学会观察物理现象

王洪棒

摘要：学会观察物理现象，对学好物理知识有着重要的意义。古今中外，凡有大成就的科学家，都离不开细心的观察。从牛顿看到树上的苹果落地，到发现万有引力定律；从瓦特看到水蒸气顶起的壶盖，到发明了蒸汽机，无不体现着观察对发明和学习的重要性。

关键词：观察；物理；目标；顺序

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）06-0006

学会观察物理现象，对学好物理知识有着重要的意义。古今中外，凡有大成就的科学家，都离不开细心的观察。观察是科学探究的基本活动，通俗地说就是看，仔细的看，反复的看，然后再从中总结出规律的方法。为了学会观察物理现象，需要注重以下几点。

一、明确目标

观察前首先要明确两个问题：观察什么和怎样观察。只有明确了观察的目标，才能有的放矢的观察那些与实验目的有内在联系的物理现象，还要把观测到的内容通过数据、文字或绘图等形式及时记录下来，从而为获得正确的结论打下基础。以“研究凸透镜的成像”为例，这个实验的目的是研究凸透镜成像的几种情况。根据实验目的，我们可以有意识地把目标锁定在光屏上所呈现的像上，重点观察光屏上的像有什么特点。在实验时，看一看光屏上的像是正立的还是倒立的？是虚像还是实像？是放大的还是缩小的？然后列出表格，收集数据，再分析论证，最后总结出凸透镜的成像规律。在观察水的沸腾时，除了以观察水的温度变化为主要目标外，还要对水中气泡的大小、气泡的位置、水面的现象以及吸热、放热情况进行仔细观察。

二、按照顺序

一般来说，观察静止的物体要先整体后局部，可以按从上到下，从左到右，从外到里的顺序进行；观察运动的物体，则要按照开始、经过、结束几个环节进行。例如，在观察托盘天平的构造时，要先观察它的整体结构，再从上到下，从左到右仔细观察指针、横梁、调节螺母、天平盘、底座几个部分，最后观察一下砝码盒，了解砝码的组成。在使用电流表测量电流，电压表测量电压时，要先观察“调零”、量程的选择，然后，才能依据所选的量程去读取刻度盘上的数值。还有在测量液体的密度时，为什么要先测出烧杯和烧杯里所盛液体的总质量，然后把烧杯里的液体倒入量筒一部分，再测出烧杯和烧杯里剩余液体的质量呢？让学生通过观察认识到按先后顺序做实验的重要性和必要性。在用托盘天平测物体的质量时，如果不按照“先放在水平桌面上，再把游码调到零刻线，然后调节螺母使天平平衡”这个顺序去做，就直接去测量物体的质量，能测得准吗？

三、找出条件

物理规律的适用是有条件的，物理现象的发生也是有条件的。因此观察时，还要考虑到物理现象是在什么条件下发生的。在“研究凸透镜的成像规律”时，要在光屏上得到倒立缩小的实像，物距需要满足“大于二倍焦距”的条件；要在光屏上得到倒立放大的实像，则物距需要满足“在一倍焦距和二倍焦距之间”的条件；要在光屏这一侧通过凸透镜看到正立放大的虚像，则物距需要满足“小于一倍焦距”的条件。又如，光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的。假设让光从一种物质（空气）斜射入另一种物质（水或玻璃）时，它的传播方向通常是要改变的，所以“真空中或均匀介质中”，就成了光“沿直线传播”的条件。当一束光从空气斜着射向水面时，我们还看到：这束光不但改变了原来的传播方向，而且还有一部分光又反射回来。从这个现象里可以看出：光“斜着射向水面”是光发生反射的条件。因此，我们要注意找出发生物理现象的一些条件。

四、总结规律

物理概念和物理规律是从大量的物理现象中概括归纳出来的，在观察时，要学会从不同的现象中找出共同的特点。譬如，在学习“力及其作用效果”一节时，笔者演示了下面的实验。a用双手拉弹簧，b用双手压弹簧，c用手去推墻，d用磁铁吸引从斜面上滚下的小铁球。在这些现象中，虽然所用力的方向和对象不同，受力物体的运动形式也不同，但通过仔细认真地观察和分析，可以概括出这样的结论：力是发生在两个物体之间。而“拉、压、推、吸”的过程可概括为“作用”，最后便可推论出力的本质：力是物体对物体的作用。又如，射进教室里的太阳光，穿过云层间隙的太阳光，黑夜里手电筒的光，电影放映机的光等，由于我们看到这些光通过的路线都是直的，所以就可以从这些现象的共同点，归纳出“光在同种物质中沿直线传播”这一规律。

观察时要由表及里，由此及彼，透过现象去抓住本质。在看《托里拆利实验》视频时，当看到大气压的作用使竖直玻璃管中水银柱高出槽里的水银面，管内外水银面有一定的高度差时，有的学生可能认为大气压强的大小与水银柱的长度有关。这时，应该提示学生继续观察，玻璃管倾斜了一个角度，使管中的水银多了，管中水银柱的长度比原来变长了，但水银柱的竖直高度却始终没有改变，这说明大气压与管的倾斜程度是无关的，只与玻璃管中水银柱的竖直高度有关。另有学生认为：“大气压的大小与玻璃管的粗细是否有关？”那就继续播放视频，并提示学生注意玻璃管中水银柱的竖直高度。当用两只内径不同的玻璃管装满水银重复上面的实验后，学生就会发现：两只内径不同的玻璃管内外水银面的竖直高度差都是相同的一个数值，这就说明了大气压强的大小与玻璃管的内径粗细是无关的。可见，这个现象的本质是水银柱的竖直高度与大气压强有关，这个实验就说明了作用在管外水银面上的大气压强支持着管内的水银柱，这段水银柱产生的压强就等于大气压强。

五、培养兴趣

物理是有用的，也是有趣的。仔细观察生活、生产中的物理现象，善于应用物理知识去解答，可以培养学习兴趣，激发学生的求知欲望。医院里给病人输液的吊瓶学生都见过，如果问一下学生：“吊瓶在使用时用到了哪些物理知识？”他们可能一时回答不上来，但如果提出一些关于吊瓶的具体问题，就很容易把学生的兴趣引导起来，例如：“吊瓶为什么要挂在高处？吊瓶的瓶口为什么要插上根管子？瓶子里为什么每隔一会儿会有气泡往上冒？药液滴的速度是不是匀速的？”等，学生对这些问题的回答，既培养了其观察能力，又加深巩固了已学的物理知识。更重要的是，一旦学生产生了兴趣，其以后会更加仔细地去观察一些物理现象，也就更能自觉的去学习物理了。

参考文献：

[1]姜凤兰.借物理实验引思维之生长[J].数理化学习（初中版），2016（9）.

（作者单位：山东省淄博市博山区石马镇中心学校255200）