关于诗词与物理

1、诗词中的物理知识（01）诗词与物理己丑斋主人常常有人问我，你是一位高中物理教师，为什么会迷上诗词楹联呢？我根据自己的感受，写了下面这副对联：形象思维、逻辑思维，相互支持，相互依存，好比一双翅膀，岂能偏废 人文科学、自然科学，追求知识，追求真理，正如两个车轮，不可失衡 在我刚出版的对联专著经华联梦中有一篇文章对联情 ，其中有这么一段话，谈了 我一边进行物理教学，一边潜心研究楹联艺术的乐趣：“数十余年，历经坎坷，但嗜爱联句。后就读数理专业，旋于南平一中任教，凡十七年，沉湎公式定律之奥，探求推理演绎 之美，享受物理教学之趣，倾心科学殿堂之奇。因臻文理相融，大脑左右平衡开发，平时钟 情联艺，广搜联句，

2、遍购联书，求教联师，自学自撰，自悟自赏，为人生快事一桩也。”古典诗词是中华民族优秀传统文化中的瑰宝， 博大精深， 意存高远。 许多诗词不仅以精湛 的文学艺术价值而脍炙人口， 千古流传， 还蕴含着深刻的哲理， 蕴含着丰富的自然科学知识 与多彩的物理现象。学一点古诗文，有利于陶冶情操，加强修养，丰富情感。在物理教学中引入诗词佳句，探 究诗词中所描述的自然现象与物理规律， 使文学知识和物理知识互相渗透， 可以极大地激发 学生的学习兴趣。比如：讲授物理分子运动论的知识时，可引用王安石的梅花诗：“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不知雪，为有暗香来” ；讲授物理相对运动、参照物的知识时， 可引用陈与义的襄邑道

3、中诗： “飞花两岸照晚虹，百里榆堤半日风。卧看满天云不动， 不知云与我俱东。 ”等等。从今天起，在我的博客里，将不定期地写些短文，结合对古典诗词的赏析，谈谈诗句中蕴 含的物理知识，欢迎老师、同学们阅读与指正。以上，算是个“开场白” 。诗词中的物理知识（02）忽见清辉映月阑正月十五的圆月是今年最小的圆月元宵节刚过， “灯树千光照，明月逐人来” （唐?苏道味）；“月色灯山满帝都，香车宝 盖隘通衢”（唐?李商隐）；“正怜火树千春妍，忽见清辉映月阑” （清?唐顺之）等描写元宵月 亮的名诗佳句还在心中品味，可是，您知道吗，今年正月十五的圆月是2007年中最小的圆月。月亮绕地球公转的轨道是一个椭圆形，地球

4、在这个椭圆的一个焦点上。月亮距离地球最 远的距离（远地点）是405500千米，最近的距离（近地点）是363300千米， 月球距离地球最远 比最近时多4万多千米。人的视觉反映物体的远近距离，有一个“近大远小”的透视原理。这是客观世界的规律 和视觉器官的结构使我们确立的空间观念， 我们对视觉信息会习惯性判断。 同样大小的物体， 靠近我们的则显得高大； 距离我们远的， 则感觉矮小，这是形体透视规律所造成的。比如汽 车离我们奔驰远去，我们看见的汽车越来越小。因为月亮离地球的距离是不断变化的， 所以在地球上一个月里每天见到的月亮大小是不 相同的， 月亮每隔14天左右便会经历一次由大到小，或由小到大的转变

5、。同样是满月，月 球在地球的远地点与近地点相比时，月亮的视直径要大14%，视面积要大30%，即看见的大月亮圆盘面积是小月亮的1.3倍。今年正月十五元宵夜，月亮处在狮子座，是运行至地球“远地点”的第三天，所以月亮看上去会比往年缩小10%左右，是2007年中最小的圆月。晚上20：00后，月亮与狮子座共同升入东南方天空，月亮地平高度约20度。天上一轮明月，人间万家灯火，互相辉映，融为一体，为佳节增添了和谐美景。同样，今年中秋节时，月亮与地球的距离也是自1993年以来每年中秋节最远的一次，所 以今年我们将看见的中秋明月，也是自1993年以来“最小”的一次。今年最大的圆月要等到10月26日（九月十六）和

6、11月24日（十月十五） 。 诗词中的物理知识（03）日有食之今天发生日偏食 今天上午，我国境内大部分地区在上午9时至11时之间观测到了“日偏食”的天象奇 观。当月球运行到太阳与地球之间，三个天体连成一条直线时，月球就会把太阳光遮挡住。 如果太阳光被全部遮挡住，就发生日全食；被遮挡住一部分， 就发生日偏食；太阳中央部分 被遮挡住，就发生日环食。日食、月食是太阳光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运行到太阳和地球中间并不 是每次都发生日食，发生日食需要满足两个条件。 其一， 日食总是发生在朔日（农历初一） ； 其二，不是所有朔日必定发生日食。月球运行的轨道（白道）和太阳运行的轨道（黄道）并 不在

7、一个平面上，白道平面和黄道平面有59的夹角。如果在朔日，太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近，太阳离交点处有一定的角度，才能发生日食。我国最早的日食记录，见于尚书？胤“乃季秋月朔，辰弗集于房，瞽（瞎）奏鼓，啬夫驰，遮人走。”描写了当时还没有认识日食自然规律的人们惊慌失措，鸣鼓奔 走的情况。据考证，这次日食大约发生于夏代仲康时期，约公元前2137年10月22日。在出土的商代甲骨卜辞中，被认定的日食记载有五次，记录了发生在公元前14世纪至公元前12世纪之间的日食。诗经是我国第一部诗歌总集，共收入自西周初期（公元前十一世纪）至春秋中叶（公 元前六世纪）约500余年间的诗歌305篇。其中的小雅部分有一

8、篇十月之交，以诗歌的形式详细记载了日食发生的情况： “十月之交，朔月辛卯，日有食之，亦孔之丑”。诗中的“朔”，即指农历每月初一。据天文学家推算，公元前776年9月6日为十月初一，正是辛卯日，这天早上七时到八时，确实发生过日食，和诗经中的描写完全吻合。“日食”（即“日有食之” ）一词，最早也出现在这首诗中。我国的天文学历史悠久，成就辉煌。从春秋时代到清代乾隆年间，史书上记录的日食发 生情况就有近千次，年代连续，详细完备，准确性高，留下了世界上最完整的日食记录。在 望远镜发明之前， 我国天象观测的数量和质量， 在世界上无与伦比， 充分显示了中华民族伟 大的文明和高度的智慧。诗词中的物理知识（04）

9、人面桃花相映红人面桃花相映红去年今日此门中，人面桃花相映红。人面不知何处去，桃花依旧笑春风。这首诗是一首颇具浪漫、传奇色彩的七言绝句， 诗名为 题都城南庄 ，是唐朝诗人崔护 所作。关于这首诗的故事， 本事诗和唐诗纪事对此都有所记载。 本事诗中记载云： 博陵崔护，姿质甚美，而孤洁寡和。举进士不第，清明日，独游都城南，得居人庄，一亩之 宫，而花木丛萃，寂若无人。扣门久之，有女子自门隙窥之，问曰：“谁耶？”以姓字对，曰：“寻春独行，酒渴求饮。”女子以杯水至，开门，设床命坐。独倚小桃斜柯伫立，而意属 殊厚，妖姿媚态，绰有余妍。崔以言挑之，不对，目注者久之。崔辞去，送至门，如不胜情 而入；崔亦眷盼而归。

10、嗣后绝不复至。及来岁清明日，忽思之，情不可抑，径往寻之。门墙 如故，而以锁扃之，因题诗于左扉。诗人抓住了“寻春遇艳”整个过程中最动人的一幕，少女的面颊被桃花映得粉红，格外 动人。“人面桃花相映红” ，写出了艳若桃花的“人面” ，衬出了少女光彩照人的面容，也表 现出双方脉脉含情的场景。 “人面桃花相映红” 的传神描写， 也使人感到 “人面不知何处去” 美好事物已经失去了的怅惘，生出许多感慨。在“人面桃花相映红”这句诗中，桃花“夭夭其艳，灼灼其华”的原因，用物理光学知 识来解释，是因为桃花反射了红光。太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成 的，在有光线照射的情况下， 眼睛能看到的任何物体

11、都是这物体的反射光进入视觉所形成的。我们看到在同一种光线条件下， 同一样景物具有各种不同的颜色， 是因为物体的表面对色光 具有不同的吸收光与反射光的能力。 反射光不同， 眼睛就会看到不同的色彩。 物体只反射红 色波长的光，而吸收了其他波长的光，那么这物体就是红色的。依此类推， 各种物体的色彩 现象就是这样显现出来的。 桃花的表面将红光反射出来， 送到我们的眼帘， 我们便感觉到桃 花是红的，桃花本身是不会发出红光的。诗词中的物理知识（05）万紫千红总是春万紫千红总是春胜日寻芳泗水滨，无边光景一时新。等闲识得东风面，万紫千红总是春。这首春日诗，是南宋哲学家、 思想家、 教育家朱熹在游春踏青时所作。

12、 诗中，“胜日” 是指天气晴朗的好日子； “泗水”是山东省的一条河，是当年孔子教授弟子的地方； “等闲” 是寻常、 随便的意思。 春回大地， 万象更新， 和煦的东风催来百花盛开； 粉红、淡白、 明黄、 碧绿、雪青、绛紫，绚丽多彩，争奇斗艳，给春天又带来了勃勃生机，诗人游春赏春的兴奋心情尽在诗中，胜于言表。有学者分析说，朱熹写的这首游春诗，实际上是一首说理诗，因 为宋室南渡， 山东泗水已在金人掌握之中， 朱熹未曾北上， 如何能在此游春。 这里的 “泗水” 乃暗指孔门， “寻芳”即指求“圣人之道” ，他是一位理学家，希望其道能行之久远。我们读诗时，体会到的是诗中的艺术感染力，特别是“万紫千红总是春

13、”这一句，把春天写活了，不愧为赞美春天的绝妙佳句。“万紫千红”亦作“千红万紫” 多。如：宋朝辛弃疾水龙吟词：“万红千紫” ，古诗文中用它来形容百花烂漫的句子有很“人间得意，千红万紫，转头春尽。 ”英烈传二回：“春初花放，万红千紫斗芳菲。 ”在上一篇诗词中的物理知识（04）中，初步介绍了唐朝诗人崔护的诗句“人面桃花相映红”中有关“桃花为什么这样红”的光学知识。花儿颜色的形成，有物理、化学、生物等方方面面的因素。这里，从物理的角度谈一谈花儿为什么有各种颜色。花和叶的细胞液里含有由葡萄糖变成的花青素。万紫千红，绚丽多彩，都是花青素在不 同的酸碱反应中所显示出来的。太阳光经过三棱镜或水滴的折射，会分成

14、红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫七种颜色。 酸性的花青素会吸收除红色外的其它色光， 而把红色的光波反射出来， 传到我们的眼睛， 我们看到的便是鲜艳的红花； 中性的花青素反射紫色的光波， 碱性的花青 素反射蓝色的光波； 碱性较强， 则成为蓝黑色；白花不含色素，但细胞组织会将各种光波全 部反射出来，我们看到的便是白花。不同的光具有不同的波长，红光波长长，紫光波长短。 光的波长越长，增热效应也越大。 花的组织， 尤其是花瓣， 一般都比较柔嫩，红光和黄光的增热效应比较大， 花瓣正好能把阳 光中的红光和黄光反射出去，不容易被灼伤， 起了自我保护作用， 所以在花儿中， 红花和黄 花比较多。 蓝花一般都生长在树

15、林下、草丛间，反射短光波， 吸收微弱的含增热效应大的长 光波， 这对它的生长是有利的。 而黑色的花能将各种光波全部吸收，容易受到热量伤害，经 过长期的自然淘汰，黑色花的品种便少之又少了，因此就显得特别珍贵。诗词中的物理知识（06）日出江花红胜火江南好，风景旧曾谙。日出江花红胜火，春来江水绿如蓝。能不忆江南。唐代大诗人白居易 （772846），字乐天， 号香山居士， 于长庆二年（822），出任杭州刺史。 开成三年（838）67岁时，写下了三首忆江南词。上面这首是其中之一。这个词牌原名 望江南梦江南等，白居易题为忆江南 ，突出一个“忆”字，抒发了他对江南的怀 恋之情。词中的“江花”指江边的花，不是

16、指江中的浪花； “蓝”是指一种叶子青绿，可制染料的 蓝草。说文中记载： “蓝，染青草也。 ”蓝色， 古人叫青。 青草的“青”，青天的 “青”，就是蓝色的意思。如 “青出于蓝而胜于蓝” 这个成语中的“蓝”就是染料，它的意思是说，青色从染料中出来，而它的颜色却胜过染料 本色，不是说青色胜过蓝色。词中的“绿如蓝” ，也不是说绿色如同蓝色一样。这首词色调鲜丽， 感情真挚， 诗人借助比喻， 渲染了江南春天多彩的景色。 看！ 红日升起， 在阳光的映照下，江边明艳的鲜花比火还要红；春江水清波碧，水色绿得好象染料一样。湖 光山色如此绚丽，怎能叫人不怀念江南？“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝。 ”这是一句经典名

17、句，形象生动，意境优美，它不仅 描写了大自然中的美丽风光，还包含着许多科学道理。物理知识告诉我们，太阳光是电磁波，波长在380纳米-780纳米之间的电磁波又叫可见光，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成。清晨日出的时候，日光是斜射到地面上 的，穿过的大气层比较厚， 大气层中弥漫着许多细小的微粒， 不同颜色的光穿过空气的时候， 散射的情况不同。在可见光中，波长比较短的光，如蓝光、紫光大多被空气微粒散射掉；波 长最长的是红光，不容易被散射。因此， 红光比其他色光透射得更远， 我们在早晨看到的太 阳是红彤彤的。 当旭日从地平线上冉冉升起， 红艳艳的阳光洒满了江岸， 辉映着岸边的景物， 便呈现出一

18、幅“江花红胜火”的景色。正因为红光的波长最长，橙色和黄色光的波长次之，射到水面上时，它们不受水的阻碍， 容易透过江水。 而蓝色和绿色光的波长比较短， 在水中只能透入很浅的地方， 遇到水的阻碍 时，会强烈地散射和反射，在人的眼睛里就呈现出“江水绿如蓝”的景象。唐朝诗人张籍在他的春别曲中，也有一句诗“长江春水绿堪染，莲叶出水大如钱” ， 把春水的绿比喻成好像染过一样，即是同样的道理。诗词中的物理知识（07）海上明月共潮生春江潮水连海平，海上明月共潮生。滟滟随波千万里，何处春江无月明。这是唐朝诗人张若虚写的长诗春江花月夜中的四句。中宗神龙（705707）年间，他与贺知章、张旭、包融并称“吴中四士”

19、，以文词俊秀驰名于京。这首春江花月夜是一 篇脍炙人口的名作，千百年来流传，被闻一多先生誉为“诗中的诗，顶峰上的顶峰”。诗篇的题目就令人心驰神往，春江、春花、春月、春夜，这几种事物集中体现了自然与人生最动 人的美景，构成了奇妙的艺术境界，描绘出一幅春江月夜的美丽画面。“春江潮水连海平，海上明月共潮生” 。江潮浩瀚无涯，气势宏伟；明月随潮共生，景象 壮观。这两句诗在艺术上是千古绝唱， 在科学上也说明了海潮与月亮之间存在着密切的关系。“月有盈亏圆缺” ，海有涨潮落潮，大海中的海水每天都按时涨落起伏变化。古时，人们 把白天的涨落称为“潮” ，夜间的涨落叫做“汐” ，合起来叫做“潮汐” 。潮汐现象使海面

20、有 规律的起伏着。我国古代科学家经过长期观测， 已经发现了海洋的潮汐现象与月亮的盈亏圆缺之间有着密 切的关系。 唐朝的窦叔蒙是我国古代著名的潮汐学家，所撰的 海涛志 是史籍所载最早的 潮汐学专著， 他为我国海洋潮汐学的发展做出了贡献。 专著中论述了海洋潮汐涨落的循环规 律，对一个朔望月里潮汐与月亮的对应变化作了具体描述， 指出海洋潮汐的规律是随着月亮 运行的轨道变化而变化的：在一个朔望月（农历月）中，有两次大潮时间，分别发生在朔和 望（阴历的初一和十五） ，有两次小潮时间，分别发生在上、下弦（阴历的初七、初八和二 十二、二十三） 。朔望时潮汐最大，从朔望后的第三天开始减小。潮汐的变化周而复始。

21、物理学家牛顿通过对行星运动规律的研究，于1687年发表了万有引力定律，人们才明白 了潮汐现象是海水受太阳、月亮的引力作用而形成的道理。根据万有引力定律， 任何两个物体之间都是相互吸引的； 引力的大小， 与两个物体的质量 乘积成正比，而与它们距离的平方成反比。两个物体的质量越大， 彼此的引力就越大； 两个 物体间距离越远， 则彼此的引力越小。 地球绕太阳一周的时间是一年， 月亮绕地球一周为一 个月。 地球与月亮之间， 彼此都有吸引力。它们处于不停的转动中，又会产生与引力方向相 反的离心力，而且两个力的大小相等，因此处于平衡状态。可是， 地球表面每个质点受月亮 的引力大小并不一样，有的地方，引力大

22、于离心力；有的地方小于离心力， 它们的两个力之 间的差值，就是产生潮汐现象的引潮力。地球上各地的引潮力随地、 月之间的距离远近而变 化，加上地球本身也在不停的自转，距离随时在变化。所以，各地在不同的时间，潮汐涨落 的大小是不同的。吟诵着优美诗句，学学物理知识，更有利于提高学习语文和物理的兴趣。诗词中的物理知识（08）坐看牵牛织女星银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，坐看牵牛织女星。这是唐朝大诗人杜牧著名的秋夕诗，描写秋夕之夜，寒意袭人，满怀心事的宫女坐 在台阶上，轻摇团扇，仰望着天河中牛郎织女星的情景。农历七月初七，俗称“七夕节” ，也称“乞巧节”或“女儿节” ，是中国传统节日中最

23、具 浪漫色彩的一个节日。民间传说，织女是天帝的女儿，美丽聪明、心灵手巧。她私自下凡与 牛郎相爱，生育了一对儿女，男耕女织，生活非常美满。王母娘娘知道后大怒，强行把他们 隔离在天河两边，两人只能面对面哭泣。 忠贞的爱情感动了喜鹊， 千万只喜鹊飞来，搭成彩 色桥， 让牛郎织女走上鹊桥相会。 王母娘娘无可奈何， 只好允许织女在每年的农历七月初七 与牛郎和儿女相会一次。这个美丽动人的神话故事，和孟姜女、梁山伯与祝英台、白蛇传一起，成为我国千古流 传的四大民间爱情传说，引起古今多少诗人的咏叹。除了杜牧的秋夕诗外，脍炙人口、 传诵不衰的绝唱，应是北宋词家秦观的这首词鹊桥仙了：纤云弄巧，飞星传恨，银汉迢迢暗

24、渡。金风玉露一相逢，便胜却人间无数。 柔情似水，佳期如梦。忍顾鹊桥归路。两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。词中有抒情，有议论，融汇情、景、理，悲哀中有欢乐，欢乐中有悲哀，悲欢离合，起伏 跌宕。明人沈际飞评论说： “（世人咏）七夕，往往以双星会少离多为恨，而此词独谓情长不 在朝暮，化朽腐为神奇！ ”传说在七夕的夜晚，人们抬头可以看到牛郎织女在银河相会，在瓜果架下可以偷听到两 人在天上相会时的脉脉情话。如今， 对对情人也会在七夕这天晚上，怀着美好的愿望， 仰望 星空，祈祷爱情忠贞不渝。 “七夕节”也逐步演变为中国具有民族特色的情人节。也有学者 称，将“七夕节”称为“中国情人节”不妥，应称为“中国爱情

25、节” 。那么，牛郎织女星在哪里呢？它们能够相会吗？ 在晴朗的夏秋夜空，可以看见一条白茫茫的银河横贯南北，它是由无数密集的小星星构 成的。隔河两边，各有一颗闪亮的星星，遥遥相对。织女星是其中最亮的一颗，呈青白色， 位于银河西北边。 下方有四颗较暗的星星， 组成一个平行四边形， 就是神话传说中织女的织 布机。另一颗亮星呈微黄色，位于织女星的南偏东，即银河的东南边，为牛郎星，也叫牵牛 星。两边各有一颗小星与牛郎星的距离相等， 叫挑担星 （阿拉伯人把这三颗星叫做天平星） 神话传说是牛郎挑着的一对儿女。天文学知识告诉我们， 牛郎星、织女星和太阳一样，都是发光发热的恒星。牛郎星的光辉 是太阳的10倍多，织

26、女星的光辉是太阳的50倍。天文学上表示距离的单位是光年，即光在 真空中一年走过的距离。光的速度是每秒30万千米，一光年大约是9.5万亿千米。经测定， 牛郎星距离地球16光年，织女星距离地球26光年，可知，牛郎星的光射到地球上要16年，织女星的光射到地球上要26年，而太阳光从太阳射到地球上才只需8分18秒。两星之间的距离有16光年，电波传输的速度与光速相同，假设牛郎给织女打个手机，织女也要等到16年后才能听到牛郎的声音。因此牛郎织女永远没有相遇的机会，每年的“七夕相会” ，也是 根本不可能发生的。正如汉代古诗十九首之一所云： 迢迢牵牛星，皎皎河汉女。 纤纤擢素手，札札弄机杼。 终日不成章，泣涕零

27、如雨。 河汉清且浅，相去复几许？ 盈盈一水间，脉脉不得语。诗词中的物理知识（09）野渡无人舟自横独怜幽草涧边生，上有黄鹂深树鸣。春潮带雨晚来急，野渡无人舟自横。这首优美的山水诗名篇滁州西涧 ，是唐代诗人韦应物（737约792）在德宗建中二年 （781）出任滁州（今安徽滁州市）刺史期间所作，西涧在滁州城西郊野。诗中描写了诗人 春游西涧赏景和晚上下雨时在野外渡口的所见。 虽然树上有黄莺在鸣叫， 但诗人还是独爱自 甘寂寞的涧边幽草， 表现了一种恬淡的胸襟。 后两句又如一幅图画耐人寻味， 郊野的渡口拴 着无人的小船，在晚潮和春雨形成的湍急小河中，横在水里，随波荡漾。这里有一个有趣的问题，野渡无人时，为

28、什么会“舟自横”呢？200年后，曾任宋朝宰相的寇准在19岁（980）进士及第，在初知巴东县（今湖北巴东县西北）登高楼眺望时，也作了一首五言律诗春日登楼怀归 。诗中也描绘了“渡口舟横” 的景色：高楼聊引望，杳杳一川平。野水无人渡，孤舟尽日横。荒村生断霭，古寺语流莺。 旧业遥清渭，沉思忽自惊。我国古代文学名著三国演义的第四十九回“七星坛诸葛祭风，三江口周瑜纵火” ，对 这一现象也有一段颇精彩的描述。孔明“借”得东风后，周瑜急唤帐前护军校尉丁奉、徐盛 二将各带一百人，分水陆两路追杀孔明。遥望前船不远徐盛见前船无篷，只顾赶去。看看至近，赵云拈弓搭箭箭到处，射断徐盛船上篷索。那篷堕落下水，其船便横。赵云

29、却 教自己船上拽起满帆，乘顺风而去， 其船如飞，追之不及。这段话描写了一条在湍急的河流 中，帆落下后，失去风力推动而不能行驶的小船只好横在河面上这一自然现象。为什么在河中荡漾的小船总是横在河面上呢？因为小船要处于一个平衡的位置，这是一 个流体运动中物体的稳定性问题。先看一般物体在静力作用下平衡的力学原理。例如，直立在桌子上的一根细杆，处于不 稳定的平衡位置，当它受到些微扰动后， 重力形成的力矩将使它偏离平衡位置； 而细杆悬挂 时平衡是稳定的， 当它受到扰动后，重力形成的力矩会使之恢复平衡位置。 对运动流体中物 体平衡稳定性的精确分析， 计算其产生的合力和合力矩比较复杂。 经过许多力学家的持续努

30、 力，直到19世纪末、20世纪初才得到解决。我国力学家用近代流体力学来精确分析韦应物等人所观察到的现象，将小船简化成一个 细长椭圆柱体， 研究理想不可压缩流体绕椭圆柱体的二维流动问题， 计算出流体对椭圆柱体 的作用力和力矩，找到了其稳定的相对平衡位置。为检验分析是否正确， 力学家又在天津大学的流体力学实验室回流式水槽中进行了实验。 实验模型是一只椭圆柱体小木船，长轴10厘米，短轴5厘米，高2.5厘米。实验中的水流 速度采用激光测速仪 （LDV）测速， 流动显示采用氢气泡法显示， 实验过程用摄像机进行记 录。开启水泵使水流动， 可以看到小木船横在水面上， 这时椭圆柱体的长轴与水流方向垂直； 用外

31、力改变小木船与水流方向的夹角， 然后撤去外力， 小木船又重新横在水面上； 用外力使 小木船与水流方向平行， 撤去外力后， 小木船在这个位置上出现短暂平衡后，又横在水面上。 改变水流的速度， 重复以上实验， 都可以说明长轴与水流方向平行是不稳定的平衡位置， 长轴与水流方向相垂直时是稳定的平衡位置。关于小船平衡稳定性的分析，对航行中的小船也是适用的。一个不善于划船的生手，总 是难以使小船笔直航行，船往往会在水里打转转。我们在吟咏着这些形象、洗练的诗句时，应该赞叹诗人对力学现象具有的洞察力.诗词中的物理知识 中国的许多诗词中既蕴涵着深刻的哲理， 又蕴涵着丰富的物理知识。 我们在欣赏这些诗词时， 不仅

32、要挖掘诗词的思想内涵，而且应探讨诗词所描述的自然现象与自然规律。 请看唐代诗人白居易的暮江吟 ：“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红。可怜九月初三夜， 露似珍珠月似弓。 ”这首诗中蕴涵着丰富的物理知识。 “残阳铺水中” 是由于光的反射、镜面 成像而形成的。 “半江红” 是由于红光的波长长，容易发生明显的衍射现象，使晚霞呈红色。“九月初三夜”说明“露”这一自然现象一般发生在秋天。“露似珍珠”说明露珠呈球形且 晶莹透亮。 呈球形是因为液体的表面张力作用， 使液面具有收缩到最小面积的趋势 （在体积 相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积最小） 。露珠特别明亮是由于光发生了全反射 的缘故。“月似弓”是光

33、沿直线传播而形成的。 唐代孟浩然的彭蠡湖中望庐山中的“香炉初上日，瀑水喷成虹”不仅记录了“虹”这一 自然现象， 还揭示了产生 “虹”的两个条件： 光和小水珠。 张若虚的春江花月夜 中的“春 江潮水连海平，海上明月共潮生”说明海潮与月亮之间存在着密切的关系。1.缸穿裙大雨淋。（缸为什么穿裙子呢?因为空气中水蒸气遇冷液化形成小水滴附着缸的外表 面上。同时也暗示着降温即有大雨到来。）2.霜后暖，雪后寒。 （霜是由水蒸汽直接变成固态属于凝华，又因为凝华属于放热过程所以 霜后暖；大雪过后要融化从固态变成液态属于熔化过程要从周围空气中吸热所以雪后寒。 ）3.大的地震声音沉，小的地震声音尖。 （这是由于大地

34、震的振动颁率小，所以音调低感觉声 音沉；小地震的振动颁率高所以音调高感觉声音尖。4.水平不流，人平不言。（连通器的原理）5.软也是水，硬也是水。 （因为水具有流动性所以水是软的。又因为分子之间存在着后斥力 难压缩所以水是硬的。 ）6.绳锯木断，水滴石穿。 （因为细绳与木块，水与石头接触时受力面积极小，产生的压强极 大，所以绳可以把木块锯断，水可以把石头滴透。 ）7.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。 （因为温度越高，分子的热运动越激烈。所以当花朵 分泌芳香分了扩散运动加快时便预示着温度升高天气变暖。 ）8.墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。（物体内的分子都在永不停息的作无规则的运动

35、。这是气体分子的扩散现象。 ）9.苹果离树， 不会落在远处。 （地球有吸引力而产生的重力方向是坚直向下所以苹果离树，不会落在远处。）10.爬得高，跌得重。 （因为被举高的物体都具有重力势能，并且举的越高重力势能越大，所以爬得高，跌得重。 ）11.玉不琢， 不发光。（玉被打磨后非常的光滑， 是镜面反射， 反射光比较强， 所以说玉不琢， 不发光。）12.船到江心抛锚迟，悬崖勒马早已晚。 （一切物体都有惯性，即保持原有运动状态不变的性 质。所以说船到江心很难停下。 ）13.捞不到的是水中月，摘不到是镜中花。 （在水和镜中成的像是虚像，所以说在水中捞不到 月亮，在镜中摘不到花。 ）14.池水映明月，潭

36、清疑水浅。 （平静的池水是平面镜成像，由于光的折射所以池水看起来变 浅。）15.小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。（物体运动的相对性，物体是运动还是静止取决于所 选的参照物。 ）16.余音绕梁，三日不绝。 （声音遇到物会反射回来即回声。 ）17.一叶遮目不见泰山。 （光在同一种匀的介质中是沿直线传播的。 ）18.赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞？（彩虹是由于光的色散而形成的。）物理知识与古诗词古诗词是我国五千年灿烂文化的精髓， 先人在创作时巧妙地借用了许多物理知识， 使其作品 大放异彩。 而新课程理念强调“注重学科渗透”思想。我们在传承古代文化的同时从中获益 的还应有隐藏其中的物理知识，而诗词类的试题成为近几年中考题一道亮丽的风景。一、古诗词中的能量知识1.苏轼的诗词“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼” 。诗词中涉及到能量转化情况是弹性势 能转化为动能。2、李白诗词“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”。诗词中的瀑布蕴藏着巨大的机械能。二、古诗词中的参照物知识1、毛泽东的诗词“坐地日行八万里，巡天遥看万千河”是，其中“坐地”是相对于地面是 静止的，而“