前年带大宝出去玩,午后阳光很好,高铁上,大家都把窗帘拉了下来。
大宝突然问我:「妈妈,火车怎么不动了啊?」
与我们感觉不到地球转动一样,主要又两方面原因:加速度和参照物。
下面我尝试给不同年龄的小朋友,通过讲故事和做实验的方法,帮助她们理解。
1. 我的学习笔记
为什么我们感觉不到地球的自转,主要为以下原因:
惯性参考系:
首先,我们生活在地球上,随着地球一起旋转。
因为地球自转的速度是恒定的,我们就像是在一个匀速移动的车内,感觉不到车本身的移动。
这种现象在物理学中被称为「惯性参考系」。
在一个匀速移动的参考系内,除非有加速度的变化,否则我们是感觉不到运动的。
地球自转速度的相对性:
虽然地球在赤道的自转速度约为1670公里/小时,但这种速度是相对于宇宙空间中的固定点来说的。
对于生活在地球上的我们来说,这个速度是无法直接感觉到的,因为我们和地球是在一起运动的。
大气层的同步运动:
地球的大气层也随地球一起旋转。
因此,我们不会像在风中那样感受到空气的流动。
如果大气层不跟随地球转动,我们就会感受到极强的侧风,但实际上并非如此。
缺乏参照物:
在日常生活中,我们通常通过与静止的参照物(如地面、建筑物)之间的相对运动来感知移动。
由于地球表面的一切都随地球一起转动,我们没有一个静止的参照物来感知这种转动。
地球自转的平稳性:
地球的自转非常平稳,没有急剧的加速或减速。
这种平稳的旋转使得我们无法感觉到转动的存在。
2. 给2-3岁宝宝讲故事
一群小动物朋友:一个好玩的兔子、一只聪明的猫头鹰和一只温柔的鹿。
他们在一列火车车厢内。
他们忙着玩游戏,享受着彼此的陪伴。
由于他们全神贯注于游戏,没有注意到火车在缓缓移动。
过了很久,他们突然发现,到达了下一个车站。
他们对于火车行程如此快速且平稳感到惊讶。
3.陪5-6岁孩子做实验
实验名称 :高铁旅行的魔法窗帘
目的:
让孩子们体验在高铁上,当没有外部参照物时,我们几乎感觉不到火车的移动。
材料:
- 高铁车票
- 窗帘或窗户遮挡物(如果高铁上的窗户没有帘子)
步骤:
- 准备阶段: 与孩子一起坐上高铁。确保孩子可以方便地看到窗外的景象。
- 观察一: 高铁开始运行时,让孩子观察窗外的景物。问他们是否能感觉到火车的运动。
- 实验阶段: 当高铁达到平稳的运行速度后,用窗帘遮住窗户,切断孩子与外界的视觉联系。
- 观察二: 在没有窗外景象作为参照物的情况下,询问孩子们是否仍能感觉到火车的移动。
- 对比讨论: 然后再次打开窗帘,让孩子观察窗外的景物,并与他们讨论他们在窗帘开启和关闭时的不同感觉。
安全注意事项:
4. 让8-9岁孩子做实验
实验名称 :旋转木马的地球旅行
目的:
通过旋转木马的运动,让孩子们体验在一个平稳旋转的环境中,参照物的变化如何影响我们对运动的感知。
材料:
- 旋转木马
- 可以观察的固定参照物(如远处的建筑物或树木)
步骤:
- 准备阶段: 找到一个有旋转木马的游乐场,确保孩子可以安全地坐在上面。
- 观察一: 让孩子在旋转木马上找一个方向,观察一个远处的固定参照物(如一座建筑物或一棵树)。询问他们在旋转时对这个参照物的感觉。
- 实验阶段: 让孩子关闭眼睛或者看向内侧,失去视觉上的固定参照物。然后询问他们在这种情况下对旋转的感觉。
- 观察二: 让孩子再次睁开眼睛,观察远处的固定参照物,感受旋转时的不同感觉。
安全注意事项:
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