前年帶大寶出去玩,午後陽光很好,高鐵上,大家都把窗簾拉了下來。
大寶突然問我:「媽媽,火車怎麽不動了啊?」
與我們感覺不到地球轉動一樣,主要又兩方面原因:加速度和參照物。
下面我嘗試給不同年齡的小朋友,透過講故事和做實驗的方法,幫助她們理解。
1. 我的學習筆記
為什麽我們感覺不到地球的自轉,主要為以下原因:
慣性參考系:
首先,我們生活在地球上,隨著地球一起旋轉。
因為地球自轉的速度是恒定的,我們就像是在一個勻速移動的車內,感覺不到車本身的移動。
這種現象在物理學中被稱為「慣性參考系」。
在一個勻速移動的參考系內,除非有加速度的變化,否則我們是感覺不到運動的。
地球自轉速度的相對性:
雖然地球在赤道的自轉速度約為1670公裏/小時,但這種速度是相對於宇宙空間中的固定點來說的。
對於生活在地球上的我們來說,這個速度是無法直接感覺到的,因為我們和地球是在一起運動的。
大氣層的同步運動:
地球的大氣層也隨地球一起旋轉。
因此,我們不會像在風中那樣感受到空氣的流動。
如果大氣層不跟隨地球轉動,我們就會感受到極強的側風,但實際上並非如此。
缺乏參照物:
在日常生活中,我們通常透過與靜止的參照物(如地面、建築物)之間的相對運動來感知移動。
由於地球表面的一切都隨地球一起轉動,我們沒有一個靜止的參照物來感知這種轉動。
地球自轉的平穩性:
地球的自轉非常平穩,沒有急劇的加速或減速。
這種平穩的旋轉使得我們無法感覺到轉動的存在。
2. 給2-3歲寶寶講故事
一群小動物朋友:一個好玩的兔子、一只聰明的貓頭鷹和一只溫柔的鹿。
他們在一列火車車廂內。
他們忙著玩遊戲,享受著彼此的陪伴。
由於他們全神貫註於遊戲,沒有註意到火車在緩緩移動。
過了很久,他們突然發現,到達了下一個車站。
他們對於火車行程如此快速且平穩感到驚訝。
3.陪5-6歲孩子做實驗
實驗名稱 :高鐵旅行的魔法窗簾
目的:
讓孩子們體驗在高鐵上,當沒有外部參照物時,我們幾乎感覺不到火車的移動。
材料:
- 高鐵車票
- 窗簾或窗戶遮擋物(如果高鐵上的窗戶沒有簾子)
步驟:
- 準備階段: 與孩子一起坐上高鐵。確保孩子可以方便地看到窗外的景象。
- 觀察一: 高鐵開始執行時,讓孩子觀察窗外的景物。問他們是否能感覺到火車的運動。
- 實驗階段: 當高鐵達到平穩的執行速度後,用窗簾遮住窗戶,切斷孩子與外界的視覺聯系。
- 觀察二: 在沒有窗外景象作為參照物的情況下,詢問孩子們是否仍能感覺到火車的移動。
- 對比討論: 然後再次開啟窗簾,讓孩子觀察窗外的景物,並與他們討論他們在窗簾開啟和關閉時的不同感覺。
安全註意事項:
4. 讓8-9歲孩子做實驗
實驗名稱 :旋轉木馬的地球旅行
目的:
透過旋轉木馬的運動,讓孩子們體驗在一個平穩旋轉的環境中,參照物的變化如何影響我們對運動的感知。
材料:
- 旋轉木馬
- 可以觀察的固定參照物(如遠處的建築物或樹木)
步驟:
- 準備階段: 找到一個有旋轉木馬的遊樂場,確保孩子可以安全地坐在上面。
- 觀察一: 讓孩子在旋轉木馬上找一個方向,觀察一個遠處的固定參照物(如一座建築物或一棵樹)。詢問他們在旋轉時對這個參照物的感覺。
- 實驗階段: 讓孩子關閉眼睛或者看向內側,失去視覺上的固定參照物。然後詢問他們在這種情況下對旋轉的感覺。
- 觀察二: 讓孩子再次睜開眼睛,觀察遠處的固定參照物,感受旋轉時的不同感覺。
安全註意事項:
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