第一章《打開物理世界的大門》

第一章打開物理世界的大門1、在自然中從茫茫的星空到遼闊的大地，從高聳的雪峰到澎湃的江河，神奇無處不在生發(fā)萬物的大地，為什么有時(shí)會山崩地裂，噴吐巖漿巍巍雪山，高聳入云，為何甚至一聲噴嚏就可能導(dǎo)致雪崩變幻莫測的龍卷風(fēng)，為何平地而起，直沖云霄，來勢洶洶2、在生活中自然現(xiàn)象撲朔迷離，千姿百態(tài)，而在人們的日常生活中則呈現(xiàn)出另一些神奇二、科學(xué)探究其樂無窮科學(xué)探究的環(huán)節(jié)：提出問題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評估交流與合作

例如：“打水漂”是人類最古老的游戲之一，如何將水漂打的既多又遠(yuǎn)，一直是人們感興趣的問題，法國科學(xué)家經(jīng)過研究，揭開了打水漂的奧秘。1、提出問題：如何將水漂打的既多又遠(yuǎn)？2、猜想與假設(shè)：打水漂的質(zhì)量可能與石塊的直徑、厚度、速度、以及入水角度和旋轉(zhuǎn)等因素有關(guān)。3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：他們用飛碟代替石塊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，他們制作了一個(gè)“打水漂機(jī)”，實(shí)際上是個(gè)機(jī)械化彈弓，用來發(fā)射不同大小的鋁制飛碟，射向一個(gè)水池，同時(shí)用高速攝像機(jī)將飛碟在水面彈跳的過程拍下來。4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)：實(shí)驗(yàn)時(shí)“打水漂機(jī)”向一個(gè)水池發(fā)射飛碟，高速攝像機(jī)拍攝飛碟在水面彈跳的過程，在實(shí)驗(yàn)中，研究人員改變了飛碟的直徑、厚度、速度及入水角度和旋轉(zhuǎn)等因素，并收集數(shù)據(jù)。5、分析與論證：經(jīng)過反復(fù)嘗試，他們終于發(fā)現(xiàn)了打水漂的奧秘：關(guān)鍵在于角度，如果石塊入水的角度大于45度它根本就彈不起來，會直接沉入水中，當(dāng)石塊與水面的夾角為20度時(shí)，它在水面上彈跳的次數(shù)最多，這是打水漂的黃金角度；旋轉(zhuǎn)的石塊比不旋轉(zhuǎn)的次數(shù)多，還與石塊的速度成正比，直徑5厘米的鋁片以20度角接觸水面時(shí)，速度必須達(dá)到每秒2.5米以上，否則就會落水，另外而扁平，圓形的石塊是打水漂最理想的材料。6、評估：以前也有學(xué)者研究過打水漂，但他們的結(jié)論都是建立在推理而不是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，科學(xué)家對收集數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行了評估，最后認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)論是可靠的。7、合作與交流：這項(xiàng)有趣的發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在《自然》雜志上，打水漂實(shí)驗(yàn)有著十分重要的意義。當(dāng)航天器從空氣稀薄的太空中重返地球進(jìn)入“濃密”的大氣層時(shí)，它的運(yùn)動方式就與打水漂有幾分類似，也有一