综艺节目带你走进物理世界

邓 蒙 杨为民

(云南师范大学物理与电子信息学院，云南 昆明 650500)



·STS研究·

综艺节目带你走进物理世界

邓 蒙 杨为民

(云南师范大学物理与电子信息学院，云南 昆明 650500)

基于信息技术的教学资源越来越广泛地被运用到实际教学中，本文试图将综艺节目与物理教学相结合，以鸡蛋落杯、易拉罐斜立在桌面上和自制船横渡汉江为例，通过有趣的游戏和实验，让学生掌握、运用物理知识.

综艺节目；物理；游戏；实验

随着时代的发展，传统课程把课程资源限制在学校里已经不再满足现在的教学需要了，因此，不少学者试图开发一切可能的资源为教学服务.信息技术作为一种新型的教学资源越来越普遍被广大教师所运用，不少教师利用多媒体、动画、视频和软件等教学资源来展示物理情景，探究物理规律和概念，为学生呈现出一个丰富多彩的物理世界.本文介绍了一种新的教学资源——综艺节目，综艺节目在电视上非常常见，无论是《快乐大本营》还是《爸爸去哪儿》，或者《奔跑吧，兄弟》等等，都广受全国人民的喜欢，尤其是受到青少年的欢迎.把学生们所喜欢的综艺节目带入到物理教学中去，不仅能提高他们学习物理的兴趣，而且加深他们对相关物理知识的理解，能起到事半功倍的作用.

1 《快乐大本营》中的物理知识

《快乐大本营》从1997年成立到现在已接近20年，是一档综艺娱乐性节目，该节目不仅注重趣味性和参与性，而且还注重知识性，从2012年创办的科学实验站看出，这个节目让科学和娱乐相互碰撞，让观众在感到欢乐的同时也学到了知识，其中的实验和游戏蕴含丰富的物理知识，可以应用到物理教学中去.

1.1 鸡蛋落杯

如图1所示，首先用一张硬卡纸制作成一个圆柱形纸筒，把鸡蛋放在纸筒上，以此固定住鸡蛋，接着把纸筒放在长纸板上，纸板下放一个装着水的杯子.游戏要求用一只手把纸板推出，使鸡蛋掉入杯子里仍能保持完好无缺.你会发现如果用手慢慢推纸板，纸筒就会摔倒，从而鸡蛋会掉在纸板上而摔碎，但是当你用手迅速地把纸板水平推出去时，鸡蛋就会稳稳地掉入杯子里，保持完好无损.

图1

为什么鸡蛋能够完好地落入杯子里呢？节目中介绍了这个实验的原理：任何物体都有保持原来状态的性质，称为“惯性”.杯子上的纸板被快速推出时，鸡蛋还保持着原来静止的状态，因此就自然地掉入水杯中.只使一个鸡蛋掉入水杯里非常简单，为了提高游戏的趣味性，节目里在纸板上再增加鸡蛋和杯子，同样要求推纸板时所有鸡蛋都能完好无损地落入相应的水杯里，从三个增加到六个，游戏难度也在增加，此时并非所有的鸡蛋都能完好地落入水杯里.游戏成功的关键是推纸板时要快，要在鸡蛋落在纸板上之前，纸板已被推了出去.除了快以外，还有一个关键的地方就是要把纸板水平推出去，使鸡蛋和纸筒只受到竖直方向的重力作用，其他方向不受力，保证鸡蛋能够竖直下落入到水杯里，而不是掉在水杯之外.

1.2 其它实验

除了用鸡蛋来说明惯性之外，快乐大本营还直观地为我们介绍了许多物理知识，例如：在瓶子里装酒精和蒸气，用火点燃瓶口，产生高温高压气体，气体快速从瓶口喷出，由于反作用力，可看到瓶子往前冲，证明了反作用力的存在.还有在饼状物体的内部装一个快速转动的陀螺，把这个饼状物体称之为“饼先生”，会发现怎么用力推这个“饼先生”，它都不会倒，从而验证了角动量守恒定律.当然，快乐大本营还用了其他实验和游戏来为我们呈现有趣的物理现象.

2 《Running man》让物理变得更有趣

《Running Man》是韩国SBS电视台周末娱乐节目，节目具有创新性，经常设置一些从未见过的游戏，其中好多都被引用到现实生活中，例如“撕名牌”在各个高校都可以看见.这个节目不仅在韩国拥有超高人气，在全亚洲也广受欢迎.

2.1 易拉罐斜立在桌面上

节目里有一个游戏非常好玩，明星们想办法让易拉罐斜着立在桌子上，如图2所示.比赛看谁在短时间内使易拉罐站立最多，可能有的人一次就成功，有的人要好几次才能成功，那么成功的秘诀是什么？现在我们就通过图3来分析下.从图3所画的结构图我们可以发现，易拉罐底部与侧面连接处有约1cm长的弧线，这是易拉罐斜立时与桌面的接触面，如图3所示的AB面和CD面.CD面与桌面接触，接触面是水平的，此时罐体与水平面夹角范围为43°～49°.分别过C、D两点朝上画两条竖直线，得到直线CE、DF，要想让易拉罐能够斜立，整体的重心必须在ABCD区域里.如果易拉罐装满水或空着，则整体的重心在O点，不在ABCD区域里，易拉罐就不可能斜着站立.然而让易拉罐里的水面位于过B点的水平面之下，如图3的GH面，则整体的重心就很有可能在ABCD区域里，所以易拉罐就可以斜立在桌面上.当然，水太少，易拉罐和水组成的整体重心就不会在ABCD区域之内，则易拉罐也不可能斜着站立.也就是说要想让易拉罐斜着站立，易拉罐里面所装的水要占易拉罐体积的到，并且使易拉罐与桌面的夹角在43°～49°.这样就可以快速地使易拉罐斜立在桌面上.

2.2 自制船横渡汉江

在2014年3月2日播出的《Running man》节目中，要求所有成员用节目组提供的材料自己制作船，并且以三人一组乘坐自制的船横渡汉江.材料分别有被子、易拉罐、气球、塑料、盆、球和塑料瓶七种材料，如果是你，你会选择什么材料来造船呢？相信很多人都会选择塑料瓶和易拉罐，因为这些材料的漂浮性能非常好.相反，被子给人的感觉就很厚重，选手们担心被子在水里会下沉，然而比赛结果非常出乎意料，最后胜利的竟然是用被子制作船的那一组，为什么这组会胜利，现在我们就来分析一下.

可见，有些综艺节目在娱乐的同时也可以传授给学生知识，教师可以借鉴综艺节目里的游戏和实验来自己设计教具，为教学增加资源.同时除了自制教具外，教师还可以借鉴综艺节目里的一些比赛或者游戏来丰富课堂教学，从而提高学生学习物理的兴趣.

[1] 李红岭．易拉罐斜立的奥秘[J].数理天地(高中版)，2006，(6)．

[2] 潘荣辉．“纸船承重”综合实践活动中的科学原理探秘[J]．快乐阅读：下旬刊，2012，(8).