人体中的物理学知识

人体中的物理学知识

河南省平顶山市卫东区田选学校范俊奇

“从生活走向物理，从物理走向生活”是中学物理新课程的主要教学理念之一。要求在教学中尽量借助学生所熟知的事情和生活经验来培养学生的观察能力、分析能力、应用知识能力，使学生觉得物理就在身边，物理不那么神秘，不那么难学，学起来挺有兴趣。人是最高级的灵长类动物，人体是生命进化中最为复杂的生命体之一，人体中涉及到哪些初中物理知识？运用“人体”这一学生熟知的课程资源进行复习，可以锻炼学生的观察能力、发散思维能力和应用物理知识分析问题的能力。在初三物理总复习时，我专门安排了一节复习课“人体中的物理学知识”，学生积极性很高，踊跃发言，体会物理与生活的联系，进一步提高了学生乐于探究生活中物理现象的兴趣。

上课时先导入课题，“同学们，人是最高级的灵长类动物，人体是生命进化中最为复杂的生命体之一，人体中涉及到哪些我们学过的物理知识？请同学们开动脑筋，以小组为单位进行讨论，提出尽可能多的问题，并做出解答，不能解答的，可以留到最后全班共同讨论，时间约10分钟。然后，各个小组在全班交流，提出或解答问题最多的组为优胜”。

交流时，学生非常积极，争先恐后地想表明自己的观点。老师把学生提出的问题分类写在黑板上，解答不完善的由其他组补充，相同的问题避免重复。最后学生大致提出并弄清楚了下面几个方面的问题，以供大家交流和参考：

一、力学知识

1．压强的知识

（1）人的牙齿用到了压强的知识。人的切齿和犬齿比较尖，双尖齿、磨齿的牙冠有尖状突起，这些都是减少受理面积，增大压强的办法使人便于咬断食物或把食物嚼碎。

（2）人的脚有大小，一般规律是，体型高大的人的脚也较大，这样保证体重不同的人走路时对地的压强基本相同。

（3）人吸气时，胸肌使胸腔体积增大，肺内一定质量的气体体积增大，压强减小，小于外界的大气压，大气压把空气压入呼吸道，进入人体的肺泡内；当人呼气时，胸肌使胸腔收缩压迫肺使它的体积减小，肺内一定质量的气体的体积减小压强增大，大于大气压，从而呼出二氧化碳。

（4）人体血液的流动，是靠心脏收缩产生的压强。

2．摩擦的知识

（1）在人的口腔中，舌头表面是粗糙的，还有上颚上也有纹路，这些构造增大了与食物的摩擦，便于搅动食物或者把事物送入食道。

（2）人的手掌和脚掌上都有特殊的掌纹。在握力一定时，手掌上的指纹和掌纹可以增大与接触物的摩擦，便于人抓紧要拿的东西。脚掌上的花纹，可以增大摩擦，使人走起路来脚不和袜子、鞋子打滑，更省劲。

（3）人走路时，脚和地面之间产生摩擦，脚用力向后蹬地，相对于地有向后运动的趋势，地面对鞋底就产生了阻碍脚相对于地向后运动的摩擦阻力，这个力向前，正是这个力使人前进。

3．简单机械

人的前臂是一个费力杠杆。肘关节是它的支点，托起东西时，物体的重力是作用于它的阻力，肱二头肌施加的力是它的动力。

4．能量的知识

（1）人吃进食物，经过消化，把不能被人直接吸收的大分子变成能被人吸收和利用的小分子经消化道进入细胞，在细胞中发生化学变化，把生物质能转化为化学能被人利用。

（2）人的生理弯曲（颈曲、胸曲、腰曲和骶曲），还有人的脚弓、股骨和胫骨的弯曲，就像自行车车座下的弹簧一样，能把人行走或跳跃过程中上下运动的动能转化为弹性势能，能有效减小行走过程中的振动对大脑的影响。

二、热学知识

（1）在人较长时间激烈活动时，人体会产生很多热量，这些热量不及时散发出去，会导致人的正常生理活动被破坏，人体的汗腺会及时分泌汗液，汗液的蒸发吸收人体大量的热量，使人体温度保持在37℃的恒温稳状态。在天气气温较高情况下，人体的热量较难散发时，人体也会以大量出汗的方式散热。

（2）头发不仅有美容作用，头发还能调节体温保护大脑的作用。冬天，寒风凛冽，血管收缩，头发能使头部保持一定的热量；夏天，赤日炎炎，头发可以遮挡日光的直射对头皮的伤害，同时，血管扩张，头发又能外散发热量。因此，头发具有既能保温又能散热的双重功能。

三、光学知识

（1）人的眼睛，是最灵敏的“照相机”。眼睛的瞳孔就像照相机的光圈，光的强弱不同，它的大小会改变；晶状体就像凸透镜，而且其焦距可以改变；视网膜就像“胶卷”。对于正常的眼睛，当人看较远的物体时，晶状体曲度减小，焦距变大；看近处的物体时，晶状体曲度又变大，焦距变小，可以始终使像清晰地成在视网膜上。

（2）人体有一定温度，会散发出一定波长的红外线。但人体某处有炎症，温度局部增高时，局部散发的红外线强度会发生变化，因此，医学上可以通过拍摄红外照片进行辅助诊断。

（3）人的双眼根据光的直线传播判断物体的具体位置。当人用一只眼睛看物体时，不仅没有两只眼看得清楚，而且逆着光线看过去，不能确定物体距人的远近，也就不能确定物体的准确位置；而用两只眼睛一起看时，逆着光线看过去，光线交叉的位置，就是物体的位置了。

四、电学知识

人体有生物电流，用医疗设备进行人体生物电流的检测，可以了解人体组织的工作情况是否正常。如：医学上的心电图、脑电图，就是根据这一现象制成的。测谎仪也是根据人体电流情况做出判断的。人在撒谎时，人体的生物电流会发生异常变化，根据生物电流情况可以做出是否在撒谎的判断。

五、声学的知识

（1）人的声带振动，发出声音，使人和人之间能用语言交流。不同的人的声带不同，在发声时就产生了不同的音色，我们凭音色就可以辨别是谁在说话。

（2）人的耳朵是听觉器官，声音通过空气的振动传入人耳。振动的空气使耳膜产生振动，耳膜把振动传给听小骨、经听觉神经传给大脑，形成听觉。

（3）声音的传递需要介质。人的骨头可以传递声音，如果单单是传导性耳聋，就可以利用骨传导的方法听到声音。

（4）人的双耳效应帮助人判断声源的位置。声源到两耳的距离一般不同，声音传到两耳的时刻和强弱等特征也就不同，根据这些差异，人就可以判断声源的位置。

教后反思：

（1）只有想不到，没有做不到。新课程倡导“面向全体学生；从生活走向物理，从物理走向社会；注重科学探究，提倡学习方式多样化”。在教学设计中，我们教师往往过于保守，一方面担心放开手脚，会使学生知识掌握不牢，应付不了考试；另一方面，担心学生无所适从，不知道从哪些方面去思考问题。实践证明，学生有巨大的学习潜能，只要老师组织得力，善于诱导和激发学生发现问题、提出问题，并尝试运用已有经验和知识解决问题，学生就能在解决问题中获取新知识，提高信息交流能力与合作学习的能力。

（2）学生是教师学习的宝贵资源。学生的专业知识不如教师，但学生那里有许多值得教师学习的东西，特别不能低估学生的群体效应。如学生的讨论、争论，他们互相启发，提出了许多有新意的见解，新的问题的提出，生成了新的问题，引发教师、学生做新的思考，正所谓“教学相长”。