系，我们可以用惯性与摩擦力做比较，摩擦力可以让物体动能转化为内能而惯性使物体动能转移到时间维中，可以再次无损耗地运动，这就是惯性与摩擦力的区别 质量大的物体达到光速是需要做很大功的，因为惯性约束物体运动，但超越光速不是不可能的在牛奶杀菌时用到瞬间高温，这可以用瞬间高速，这并不违背能量守恒定律 但这并不能穿越时空，光只是物质的表现形式，也是从物质中产生的，正如我们现在看到的太阳是五分钟前的太阳，因为达到光速与人相遇的只是信息即使能穿越，也不会改变历史，因为这只是以光速传输的信息罢了 人穿越时空是很危险的，任何一个动作都将改变历史，但我们的时空从未改变，说明在人类有限时间中人类未曾穿越时空，或许穿越的时空不是我们这一维，而是我们这一维的复制品假如可以穿越时空，我们是怎么来的，未来怎么样，我们只知道时间的一小段，就像胶卷的一小部分，就算有什么力量使时间加速运动，人也不会感到，时空中许多事都是已确定的，有一种人不知道的物质赋予了人意识，我们都有这样的感觉，在自己意识之外的都是已确定的，而自己意识可改变这些确定的事物，自己的意识在别人看来，也是已确定的，这是一种很深奥的逻辑关系，用这种关系来确定人与人的“相对论”时间的运动是人意意识感觉不到的 当人在太空中以8m/s2加速度在升降机中上升与人在地球上，效果是一样的，惯性与时间是相对的，力是一个持续量，惯性在时间维中静止表现为力，运动表现为加速度 假如时间与光速有关，惯性是时间的一种表现，物体在时间维中运动越快，与光速比值越低，其能量越大惯性来自时间维，当超过光速，会不会出现反惯性，惯性大小应与v/c成正比，再加上其它的量就可以推导这个公式 为什么磁铁接近录音机会产生杂音? [ 来源：中学生科技网 | 时间：2010-4-2 15:20:05 ] 每天晚上我都会打开录音机听听英语单词这周星期三，我书包放在桌子上，照常打开录音机听英语单词，录音机发出的不是清脆悦耳的声音，而是沙哑难听的声音!于是我让爸爸查找录音机是否有问题，奇怪的是录音并没有毛病，磁带也没有问题呀!难不成是我耳朵有问题?不，不会的那一定是录音机的问题!但为什么录音机会有杂音?以前不是好好的吗?为什么偏偏是这一天录音机出现杂音呢?爸爸说：“你是不是在录音机旁放了磁铁?”我才恍然大悟，因为书包上分明有吸铁石呀 为什么 磁铁放在录音 机旁就会产生杂音 ? 中学生科技网 对于这个问题，我查找了许多资料，我发现：录音机的磁带上涂有特殊磁粉，而录音机在录制磁带的时候，就将强弱不同的声波转化成磁讯号在我们听英语单词的时候，这种磁讯号又被还原成了声波这样，我们就能听见录制在磁带上的声音了磁带如果接近磁体，这时磁场的讯号就会附着在磁带上，磁带上的磁讯号就发生了改变，不同于原来的磁讯号了，这样就形成杂音 果真是这样吗?资料上的东西还不能全信，我们还得亲手实验才能得出结论实验的工具有：一块较大的磁铁，一台录音机，一块完好的磁带我先把磁带放到录音机里听几分钟，然后把磁铁放在录音机旁再听几分钟，你会发现磁铁放到录音机旁的确有杂音，距离越近，杂音越大，靠近时录音机里的声音变成了怪腔怪调，太逗了!当你把磁铁拿走，录音机的声音又恢复正常了 我发现了这个秘密! 内容转载自中学生科技网
初中牛顿第一定律的教学研究 牛顿第一定律的教学研究，在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了．许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解，并且得到了满意的教学效果． 当我们在教学实践中运用这些教学策略时，我们发现，确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果．然而，当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时，令我们十分吃惊的是：学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差．这使得我们困惑不解．为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差？是教师教的原因，还是学生学的原因，抑或两者兼而有之．这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考，进一步，我们从学生的认知心理上，对这一规律的教学进行了深入的研究． 1通常牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程． 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生．题目如下．你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面．全班56名同学在试卷上皆答：落在手后面．问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了． 2怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足．我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源． 认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响． 所谓前科学概念，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念．比如牛顿第一定律就是如此．在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍就能达到目的的想法，实践证明是过于天真了．因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念．这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词．让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道．但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗．这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在． 3研究和改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中前科学概念的特点． 第一，学生头脑中的前科学概念是自发形成的． 过去，我们在教学中，常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此．学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法．他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止．这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论． 第二，学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性． 由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在．这包含两方面的意义．其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念．其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来．比如前述测验表明，许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念，然而他们自己却并不知道． 第三，学生头脑中的前科学概念具有顽固性． 由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念．因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的． 国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念，要想加以转变是极其困难的．尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念，更是如此． 按照皮亚杰的理论，学生认识什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知图式（思维模式），而不完全取决于教师所讲述的内容．他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息．在有错误认识存在的情形下，就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西． 4在上述研究的基础上，我们对牛顿第一定律的教学提出如下教学建议． （1）注重科学知识、科学方法与科学精神教育． 牛顿第一定律不仅在物理学本身上占有重要地位，而且在物理教学中也具有很好的教育价值．在教学中，不仅应当注重科学知识教学（定律本身），而且要特别强调定律得出所运用的科学方法．包括理论实验的方法和科学推理方法，这一点常常是许多物理教师容易忽略的方面．而且，还要结合定律的教学，潜移默化地对学生进行科学精神教育．为什么只有伽利略能够大胆地怀疑亚里士多德延续2000多年的错误结论？引导学生树立起科学的怀疑精神，树立实践是检验真理的唯一标准的信念．这样融知识、方法和精神于一体的教学，才真正体现了牛顿第一定律教学的全部内涵． （2）必须破除教师头脑中的前科学概念． 由于不少初中物理教师头脑中还具有牛顿第一定律的前科学概念，因此，很难想象出这些教师所教授出的学生头脑中的前科学概念能够加以破除．所以，破除教师自己头脑中前科学概念是牛顿第一定律教学的前提． （3）破除学生头脑中的前科学概念． 由于在牛顿第一定律教学中学生头脑中存在着前科学概念，教师必须促使学生头脑中前科学概念的转变，在他们的头脑中引发认知冲突和危机，使他们头脑中原有的观念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾，促使原结构的解体和新结构的建构．这种过程可以说是在学生头脑中引发了一场科学革命． 比如，除以上两个例子外，还可向学生布置如下一个问题．匀速向前行驶的汽车前后玻璃窗上各有一只蜜蜂．两只蜜蜂同时以相同的速度向前后窗飞去，问前窗蜜蜂先飞到后窗，还是后窗蜜蜂先飞到前窗？如果学生正确回答了这个问题，说明学生头脑中该问题上的前科学概念已经破除．否则，则认为仍然没有破除． （4）坚持纠正前科学概念． 由于前科学概念的顽固性．因此，认为前科学概念经过一两次纠正就消失了的观点是极其错误的． 破除学生头脑中的前科学概念不是一件轻而易举的事情，它的发生过程是相当缓慢的．克服旧图式（亚里士多德的观点）的惯性，用新的图式（牛顿第一定律）取代旧图式是一个非常艰难的过程．除非用旧图式不能解释问题，学生才会在头脑中发生认知冲突，才会建立新图式．因此，教师应当在期中、期末考试中用新的情境问题考察学生对于牛顿第一定律的掌握程度，只有如此，才能真正使牛顿第一定律植根于学生的头脑中．
