研究性學(xué)習(xí)-雞蛋上的物理學(xué)

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。愛因斯坦說：“喜愛比責(zé)任是更好的老師?！?/p>

在教學(xué)中，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，分析物理現(xiàn)象利用身邊物品，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，都能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生體會(huì)，在這里說說雞蛋中的物理知識(shí)：雞蛋上的物理學(xué)組長：組員：與雞蛋有關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)【剛煮熟的雞蛋不燙手】【熱脹冷縮的性質(zhì)】【雞蛋具有彈性】【雞蛋的浮沉現(xiàn)象】【慣性、摩擦阻力現(xiàn)象】【雞蛋的穩(wěn)定平衡】【咸雞蛋的原理】【實(shí)驗(yàn)與探究】結(jié)束放映：【剛煮熟的雞蛋不燙手】實(shí)驗(yàn)：把剛煮熟的雞蛋從鍋內(nèi)撈出，直接用手拿時(shí)，雖然較燙，但還可以忍受。過一會(huì)兒，當(dāng)?shù)皻ど系乃闪撕?，感到比剛撈上時(shí)更燙了。分析：因?yàn)閯倓倱粕蟻淼牡皻ど细街粚铀ぃ_始時(shí)，水膜蒸發(fā)吸熱，使蛋殼的溫度下降，所以并不覺得燙。經(jīng)過一段時(shí)間，水膜蒸發(fā)完畢。由雞蛋內(nèi)部傳遞出的熱量使蛋殼的溫度重新升高，所以感到更燙手?！緹崦浝淇s的性質(zhì)】實(shí)驗(yàn)：把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中，待完全冷卻后，再撈起剝落。分析：首先，雞蛋剛浸入冷水中，蛋殼直接遇冷收縮，而蛋白溫度下降不大，收縮也較小，這是主要表現(xiàn)為蛋殼在收縮。其次，由于不同物質(zhì)熱脹冷縮性質(zhì)的差異性，當(dāng)整個(gè)蛋都完全冷卻時(shí)，組織疏松的蛋白收縮率比蛋殼大，收縮程度更明顯，造成蛋白蛋殼相互脫離，剝蛋殼就更方便了?！倦u蛋具有彈性】實(shí)驗(yàn)：選一只口徑略小于雞蛋的瓶子，在瓶底熱上一層沙子。先點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉投入瓶內(nèi)，接著把一只去殼雞蛋的小頭端朝下堵住瓶口?；鹧嫦绾螅氨黄孔泳従彙巴獭比肫慷侵?分析：酒精棉燃燒使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，部分氣體被排出。當(dāng)?shù)岸伦∑靠?，火焰熄滅后，瓶?nèi)氣體由于溫度下降，壓強(qiáng)變小，低于瓶外的大氣壓。在大氣壓作用下，有一定彈性的雞蛋被押入瓶內(nèi)?！倦u蛋的浮沉現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)：把一只去殼雞蛋，浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中，松開手后，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底。撈出雞蛋往清水中加入食鹽，調(diào)制成濃度較高的鹽溶液。再把雞蛋浸沒在鹽溶液中，松開手后，雞蛋緩緩上浮。分析：物體浮沉情況取決于所受重力和浮力的大小關(guān)系。浸沒在液體中的物體體積就是他所排開的液體的體積，根據(jù)阿基米德原理可知物體密度與液體密度的大小關(guān)系可以對(duì)應(yīng)表示重力和浮力的大小關(guān)系。因?yàn)榈暗拿芏嚷晕⒈惹逅拿芏却?，?dāng)?shù)敖肭逅袝r(shí)，所受重力大于浮力，所以蛋將下沉。當(dāng)浸沒在鹽水中時(shí)，由于鹽水密度比蛋的密度大，所受的重力小于浮力，所以蛋將上浮。【慣性、摩擦阻力現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)：選用外形相似的生雞蛋、熟雞蛋各一只，放在水平桌面上。用相同的力使它們在原處旋轉(zhuǎn)。能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋，緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋。分析：生雞蛋的殼內(nèi)是液狀的蛋清，外力作用在蛋殼上旋轉(zhuǎn)時(shí)，蛋清由于慣性，繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)，則它與蛋殼間存在摩擦阻力作用，使整個(gè)蛋只能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。而熟雞蛋內(nèi)蛋清已凝固成蛋白，外力作用旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)蛋就能迅速轉(zhuǎn)動(dòng)。【雞蛋的穩(wěn)定平衡】實(shí)驗(yàn)：選用一只生雞蛋，在頭一端開個(gè)孔并清除干凈殼內(nèi)的蛋清蛋黃。沿小孔滑入一塊重物。以蛋殼的大頭端為底部，扶好蛋殼。點(diǎn)燃一只蠟燭，滴入燭油，把重物封存在蛋殼底部。燭油大約封存至整個(gè)蛋殼高度的四分之一即可。把制好的蛋殼推倒后，蛋殼能自動(dòng)立起。制成一個(gè)“不倒翁”。分析：在空蛋殼的底端封存的重物和燭油，使整個(gè)蛋體的重心移近蛋殼的底部，重心越低，穩(wěn)定性越好。當(dāng)?shù)皻A斜，偏離平衡位置時(shí)，使蛋體的重心升高。因?yàn)榈皻さ锥耸乔蛐蔚?，在蛋體的自身重力作用下，蛋體又恢復(fù)到原來的平衡位置上。【咸雞蛋的原理】實(shí)驗(yàn)：外殼完好的蛋，埋入食鹽中腌制一段時(shí)間，可以制

成一只咸蛋。雖然蛋殼任然完好，但連內(nèi)部的蛋黃都變咸了。分析：因?yàn)槲镔|(zhì)的分子間存在間隙，而且分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以食鹽分子擴(kuò)散到蛋黃中，使蛋黃也變咸。實(shí)驗(yàn)與探究根據(jù)生活實(shí)踐，我們知道，無論是誰用力握住雞蛋緊捏，都不能捏坡。但用兩根手指稍微用力一捏，雞蛋就會(huì)粉身碎骨。這是為什么呢？為什么煮熟的雞蛋剛從鍋里撈出來時(shí)不怎么燙手，而水干后便非常燙手呢？制作咸蛋時(shí)，為什么不需要?jiǎng)冮_蛋殼，就能使雞蛋連蛋黃都變咸了呢？帶著這些疑問，我們課題小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)一、將煮熟的雞蛋撈上來馬上用布抹干，會(huì)發(fā)現(xiàn)確實(shí)

比殼上還有水分時(shí)燙手；實(shí)驗(yàn)二、馬上用鍋中的熱水將雞蛋淋濕，再觸摸一下，我們發(fā)現(xiàn)比雞蛋干時(shí)溫度低。通過實(shí)驗(yàn)我們得出結(jié)論：煮熟的雞蛋，剛撈上來時(shí)，有一層細(xì)小的水分，水分蒸發(fā)時(shí)帶走了小部分熱量，蛋殼溫度自然降低；而水分蒸發(fā)完后，蛋內(nèi)的蛋白與蛋黃透過蛋殼發(fā)出的熱量，一時(shí)半會(huì)不能大量轉(zhuǎn)移，因此溫度相對(duì)較高