基本介紹
- 書名:課本中的科學故事:國中物理的那些事兒
- 出版社:電子工業出版社
- 頁數:127頁
- 開本:16
- 定價:19.80
- 作者:張東升
- 出版日期:2013年1月1日
- 語種:簡體中文
- ISBN:9787121194078
- 品牌:電子工業出版社
內容簡介
圖書目錄
故事1:蹺蹺板和槓桿原理/1
故事2:尤里卡(Eureka,我發現了)/3
故事3:小小曹沖稱大象/5
故事4:打撈沉在水底的鐵牛/6
故事5:不要踩壞了我的圓/8
故事6:愛物理更愛數學/9
伽利略:近代物理學之父/10
故事1:運動還是靜止,這是一個問題/10
故事2:博爾特和獵豹誰更快?/11
故事3:比薩斜塔實驗/13
故事4:自由落體定律/15
故事5:慣性/16
故事6:望遠鏡的發明:偷窺上帝的秘密/18
牛頓:有史以來最偉大的天才/20
故事1:蘋果和萬有引力/20
故事2:萬有引力與重力/22
故事3:重力與質量/23
故事4:失重與超重/25
故事5:作用力和反作用力/26
故事6:光的色散實驗/27
故事7:牛頓的小故事/28
故事8:牛頓的讚美詩/31
帕斯卡:提出帕斯卡定律/33
故事1:為什麼吸管一端是尖的/33
故事2:帕斯卡定律/35
故事3:撈上來就死掉的帶魚/36
故事4:帕斯卡的小故事/37
托里拆利:發明水銀氣壓計/41
故事1:托里拆利實驗/41
故事2:大氣壓與高度的關係/42
故事3:標準大氣壓/45
故事4:為什麼高山上生米煮不成熟飯/46
格里克:進行了馬德堡半球實驗/48
故事1:馬德堡半球實驗/48
故事2:大氣壓在生活中的套用/49
攝爾修斯:提出攝氏溫標/51
故事1:攝氏溫度和華氏溫度/51
故事2:溫度計的發展歷程/52
故事3:體溫計/55
焦耳:提出焦耳定律/57
故事1:能量/57
故事2:焦耳定律/59
故事3:永動機/60
故事4:能量守恆定律/61
開爾文勳爵:提出熱力學溫標/64
故事1:熱是什麼/64
故事2:熱力學第一定律/65
故事3:熱力學第二定律/67
故事4:熱力學溫標/69
故事5:開爾文的小故事/70
吉爾伯特:磁學之父/73
故事1:磁吸引和電吸引/73
故事2:指南針為什麼能指示方向/74
故事3:生物磁/76
富蘭克林:統一天電和地電/78
故事1:摩擦起電/78
故事2:生活中的靜電/79
故事3:風箏實驗/81
故事4:避雷針/83
故事5:富蘭克林的小故事/84
伏打:發明伏打電堆/86
故事1:電池的誕生/86
故事2:生活中的電池/88
故事3:水流和電流/89
歐姆:提出歐姆定律/92
故事1:導體和絕緣體/92
故事2:歐姆定律/94
故事3:變阻器/96
奧斯特:發現電流的磁效應/98
故事1:電流磁效應的發現/98
故事2:電磁鐵/100
故事3:奧斯特和安徒生的友誼/101
法拉第:發現電磁感應現象/103
故事1:法拉第的小故事/103
故事2:世界上第一台電動機/105
故事3:磁生電/106
故事4:磁場/108
麥克斯韋:統一電磁學/111
故事1:麥克斯韋的小故事/111
故事2:物理學的第二次大綜合/113
故事3:電磁波譜/115
故事4:電磁波的套用/117
愛因斯坦:提出相對論/119
故事1:愛因斯坦的國籍/119
故事2:愛因斯坦的小故事/121
故事3:神奇的1905年/122
故事4:愛因斯坦與核子彈/124
故事5:引力場彎曲/127
文摘
故事4:打撈沉在水底的鐵牛
除曹沖稱象的故事外,還有一個巧妙利用浮力的事跡:懷丙智撈鐵牛。這兩個故事一直傳為美談,二者都顯示出我國人民的智慧。
在中國古代,流經山西省的一段黃河上,架著一座浮橋,浮橋的兩端用鐵索拴在河兩岸的橋樁上。橋樁是用鐵鑄成的鐵牛,兩岸各放4隻,每隻鐵牛質量達幾十噸。這座浮橋十分堅固,一直使用了1000多年。
直到1063年,有一次河水暴漲,在洪水的衝擊下,浮橋遭到破壞,鐵牛被衝到河中間,沉沒在河底,兩岸交通中斷。由於鐵牛沉在河底,給修橋帶來很大的困難。當時沒有大型起重機,怎樣才能把鐵牛拖到岸邊呢?
三年後,有一位和尚,名叫懷丙,自言可以將鐵牛撈起,並說河水沖走了鐵牛,他要河水把鐵牛送回來。
懷丙並非口出狂言,而是心中有數的。他想出了一個很巧妙的方法:先用兩隻大木船裝滿泥沙,每隻船各用一根大鐵鏈縛緊鐵牛,並拉緊鐵鏈,然後將船上的泥沙倒入水中,船便慢慢升高,並將鐵牛從淤泥中拉出來,使鐵牛半浮於水中,然後用船將鐵牛拖回上游建橋的地方,再用人力將鐵牛拉上岸,重建這座浮橋。
懷丙確是一個聰明的和尚,在距今900多年前,他便想出了利用水的浮力來打撈水中物體的方法。懷丙是歷史上第一個套用這種技術來進行水底打撈的人。後來人們利用這種方法來打撈沉船,即使在五六十年前,在外國仍然有人利用這種方法打撈沉在大西洋的大輪船。
現在打撈沉船的方法當然更為先進,如利用浮筒來打撈,但原理和懷丙的方法一樣,都是利用水的浮力。有一位專門研究中國古代科學的外國專家也說,打撈沉船,懷丙的方法已成為現代標準而實用的方法了。
聽完了故事,我們試用阿基米德原理來解釋懷丙打撈鐵牛的方法。原來兩隻木船裝滿了泥沙,泥沙很重,木船吃水很深,也就是說木船排開的水很多,受到的浮力很大。
剛開始,木船受到的浮力等於船和泥沙的總重力。當把泥沙扔到河裡時,船上的泥沙逐漸減少,兩木船受到的浮力超過了船的自重加上餘下泥沙的重力,繩索的拉力會越來越大,從而把鐵牛從淤泥中拔出來。懷丙正是靠水的浮力,把鐵牛從水底撈了上來。
用浮筒來打撈沉船,原理也是一樣的。先將多個盛滿水的密封鋼筒沉入水中,並把它們和沉船連在一起,然後用壓氣機將鋼筒內的水壓出。鋼簡內沒有了水,重量自然減小了。這時浮力遠大於鋼筒的重量,因而把鋼筒連帶沉船一起浮起。
序言
初三的時候,我和學生們一起對自然科學課本中出現的科學家進行了一次統計,一共提及了52位科學家的名字。實際上,我們課本上出現的科學家並不算多。可以毫不誇張地說,自然科學的每一處知識都可以追溯它的歷史,都有其可以訴說的故事。
學生們熱愛自然科學故事但卻十分缺乏相關的知識。科學故事不僅使課堂有趣,而且拉近了學生與科學知識、科學家的距離,另外還有助於學生對於知識的理解和記憶。
在課堂上,我儘量多挖掘一些科學故事與同學們分享。這讓我閱讀了一定量的科普讀物,同時,在教學和閱讀過程中也有了一些資料的積累和感想。
既然學生熱愛科學故事,那為什麼科普知識如此匱乏呢?我對班級同學調查後發現:學生閱讀的科普書與國中科學課本嚴重脫節。
那么目前市面上的科普圖書哪些比較適合學生呢?因為也有學生和家長曾經提出過這樣的問題。這么多年來,我讀了很多有關科普的書籍。無論寫得如何,每本書都能帶給我一些寶貴的知識和啟發。
儘管每本書都讓我受益匪淺,但我還是發現書中似乎缺了點什麼。因為這些書籍大多是由科學家、科研人員或記者編寫的,和現在的學生生活實際或課本都有所脫節。
本書是最接近課本和學生的科普讀物,如果能對中國小的學習和閱讀有所助益,同時豐富家庭藏書,讓自然科學故事成為家庭飯桌上的談資,則善莫大焉。
感謝電子工業出版社,以及基礎教育分社賈賀社長、何況編輯及相關的工作人員,正是你們和我一起完成了這一有意義的工作。
在寫作過程中,我參閱了大量的科普讀物和網路資料,在此一併表示感謝。