扬州维扬中学吴怡:冬至与物理学科的融合

来源:中国资讯网    作者:吴怡    人气:     发布时间:2024-12-22     

冬至,作为中国传统二十四节气之一,自古以来便承载着深厚的文化内涵和民俗情感。它不仅是天文历法中的一个重要节点,更是一个充满仪式感的节日,象征着岁末年初的交替与新生。

“天街晓色瑞烟浓,名纸相传尽贺冬。绣幕家家浑不卷,呼卢笑语自从容。”古人过冬至是非常热闹的,早在殷周时期,人们便信奉“以冬至前一天为岁终”。冬至的传统习俗丰富多彩,从北方的吃饺子、南方的吃汤圆,到祭祖、祈福等仪式,无不体现了人们对自然的敬畏、对家庭的思念以及对未来的美好祝愿。

我是邗江中学(集团)北区校维扬中学的物理教师吴怡,今天我们就聊聊煮饺子相关的物理知识,从水烧开后到饺子下锅再到煮熟后捞出的过程中,有着哪些有趣的物理现象,蕴含着哪些物理知识。

(1)包饺子时面片在力的作用下发生的是塑性形变,在形变发生后不能恢复原状。(2)饺子入水之后我们看到的饺子比真实饺子的位置要浅,这是因为光的折射,正所谓“潭清疑水浅”。(3)饺子煮熟后,由于体积膨胀,浮力大于重力,下沉的饺子上浮到水面,部分饺子会悬浮到水中。(4)沸腾后可以看到大量“白气”,这是因为大量水蒸气释放到空气中,遇到冷空气液化形成小水滴。冬至还有吃糖葫芦的习惯,在课堂上,我们的物理组老师还设计了制作糖葫芦这一实践活动。

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我们通过实践活动,帮助学生理解在熬糖浆的过程中白糖由固态变为液态的熔化现象;而熔化过程需要吸收热量,因此可以感受到锅底的温度逐渐升高。当糖浆蘸在水果上并冷却后,糖浆由液态变为固态,这是凝固现象;凝固过程需要放出热量,因此糖浆在冷却时会逐渐凝固成脆硬的糖壳。通过制作糖葫芦这一实践活动,学生们可以直观地观察到熔化、凝固和热传递等物理现象,并加深对这些物理知识的理解。同时,这一活动还能培养学生们的动手能力和团队协作能力,让他们在轻松愉快的氛围中学习物理知识。

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《幼学琼林》有言:“夏至一阴生,是以天时渐短;冬至一阳生,是以日晷初长。冬至到而葭灰飞,立秋至而梧叶落。”从太阳高度角来看,冬至这一天太阳直射南回归线,是北半球太阳高度角最小的时候。这就导致北半球在这一天获得的太阳辐射热量最少,所以冬至是北半球各地白昼最短、黑夜最长的一天,这天的影子才是这一年中最长的。

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英语中冬至的“至”(solstice)源于拉丁语solstitium,意思是“太阳在这里驻足不前”。太阳还移动过吗?在什么时候呢?这就要提到文艺复兴时期的天文学家物理学家尼古拉·哥白尼。在物理学史上,在他之前,人们一直认为地球是宇宙的中心,包括太阳在内的其它星球都是环绕地球运动的,哥白尼首先提出了“日心说”的观点,打破了人们长期以来的思想桎梏,推动了科学的发展。

冬至作为中国传统文化的瑰宝,不应该被遗忘或忽视。我们应该在传承与发扬传统文化的同时,将其与物理学科相融合,让其在学习知识中焕发出新的生机与活力。这样,我们就能在快节奏的现代生活中,找到那份属于自己的宁静与温暖,让冬至这一传统节日成为我们心中永恒的记忆。(吴怡)


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责任编辑: 刘云