太阳的故事(七)物理自助游

第一篇：太阳的故事(七)物理自助游

太阳的故事

（七）物理自助游

自上一节开始，我们的太阳故事已延伸到了物理领域。由于我们有关太阳的现代知识几乎全都来自物理手段，因此在本节及以后的多数章节中，我们将继续与物理―亲密接触‖。说到物理，很多读者的脑海里也许会浮现出中学物理课上学过的一些基本概念，这其中很重要的一个就是被牛顿称为―物质的量‖(quantity of matter)，并在其名著《自然哲学的数学原理》的第一页上就试图定义的概念：质量。

这样一个重要概念当然也适用于太阳。本节的第一个任务，就是要查一查太阳的―资产‖——它的―物质的量‖。对于我们日常生活中接触到的普通物体来说，测定质量是一件毫不困难的事情。天平、杆秤、磅秤等都可以帮我们达到这一目的。这些测量手段有一个共同特点，那就是借助于所谓的静力学平衡手段。在历史上，早在质量的含义还仅仅停留在字面意义上那个―物质的量‖，而不涉及象惯性和引力那样的动力学性质的年代里，人们就是用这类手段来测定质量的。但是，就象大小和远近这样的简单测量一涉及到太阳就变得不再轻而易举一样，质量的测定一涉及到太阳，也就立刻变得棘手了。无论天平、杆秤还是磅秤，想用来测定太阳的质量，都无异于是白日做梦。怎么办呢？我们想起了上一节的思路。在上一节中我们介绍过，为了探索太阳的化学组成，科学家们研究了阳光，它给我们带来了远在 1.5 亿公里以外的太阳的信息。那么，除阳光外还有没有别的什么东西也能够不受遥远距离的阻隔，为我们带来有关太阳的信息呢？有，那就是引力，它不仅能向我们申报太阳的―资产‖，而且还采取了一种我们自己就能实践的方式，为我们再次开展―自助游‖活动提供了便利。

我们这次自助游所采用的将是物理手段，其中首先要利用的就是引力。

与上次自助游所采用的几何手段不同，人们对引力的了解要晚得多。如果我们想再玩一次重返古希腊之类的游戏的话，我们要重返的将不是古希腊，而是十七世纪。另外，与阳光能够直接产生视觉不同，引力本身是看不见摸不着的。了解引力的主要途径，是研究它所导致的物体——尤其是天体——的运动，这正是十七世纪科学家们曾经做过的事情。不过十七世纪毕竟不同于古希腊。古希腊的很多推理在今天已是一些中小学生都能理解或反驳的，但十七世纪的某些科学成就即便在今天，也足以难倒不少理工科的大学生。因此本节虽也号称―自助游‖，却不能象上一次那样―徒步‖进行，而需要先介绍一些十七世纪的东西，作为代步工具。当然，这样做的另一个目的是让整个系列的内容更加完整。

我们刚才提到，了解引力的主要途径，是研究它所导致的物体——尤其是天体——的运动。这种研究曾经导致了象日心说那样的重大天文进展。但对于了解引力本身而言，真正的进展却是出现在十七世纪初期的 1609 年。那一年，一位德国天文学家发表了几项重大成果。此人的大名我们在第三节中已经提到过，他就是开普勒。是他，发现了行星运动的椭圆轨道，将沿用两千年的超级教条——天球——送进了历史博物馆；同样也是他(而不是哥白尼)，使日心说在精度上超越了地心说。

但在作出这些辉煌成就的同时，他也亲手葬送了一个十三年前(1596 年)由他自己提出，且受他钟爱的模型。那个模型将当时已知的太阳系六大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星)的天球用三维空间中仅有的五种正多面体(正八面体、正二十面体、正十二面体、正四面体、正六面体)以内切和外接的方式相分隔。那个模型不仅让开普勒一度以为发现了上帝创世计划中最宏伟的几何设计，而且还引起了当时已富盛名的丹麦天文学家第谷(Tycho Brahe，1546-1601)的注意[注一]

。1600 年，开普勒应邀成为了后者的助手。一年后，第谷去世，他的职位及观测数据都被开普勒所继承。在望远镜时代来临之前，第谷的观测数据堪称举世无双。正是有那样精密的数据做后盾，加上自己的常年努力，开普勒才发现了他的行星运动定律，追根溯源起来，很多缘分都来自他当年那个模型。可惜再珍贵的模型如果与观测不符，也只能被放弃。假如科学研究本身也有定律的话，这或许就是第一定律，而开普勒很了解这一定律。

【开普勒的名著《世界的和谐》】

开普勒第三定律是一条非常漂亮的定律，任何人只要看一眼那些数据之间近乎完美的关联，就不难欣赏到它的美。开普勒本人对之也非常满意，称它为―和谐定律‖(Harmonic Law)。开普勒的这些定律是牛顿之前人们在研究天体运动方面所达到的最高成就，为最终发现万有引力定律做出了重要铺垫。不过对于我们想要做的事情，即推算太阳的质量来说，它们还不够，因为其中还缺少一样东西，那就是质量这个主角。事实上，开普勒三大定律全都是运动学定律，只涉及时间和空间这样的运动学概念，而没有质量和引力那样的动力学概念[

注二]

。开普勒在

1609 年所发表的不仅有被称为开普勒第一定律的行星椭圆轨道，而且还有所谓的开普勒第二定律，即行星与太阳的连线在单位时间内扫过恒定的面积。但这两条定律加在一起，似乎也赶不上当年那个模型所具有的和谐与秩序。那个模型虽然被迫放弃了，开普勒却深信它所体现的和谐与秩序必定还有其它体现方式，为此他继续进行着不懈的探索。十年之后(1619 年)，他终于找到了一条新的规律。他为这一新规律撰写了一部新著作，书名就叫《世界的和谐》(Harmony of the Worlds)。在那部著作中，他提出了自己的第三定律：行星轨道半长径(即椭圆轨道长轴长度的一半)的三次方与轨道周期的平方之比是一个常数。

为了推算太阳的质量，我们还得等一个人，一个将质量概念全面引进物理的人，一个能对引力作出数学描述的人，这个人就是牛顿。公元 1687 年，牛顿发表了巨著《自然哲学的数学原理》。在这部著作中，他完整地阐述了自己的三大运动定律及万有引力定律，为物理学的发展开辟了崭新的道路。用另一位科学巨匠爱因斯坦的话说，牛顿所发现的道路在他那个时代―是一位具有最高思维能力及创造力的人所能发现的唯一道路‖。

沿着这条―唯一道路‖，人们对开普勒三大定律有了更深入的了解，那三大定律不仅适用于行星绕太阳的运动，而且也适用于卫星绕行星的运动。那么，我们所关心的东西——质量——在哪里呢？就在开普勒第三定律中的那个常数——即轨道半长径的三次方与轨道周期的平方之比(以下简称―开普勒常数‖)——里。利用牛顿的运动定律和万有引力定律可以很容易地证明，那个常数正比于中心天体的质量[主角终于露面了！

既然质量就出现在开普勒常数中，那我们是不是就可以用开普勒第三定律来计算太阳质量了呢？很遗憾，答案暂时还是否定的。因为质量在开普勒常数中的出现还捆绑了一个陌生的、来自牛顿万有引力定律的东西：万有引力常数。开普勒常数正比于中心天体的质量是不假，但在比例系数中却包含了万有引力常数。因此只有知道了万有引力常数的数值，才能真正推算天体的质量。但万有引力常数的数值是多少呢？很可惜，那在牛顿时代还是一个谜。

搞了半天，原来是空欢喜一场。质量虽然出现了，却―犹抱琵琶半遮面‖。但即便如此，我们依然有一件事情可以做，那就是推算太阳质量与地球质量的比值。推算的方法很简单：既然开普勒常数正比于中心天体的质量，那就说明地球轨道(它的中心天体是太阳)的开普勒常数正比于太阳质量，而月球轨道(它的中心天体是地球)的开普勒常数正比于地球质量，它们的比值则等于太阳质量与地球质量之比。这个计算是我们现在就可以做的，那个暂时让人摸不清路数的万有引力常数在计算比值时会自动消去。这个计算所需的全部数据都已在第一、二两节中介绍过了，即：

  地球的轨道半长径(很接近太阳离我们的平均距离)： 150,000,000 公里 地球的轨道周期(恒星年)： 365.24 天

注三]

。  月球的轨道半长径(很接近月球离我们的平均距离)： 384,400 公里 月球的轨道周期(恒星月)： 27.3 天

由此可以得到：

  地球轨道的开普勒常数： 2.5×1019 月球轨道的开普勒常数： 7.6×1013

当然，这两者都是有量纲的(请读者想一想，它们的量纲是什么？)，不过这量纲跟万有引力常数一样，会在求比值时自动消去，因此不必理会。这两个常数的比值约为 330,000。这样我们就得到了一个重要结果：太阳的质量约为地球质量的 33 万倍。将之与我们在第二节中已经得到的―太阳的直径约为地球直径的 109 倍‖联系起来，我们立刻可以得出另一个重要结论，太阳的平均密度约为地球平均密度的 1/4，这跟我们在上节末尾介绍过的太阳上轻元素占很大比例的结果在定性上是一致的[

注四]。

现在我们的处境与第二节中曾经遇到过的相差无几了，即有关太阳的数字已经与有关地球的数字连在了一起。如果我们有办法知道地球的质量，就可以顺藤摸瓜地得到太阳的质量。但问题是，地球的质量虽然只有太阳质量的 33 万分之一，却同样是不能拿天平、杆秤、磅秤之类的工具来测量的。为了测定地球的质量，我们同样必须借助引力。而一旦涉及引力，万有引力常数就是一道绕不过去的坎。

既然绕不过去，就只好放手一搏了。那么，怎样才能知道万有引力常数的数值呢？很简单，那就是测定一对质量已知的物体之间的引力。这个答案对谁都不是秘密，但万有引力常数却对谁都是秘密，因为这个答案所提议的测定在当时是连牛顿也没法办到的；因为引力这个貌似强大、能把硕大无朋的天体玩得团团转的力量，其实却是自然界中最微弱的相互作用。它的强大纯粹来自―集体的力量‖，因而只有在天文尺度上才是显著的。可是天文尺度上的物体——即天体——的质量却全都指着万有引力定律来测定，这就变成了一个先有鸡还是先有蛋的问题：要想知道天体的质量，首先得知道万有引力常数的数值；而要想知道万有引力常数的数值，又首先得知道某些天体的质量。

【卡文迪许的扭秤实验】

知道了万有引力常数，我们就可以计算太阳和地球的质量了。计算的方法很多，既可以用开普勒第三定律，也可以通过其它方法，其中最简单的或许是将我们熟悉的地球表面重力加速度(9.8 米/秒2)与万有引力定律给出的加速度相对比[

注五]

。既然是自助游，这点小小计算就留给

注六]读者们自己享用了，计算的结果将会表明：地球的质量约为 60 万亿亿吨(6×1024千克)[

。将这一结果与前面已经推算出的太阳质量与地球质量的比值联系起来，就立刻可以得到太阳的质量约为 2 千亿亿亿吨(2×1030千克)。这个近乎死循环的局面直到一百多年后的 1798 年才被打开。那一年，英国科学家卡文迪许(Henry Cavendish, 1731-1810)通过一个极精巧的扭秤实验，破天荒地直接测定了两个普通物体(它们的质量当然是已知的)之间极为微弱的引力。虽然卡文迪许的目的是测定地球的平均密度(由此也可以直接得到地球质量)，但从他的数据中不难算出万有引力常数的数值为 6.75×10-11(这是国际单位制下的数值，量纲留给读者自行推算)。自那以后很多其他人也对万有引力常数进行了测定。引力在日常尺度上的微弱性给所有这类测定设置了公平的障碍，从中反衬出的则是卡文迪许的高超技艺，因为他所达到的精度直到一个多世纪后才有人超越。对万有引力常数的测定直到今天依然是一件很困难的事情。截至 2006 年，国际科技数据委员会(CODATA)对这一常数的最佳推荐数值为 6.67428×10-11，相对误差约为万分之一。在所有基本物理常数中，这样的精度就算不是最低，也是接近垫底的。不过太阳和地球这样的庞然大物毕竟不是每盎司都得斤斤计较的黄金珠宝，这样的精度对于测定它们的质量来说已是绰绰有余了。

这样我们就完成了本次自助游的第一站：查明太阳的―资产‖。―资产‖既已查明，接下来我们就要去关心一下太阳的―开销‖了，即它以电磁辐射(以下将笼统地称为―光‖)的形式每秒种挥霍掉的能量。天文学家们把这种挥霍速度称为太阳的光度(luminosity)。

推算太阳光度的思路很简单，那就是测定地球公转轨道附近单位时间内垂直入射到单位面积上的阳光能量，即所谓的太阳常数(solar constant)。由于太阳很均匀地把光明洒向人间，因此一旦知道了太阳常数，将它乘上半径 1.5 亿公里(即地球公转轨道半径)的虚拟球面的面积，就可以得到太阳的光度。

那么怎样才能测定太阳常数呢？最简单的办法就是在阳光直射地面的时候，在地上放一盆―单位面积‖的凉水，然后观察它在―单位时间‖内的温度升高。将这一温度升高乘上水的比热和质量，就可以得到水从阳光中吸收的能量。在理想条件下，这个能量就等于太阳常数。当然，在实际实验中，阳光未必直射地面，水面面积未必是―单位面积‖，观测时间也未必是―单位时间‖，不过这些小小变通相信是难不倒读者的。

【普耶特测量太阳常数的仪器，顺便请读者们思考一个―正大综艺‖式的问题:仪器下方的圆盘 e是做什么用的？】

为了减少大气干扰，天文学家们想了很多其它办法，比如将观测地点移到高山之巅。但要想真正摆脱地球大气的干扰，只有到外层空间去测量才行，这种―奢侈‖的设想随着航天时代的来临成为了可能。从 1978 年到 1998 年的二十年间，天文学家们利用人造卫星对太阳常数进行了持续测定，结果发现太阳常数约为 1366 瓦/米2，由此我们可以推算出太阳的光度约为 384 亿亿亿瓦(3.84×1026瓦)。384 亿亿亿瓦是个什么概念呢？它相当于每秒钟爆炸 920 亿个百万吨级的氢弹！这样一个结果，居然可以从观察自家后院的一盆水得到粗略的估计，这不禁让人想起一个有关美国物理学家费米(Enrico Fermi, 1901-1954)的故事来。1945 年，在美国进行第一次核试验时，这位卓越的物理学家只用几张从空中飘落的纸片，就估算出了爆炸的当量(估算结果约为实际值的一半)。这种堪与福尔摩斯相媲美的奇妙推算无疑正是物理学的诸多魅力之一。真正困难的是那―理想条件‖四个字。要想切实做到这四个字，必须保证在那个―单位时间‖里入射到―单位面积‖上的阳光完全被水吸收，一点都不损失，而且还要保证那是水与外界唯一的能量交换。这两点要想切实做好显然都是很困难的。在历史上，最早测定太阳常数的是法国物理学家普耶特(Claude Pouillet, 1791-1868)和英国天文学家赫歇耳(John Herschel, 1792–1871)[

注七]

。1837 年，他们两人彼此独立地进行了实验。―太阳常数‖这一名称就是普耶特所取的。为了尽可能接近―理想条件‖，普耶特和赫歇耳都做了一些努力，但效果并不理想，因为有一个因素在当时的条件下是无论如何也没法消除的，那就是地球大气对阳光的吸收和反射。这一因素不仅没法消除，甚至还会随时间、地点、阳光倾角、天气条件等因素的不同而不同，连校正都很困难。由于这种因素的干扰，普耶特测得的太阳常数只有正确值的一半左右，赫歇耳的稍大些，但也强不了太多。

不过在这里，我们要提醒读者一点，那就是早在对太阳常数作出精确测定之前，人们就已意识到，所谓太阳常数其实不是一个真正的常数。即便扣除地球大气的干扰及地球离太阳的距离变化等因素，也没有任何物理理由表明太阳常数会是一个真正的常数。太阳常数的大小完全取决于发生在太阳上的物理过程。而再显而易见不过的事情就是，发生在象太阳那样的巨大星球上的物理过程是千变万化的，绝不可能给出一个简单的常数。事实上，对太阳常数的跟踪观测表明，它的数值随时都在变化，既有接近周期性的变化，也有非周期性的变化，不过变化的幅度倒是很小。

好了，现在让我们进入本次自助游的最后一站：推算太阳的表面温度(以下简称温度)。太阳很热是凡地球人都知道的事实，―赤日炎炎似火烧‖ 嘛。但到底有多―热‖呢，仅仅靠形容词是不够的，温度才是硬道理。因此很多天文学家都想知道太阳的温度。事实上，测定太阳常数的一个早期动机就是想推算太阳的温度。可惜的是，人们早期测定的太阳常数及由此推算出的太阳光度虽与现代值相距不远(起码在同一数量级上)，但将它们与温度联系起来的理论基础却一直空缺着，这种理论―真空‖导致了一片混乱的局面。拿推算温度的手法来说，可谓是五花八门，从子虚乌有的―热力线‖(heat-rays)到并不适用的牛顿冷却定律(Newton's Law of Cooling)，不一而足。拿推算结果来讲，从一千多度到几百万度，天差地别、应有尽有。为了鼓励可靠的研究，1876年，法国巴黎科学院(Paris Academy of Sciences)特意为推算太阳温度设了一个奖，可惜还是无济于事，那奖被法国物理学家瓦耳勒(Jules Violle, 1841-1923)以一个很不靠谱的 1,500-2,500°C 的推算所获得。

【奥地利物理学家斯忒藩(1835-1893)】

除上面这种方法外，我们再介绍一种虽然比较粗糙，但却别有趣味的方法。在上面的推算中，除用到斯忒藩－玻耳兹曼定律外，还需要知道斯忒藩－玻耳兹曼常数的数值，以及太阳的光度。但事实上，只要有斯忒藩－玻耳兹曼定律所给出的四次方关系，即便不知道斯忒藩－玻耳兹曼常数的大小，甚至不知道太阳的光度，我们依然能推算出太阳的表面温度。方法很简单：我们知道，地球表面的平均温度约为 290K(即 17°C——这是对地域和时间的双重平均)，虽然很容易被忽略，但这样温度的星球也会向外辐射能量，而且这个能量也可以近似地用斯忒藩－玻耳兹曼定律来描述。由于不能象太阳那样亲自发光，地球表面的能量主要来自阳光[

注八]

。因此地球能维持目前的表面温度，说明它向外辐射的能量与它所接收的阳光能量基本相等。利用这一关系，我们就可以推算出太阳的表面温度。推算的过程很简单，读者不妨自己试试，您将会发现，斯忒藩－玻耳兹曼常数在推算过程中会自动消去，推算的结果约为 6,000K，虽不如前面的方法精确，却也相差不远。对太阳温度进行推算的理论基础直到 1879 和 1884 年，才先由奥地利物理学家斯忒藩(Joseph Stefan, 1835-1893)从实验数据中得到，后由其同胞玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann, 1844-1906)从热力学上推出。他们发现，一个黑体在单位面积上的辐射功率(即每秒钟辐射出的能量)正比于绝对温度的四次方。这一定律如今被称为斯忒藩－玻耳兹曼定律(Stefan–Boltzmann law)，其中的比例系数则被称为斯忒藩－玻耳兹曼常数(Stefan–Boltzmann constant)。在国际单位制下，斯忒藩－玻耳兹曼常数的数值为 5.67×10-8(量纲仍留给读者自己去推导)。斯忒藩－玻耳兹曼定律虽然针对的是黑体，但恒星辐射大都比较接近黑体辐射，因此该定律对恒星辐射也近似适用。有了这一定律，推算太阳的表面温度就有了理论基础。推算的方法很简单：(绝对温标下)表面温度的四次方乘上斯忒藩－玻耳兹曼常数就是太阳表面每平方米的辐射功率，再乘上太阳的表面积，就是太阳的总辐射功率(即每秒钟辐射出的总能量)，也就是我们前面刚刚推算过的太阳的光度。由此不难得到——请读者们―自助‖完成——太阳的表面温度(确切地说是光球层的有效温度)约为 5,800K(K 为绝对温标，摄氏温标的 0°C 约为 273K，本系列今后若提到温度而不注明温标，指的都是 K)。

这个方法的趣味之处就在于它是利用行星的温度来反推恒星的温度。但更有趣的是，将它反过来用，我们也可以由恒星的温度来推算出一定距离外的行星温度。这一特点常被天文学家们用来估计恒星周围有可能抚育生命的所谓可栖息带(habitable zone)的位置和宽度。当然，这种推算的局限性是很大的，比如它既要求行星上存在水和大气那样能使温度均匀的东西，又要求那大气不能象金星大气那样富含温室效应气体。

自此我们就圆满完成了本次自助游的全部目标，即本节标题所宣称的推算太阳的质量、光度和表面温度。在―游戏结束‖之前，我们再派发一个小红包——介绍一下太阳的光谱类型。在斯忒藩－玻耳兹曼定律问世之后不久，德国物理学家维恩(Wilhelm Wien, 1864-1928)用热力学方法证明了一个定律，叫做维恩位移定律(Wien's displacement law)。这一定律表明，表面温度越高的物体，其光谱分布就越往短波方向偏移，表现在颜色上则是往蓝色方向偏移。利用这一特点，天文学家们将恒星依照光谱特征分为了七个大类，分别标记为 O, B, A, F, G, K, M。其中 O 型天体为蓝色，表面温度最高，在 33,000K 以上，M 型天体为红色，表面温度最低，在 3,700K 以下。象太阳这样的黄色天体为 G 型，表面温度在 5,200-6,000K 之间。在每个类型之中，依照温度从高到低的顺序又分出十个亚型，分别用阿拉伯数字 0-9 来表示，0 表示温度最高，9 表示温度最低。太阳的光谱类型为 G2，在 G 型之中算是温度较高的[注九]。

注释 1.按照今天的称呼惯例，第谷·布拉赫应被称为―布拉赫‖，就象艾萨克·牛顿被称为―牛顿‖，阿尔伯特·爱因斯坦被称为―爱因斯坦‖一样。不过在第谷所生活的年代，当地的习惯是用名而非姓作为称呼，因此第谷·布拉赫就被称为了―第谷‖，并延用至今。

2.在开普勒时代，引力的概念尚未形成。不过开普勒本人倒是很早就猜测过太阳是行星运动的原因。开普勒第三定律的发现使他更坚定了自己的猜测。因为这一定律表明，离太阳越近的行星运动得越快，这种相关性强烈地暗示着行星运动的原因来自太阳。据说开普勒是作出这种猜测的第一人(不过他所猜测的太阳对行星的影响类似于磁力，而不是引力)。

3.感兴趣的读者可以针对圆周运动这一特例自行证明这一点。当然，就象很多其它经验规律一样，开普勒定律的成立是有条件的，比如要忽略来自其它天体的影响。而且，开普勒第三定律中的那个常数实际上是正比于中心天体及绕其运动的天体的总质量，只有在中心天体的质量远大于绕其运动的天体的质量时，才可以近似为中心天体的质量。对太阳系的全部行星和卫星而言，这一近似都基本成立。

4.我们在后文中将会看到，太阳物质的密度分布是极不均匀的，从核心到外层有着天壤之别。5.不过这个号称简单的方法需要用到万有引力定律的一个不太简单的推论：那就是质量呈球对称分布的物体在其外部产生的引力相当于全部质量都集中在球心。这个推论在牛顿那个时代是只有牛顿才能证明的独门绝活，直到今天也足以难倒一部分理工科大学生。

6.将这一结果与地球的直径联系起来，就可以得到地球的平均密度约为 5.5 克/厘米3。若进一步与前面得到的太阳平均密度约为地球平均密度的 1/4 联系起来，则可以得到太阳的平均密度约为 1.4 克/厘米3。

7.这位赫歇耳通常称为小赫歇耳，他是天王星的发现者、有时称为老赫歇耳的威廉·赫歇耳

(William Herschel, 1738–1822)的儿子。说到老赫歇耳，顺便提一下，他也在某种程度上测定过太阳的辐射能量。在 1800 年所进行的一组观测中，他曾将一个温度计放在太阳光谱的红端以外(他的本意是让那个温度计不被阳光照到，从而可以用来记录环境温度)，结果发现记录下来的温度存在反常升高，由此他推断出阳光中存在着波长比红光更长的肉眼无法看见的部分，即红外线。

8.除阳光外，在地球表面所接受的能量中也有来自地球内部的贡献。不过后者的平均功率只有

0.06 瓦/米2，不到阳光能量的万分之一，在我们的计算中可以忽略。

9.在有些文献中，太阳的光谱类型被标记为 G2V，这里的 V 所表示的不是英文字母―V‖，而是罗马数字的―5‖，它来自另一种分类细则，所表示的含义是主序星(即壮年的恒星)。

二零一零年六月二十五日写于纽约 二零一零年六月二十六日发表于本站 http://www.xiexiebang.com/ 太阳的故事

（本文授权转载于卢昌海老师的个人博客，欲再转载者请联系原作者）

第二篇：物理故事

振兴教育 村官

精选物理学家的生平事迹介绍

用手阻止核爆炸的人

自从美国在日本广岛、长崎投下“小男孩”、“胖子”两颗原子 弹之后，人们都为爆炸后的核威力而恐惧。在这次原子弹袭击中，有 数十万人丧生，两座大城市瞬间变成焦土。对这样一个神秘可怕的怪 物，历史上却曾有人把行将爆炸的原子弹掰开过。这听起来也许十分 荒唐，但确有其事。这位“超人”就是加拿大科学家斯罗达博士。事 情发生在第二次世界大战期间，当时德国人在欧洲用闪电战吞并了大 半个欧洲，每天都有数以万计人被屠杀。日本人在亚洲称霸，侵略中 国和东南亚，还偷袭了美国珍珠港。面对这两个疯狂的强盗，各国都

想研制一种新武器来对付他们。

加拿大的科学家也不例外。有一天，著名的核物理学家斯罗达博 士正在实验室里主持着原子弹引爆临界试验工作。他周围有许多科学

家，也在全神贯注地进行着这项实验。

临界状态是原子弹引爆的关键。原子弹平时保存需要安全，用时 要在规定时间内爆炸。核装料装置平时要保持亚临界状态，以确保安 全；而在爆炸时，又必须使核装料迅速达到高超临界状态，以实现链 式裂变反应。科学家还发现，要从亚临界到高超临界状态的转变，可 以采用两种方法，一是积木式的拼凑法，比如说把核爆炸装料分成两 块，每块都小于临界质量，但如果合起来却大于临界质量，平时两块 分开放着，每块都处于亚临界状态，不能发生链式反应，如果将它们 迅速地合起来，就组成了一块超高质量的核装药，便立即发生裂变。第二种方法叫压紧法，利用普通炸弹的爆炸力量把分散的和浓缩铀积 压到一块，使它超过临界温度而爆炸。斯罗达博士的试验，就是在探

索和解决这种引爆的难题。

那天，斯罗达正与同事们研究两块被放在轨道上的浓缩铀对合的 临界质量。就在这时，一场意外的事故发生了。拨动铀块的螺丝刀突 然滑落，两块铀在轨道上相向滑动，就在两块铀即将滑到一起的关键

时刻，斯罗达奋不顾身地用双手把它们阻隔开了。

这铀就是原子弹的核，只要合到一起，瞬间就会超过临界状态而 发生裂变爆炸，斯罗达将铀分开，避免了一起极其可怕的核爆炸，不 但实验室的精密仪器设备安然无恙，而且他的助手和同事们都得救了。

可是铀是一种强放射性物质，斯罗达这位优秀的科学家为了避免 这场核爆炸的灾难，受到高剂量的致命辐射，出事之后的第九天，他 就离开了人世。加拿大政府和人民为了表彰这位优秀科学家对人类所

做的贡献，把他誉为“用双手掰开原子弹的人”。

给大家讲一个故事.是关于著名物理学家费因曼描述他第二次去日本时遇到的情况.“在我所到的地方,每位搞物理的人都告诉我正在做什么,我也愿意同他们讨论.通常他们先一般地讲讲问题的所在,然后就开始写大串大串地起公式来.'等一下',我说,这个一般性问题有特例吗?怎么会没有?当然有.好吧,请该给我举个例子.这是为了自己,因为我不能普遍地理解任何事情,我心中必须怀着一个特例,注视它如何发展.起初有些人以为我有点迟钝,以为我不懂,因为我问了许多的'愚蠢的'问题,如'阴极是正的还是负的?阳离子往这边走,还是往那边走?, 但是过了一会儿,当这位朋友停在一串方程中间想说点什么的时候,我却说'请稍等一下,这儿有个错!那不可能是对的.'此人检查了一下他的公式,过了一会儿,果真发现了错误.他很惊讶,想道:'真见鬼,这家伙怎么搞的,开初他简直不懂,现在怎么会在这团乱早早乱糟糟的公式中找出个错儿？

他以为我在跟着他一步步地做数学推演,其实不是那么一会事.我心中有了特殊的物理实例,这 正是他企图分析的问题.我从直觉和经验知道这件事情的性质.所以当公式告诉我说这件事应如此这般时,我一感到不对头,就跳起来:'等等,那有个错儿!'这样,在日本,没有物理实例我就不懂,也不能和任何人讨论问题.但他们经常给不出实例.即使给出来,也往往是个弱例,就是说,这个问题本可以用简单得多的分析来解决.'因为我总不问数学方程,而是问想搞单位里问题的实例.爱因斯坦趣事

 爱因斯坦出席了一次为他举办的正式宴会，男宾都打领带，女宾都穿裸肩的礼服。

他的太太因感冒未曾参加，见爱因斯 坦回家，就急忙询问宴会的情形。于是，爱因斯坦告诉她，今晚有哪些 著名的科学家出席。

太太打断他的话，问： “不要管那些，你告诉我太太们穿的什么衣服？” “我可真的不知道，”爱因斯坦认真地回答，“从桌 子以上的部分看，她们没有穿什么东西。而在桌子以下的那 部分，我可不敢偷看。”

 在一次特意为爱因斯坦举行的舞会上，美国各地的“社会名流”喋喋不休地赞扬、吹捧他，让他坐立不安。

当肉麻的吹捧升级为热昏的胡说时，爱因斯坦再也忍受不住了，他拍着沙发站了起来，说：“谢谢你们对我的赞扬！如果我相信这些赞扬是出自真诚的内心，那么我应该是一个疯子。因为我知道我不是一个疯子，所以我不相信，也不愿意再听到你们这些令人作呕的赞誉！”

 爱因斯坦在美国演讲，有人问：“你可记得声音的速度是 多少？你如何记下许多东西？”

爱因斯坦轻松答道：“声音的速度是多少，我必须查辞典 才能回答。因为我从来不记在辞典上已经印着的东西，我的 记忆力是用来记忆书本上没有的东西。”

 1930年，德国出版了一本批判相对论的书，书名叫做《一百位教授出面证明爱因斯坦错了》。爱因斯坦闻讯后，耸耸肩道：“100位？干吗要这么多人？只要能证明我真的错了，哪怕是一个人出面也就足够了。”

 20世纪30年代，爱因斯坦有一次在巴黎大学演讲说：“如果我的相对论证实了，德国会宣布我是个德国人，法国会称我是世界公民。但是，如果我的理论被证明是错的，那 么，法国会强调我是个德国人，而德国会说我是个犹太人。”

 一天，爱因斯坦在冰上滑了一下，摔倒在地。

他身边的人忙扶起他，说：“爱因斯坦先生，根据相对论的原理，你并没摔倒，对吗？只是地球在那时忽然倾斜一下？”

爱因斯坦说：“先生，我同意你的说法，可这两种理论对我来说，感觉都是相同的。”

 一个爱说废话而不爱用功的青年，缠着爱因斯坦要他公开成功的秘诀。

爱因斯坦厌烦了，便写了一 个公式给他：A＝x＋y＋z。

爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确的方法……” “z代表什么？”青年迫不及待地问。“代表少说废话。”爱因斯坦说。

 爱因斯坦的一位朋友给他打电话。

末了，她要求爱因斯坦把她的电话号码记下来，以便以后通话。“我的电话号码很长，挺难记。”

“说吧，我听着。”爱因斯坦并没有拿起笔。“24361。”

“这有什么难记的？”爱因斯坦说，“两打与十九的平方，我记住了。”

 爱因斯坦的二儿子爱德华问他：“爸爸，你究竟为什么成了著名的人物呢？”

爱因斯坦听后，先是哈哈大笑，然后意味深长地说：“你瞧，甲壳虫在一个球面上爬 行，可它意识不到它所走的路是弯的，而我却能意识到。”

 爱因斯坦被带到普林斯顿大学他的办公室那天，有人问他需要什么工具。

“我看，一张书桌、一把椅子和一些纸张铅笔就行了。啊，对了，还要一个大废纸篓。”他说。“为什么要大的？”

“好让我把所有的错误都扔进去。”

 有一次，一个美国女记者走访爱因斯坦，问道：“依您看，时间和永恒有什么区别呢？”

爱因斯坦答道：“亲爱的女士，如果我有时间给您解释它们之间的区别的话，那么，当 你明白的时候，永恒就消失了！”

 一次，群众包围了从德国移居美国的爱因斯坦的住宅，要 他用“最简单的话”解释清楚他的“相对论”。

当时，据说全世界只有几个科学家看得懂他关于“相对论”的著作。

爱因斯坦走出住宅，对大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉 边，只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。——喏，这就是相对论！”

 爱因斯坦晚年的时候，身患重病，严重影响了他的日常生活和物理学研究。

并且，随着时间的一天天推移，他的病情逐渐恶化。

医生对他的病情非常地担心，时时关注他的身体健康状况，生怕哪里出了什么闪失。毕竟，自己医疗护理的可不是一般人，他是二十世纪最伟大的科学家啊！然而，爱因斯坦却对自己的病情并不十分在意，他认为生老病死是人生的一个自然规律，不论你是凡夫俗子，还是伟人名流，谁都逃不过这个自然法则。与其在害怕死亡中惶恐不安，还不如多把时间花到更有意义的事情上，以一颗平常和坦然的心去看待它。

因此，他与医生治疗配合的积极性并不高，常常不把医生对他的建议放在心上，有时甚至还忘了服药。一次，医生给他检查了病情后，配了一些药，叫他立即服用，并在一旁守着看他吃下。爱因斯坦虽然不大在意，但还是顺从地吃下了药片，看到医生放心地松了口气，他便向医生说道：“医生，这下你觉得好些了吗？”

 爱因斯坦在美国普林斯顿大学任教时，曾在暑假前的学期结束会上发表过一个简短而风趣的演说。

当时学生们询问爱因斯坦在学术上有无新发现，他不得不即席宣布：“我有一个发现：两点之间的最短距离,是指暑假的开端到暑假的结束。祝诸位暑假愉快！”

物理学家给鬼片挑刺：穿墙违背牛顿第一定律

鬼怪真的会走，那么他们就不应具备穿墙而过的能力；通过吸血鬼吮吸受害者身上的血液，可将受害者变成其他吸血鬼，那么从第一个吸血鬼诞生之日起，只需两年半的时间，它们就可以将整个人类消灭……

美国佛罗里达大学理论物理学家科斯塔斯·伊弗特希米奥利用物理学和数学揭穿了好莱坞恐怖电影的伪装。他的论文近日刊登在一家物理学网站上。

鬼怪可以穿墙而过，违背牛顿第一定律

“在涉及超自然事情上，通过数学和物理学就能揭穿其中的谎言。”伊弗特希米奥教授表示。

他举了一个穿墙而过的例子，这显然是好莱坞电影作品中各种鬼怪最为常见的本领。不过，伊弗特希米奥教授和康奈尔大学研究生索汉·甘地表示，牛顿的物理学定律却表明，倘若鬼怪真的会走，那么他们就不应具备穿墙而过的能力。

根据牛顿第一定律，如果物体原来处于静止状态，在没有受到外力作用的时候，将始终保持静止状态；对于任何运动而言，都会产生均等但相反的力。

因而，若想走路，我们须用双脚蹬地，产生一种逆向力量，向前推动双脚，使得我们身子向前走。伊弗特希米奥教授和甘地指出，如若鬼怪能穿墙而过，他们可能“无肉体”，因此也就不能施力。

“对鬼怪能走的描述同他们无肉体的规则显然自相矛盾。”

温度瞬间骤降与妖魔鬼怪降临有关，物理学能对此提供解释

在好莱坞恐怖电影中，周围温度瞬间骤降总与妖魔鬼怪降临有关。不过，伊弗特希米奥教授的论文称，物理学对此能提供一种解释。

“这几乎成为了好莱坞电影的固有模式，即狂风大作、温度骤降预示着鬼怪即将出现。对鬼怪现身的这一描写自然有助于从物理上解释这个问题。”伊弗特希米奥教授和甘地举例说，当两个冷热不同的物体相互接触时，会产生一股净能量———热量，从热物体传向冷物体，使热物体变冷，冷物体变热。

按照物理学定律，寒冷的感觉更多同热量从身体传递给外部环境的速度有关，而非与真正的温度。

在一个高处有一扇窗，或是门上带有裂缝的房间里，从外而进来的冷空气可以取代屋子里的热空气，产生一种热循环和涡流系统。这一现象若发生在人类身上，影响会更强，因为人类对瞬息万变的温度变化反应更为敏感，即便是相对小的变化亦是如此。

早在2001年，英国赫特福德大学的理查德·怀斯曼博士就对有名的英国汉普顿法院“鬼屋”进行调查发现，那些隐形门是由于气流进入所致。产生的气流混合，能导致某些地方的温度骤降至2摄氏度。

数学的等比级数原理，排除吸血鬼的存在，因为同人类存在相悖

据传言，吸血鬼通过吮吸受害者的血液，可将受害者变成其他吸血鬼。

借助于数学的等比级数原理，伊弗特希米奥教授和甘地也排除了有吸血鬼存在这一说法。他们认为，按照这种说法，从第一个吸血鬼诞生之日起，只需两年半的时间，它们就可以将整个人类消灭。倘若吸血鬼一个月进食一次的话，那么所有吸血鬼的老祖宗就会在第一个月杀死一个人，又造出另一个吸血鬼。这样一来，总数就是，有两个吸血鬼和减少一个人，或吸血鬼2个，人则是负1个。

到下个月，这两个吸血鬼会杀死2个人……以此类推。N个月过后，就会杀掉2×2×2 ……×2 = 2n个人。他们说：“吸血鬼的数量呈几何式增长，而人类的数量呈几何式减少。”

“吸血鬼根本就不存在，因为它们的存在同人类的存在是相悖的。”伊弗特希米奥教授和甘地根据反证法原理得出结论。

[科普经典]物理学家趣闻轶事集锦

物理学家卢瑟福（1871－1937）的实验室里有一个学生非常用功。一天晚上，卢瑟福碰到他，就问：“那么你白天也工作吗？”这个学生自豪地回答说，“没错”，以为自己会得到表扬。卢瑟福却吃惊地问，“但是你什么时候思考呢？”

匈牙利血统的数学家埃尔德什与不知多少人共同发表过数学论文，但是未必与他们见过面，而是通信来往。或者，即使见过面，他也未必记得住人。有一次，他碰见一位数学家，就问他是哪里的人。那人说，“温哥华”。埃尔多什说，“是吗，那么你一定认识我的好朋友埃利奥特.门德尔松”。那人说，“我就是你的好朋友门德尔松”。

一次，麻省理工学院的一位学生在走廊里堵住匈牙利血统的美国数学家约翰.冯.诺伊曼，“呃，对不起，诺伊曼教授，能不能请您帮我看一道积分题？”“好吧，小伙子，只要是能很快做出的题。我可忙得很啊”。“我做这道积分题有些麻烦”。“让我看看。”（看题）“答案有了，小伙子，是2π／5”。“我知道答案，先生，答案在题的后面。不过我不知道是怎么推导出来的”。“好吧，我再看看。”（看题）“答案是2π／5。”学生有点不知所措，“呃，先生，我――知道――答案，就是不知道怎么推导出来。”“小伙子，你到底要什么？我已经用两种不同的方法解出这道题了”。

艾尔伯特.爱因斯坦会拉小提琴，有一次他参加排练海顿的弦乐四重奏。可是，进入二乐章时，他连续四次都出错。此时大提琴手抬头看他一眼，说，“你的问题呀，艾尔伯特，就是不会数数。”

一天，德国化学家李比希（1803－1873）看到自己的助手无比兴奋地跑来了，说刚刚发现了万能溶剂。李比希问，“什么是万能溶剂呢？”助手说，“就是能溶解所有东西的溶剂”。李比希说，“那么，你把这个万能溶剂储存在什么地方呢？”

1902年诺贝尔化学奖得主费希尔一次遇见小说家赫尔曼.苏德曼，苏德曼感谢费希尔发现了佛罗拉（一种安眠药），“你知道，它的效力太强了，我简直不用服药，只要看一眼放在床头柜上的佛罗拉，就足以入睡。”费希尔说，“太巧了，我要是睡不着了，我就拿起你的一本小说。事实上，我只要扫一眼放在床头柜上的任何一本你的美妙的小说，就足以倒头便睡。”

德国著名物理化学家能斯特（1864－1941）开发出一种电灯，称为“能斯特灯”，这项技术产品的销售为他带来一大笔可观的收入。他的一位同事不无醋意地问他，下一项开发项目是不是制造钻石。能斯特说，“不是，我现在有的是钱，买得起钻石，不需要造钻石了。”

民用航空问世不久，一次大数学家希尔伯特受邀请去外地做数学演讲，题目由他定。于是，它将题目定为“费尔马大定理的证明”。果不其然，听者如潮。可是，演讲内容与费尔马大定理毫无关系。后来有人问他，为什么选一个与演讲内容完全无关的题目，他说：“费尔马大定理的证明这个题目是为万一飞机失事而准备的。”

53.”if I have seen further [than others] it is by standing on the shoulders of giants." 大概有不少年轻孩子都因为这句话觉得牛顿巨谦虚 其实，其实这句话很损的

胡克，就是胡克定律那个，一直宣称万有引力是他先发现的，后来牛老大怒了，就给他写了一封信，其中包含了这句话。

意思嘛，很明显，就是说就算我的发现借鉴了前人的工作，那也只是借鉴了大 牛的那些，至于你，还不配

俺到老晚才知道这个事情，然后就知道，看来骂起仗来，物理学家不比其他人差 65.the more success the quantum theory is, the sillier it looks

猜猜这句话谁说的？

估计大部分人都能猜对，就算不知道，估计也能蒙到，是爱因斯坦说的

作为量子论的开创者之一，爱因斯坦后来对量子力学的态度，实在是 不提也罢，不过个人反对倒也罢了，可怜的born因为他，足足晚了二十 多年才拿到nobel,（1954，爱因斯坦去世前一年）

第三篇：管理故事分享七

2012年人力资源部管理故事分享七：

包容拥有更多朋友

清朝末年，在一个小镇上，王氏家族和胡氏家族两家世代为敌，两户人家只要一碰面就会动起手来。一天晚上，王虎与胡一从市集里走出来，倒没有开打，两人一前一后走在小路上，保持着距离，互不理睬。

天色渐渐暗了，走着走着，突然王虎听见前面的胡一“哎呀”一声惊叫，原来他掉进黑暗的溪沟里了。王虎看见后，连忙赶上前去，心想：“无论如何总是条人命，怎能见死不救呢？”

王虎隐隐约约看见胡一在溪沟里挣扎。急中生智的王虎连忙折下一段枯枝，迅速将枝梢递到胡一手中。胡一被救上岸后，感激地说了一声“谢谢”。然而，胡一猛一抬头后发现，原来救自己的人居然是仇家王虎。胡一怀疑地问：“你为什么救我？”王虎说：“为了报恩。”胡一听了更为疑惑：“报恩？恩从何来？”王虎笑着说：“因为今夜在这条路上，只有我们两人一前一后行走。刚才你遇险的时候，要不是你的一声„哎呀‟，第二个坠入溪沟里的人一定是我。所以，我哪有知恩不报的道理。因此，要说感谢的话，理当先由我说。”此时，王虎与胡一的双手紧紧地握在一起了。

俗话说“冤家宜解不宜结”。一个人要想取得事业上的成功，光靠自己的力量是不行的，光靠朋友的力量是不够的。那些过去与你是竞争对手的人，只要你可以包容，再大的仇恨也能消融，再多的朋友都可结交。

第四篇：《太阳》教学设计之七（本站推荐）

教学目标

1．运用一边读，一边想的方法，读懂每个自然段，从而理解课文内容。初步了解太阳的特点，太阳和人类的密切的关系，激发学生学习自然科学的兴趣。

2．学习本课生字词。初步体会数字说明和比较说明的作用和方法。学习使用如果就造句

3．正确、流利地朗读课文。背诵课文最后一个自然段。

教学重点、难点

引导学生运用一边读，一边想的阅读方法，读懂课文，了解太阳和人类的密切关系。

教学时间 二课时

教学设计

第一课时

一、教学目标

（一）初读课文，通过查字典，联系上下文理解本课新出现的字词。

（二）用一边读，一边想的阅读方法，按自然段读懂意思，划分结构段。

二、教学重点、难点

1．查字典，联系上下文理解词语。

2．理解自然段的内容，特别是没有中心句的第5、6自然段的内容。

三、教学过程

（一）学生自由读课文，通过查字典，读解生字词，并把不理解的词语划下来。再指名按自然段读课文。检查初读课文情况，并纠正读音。

1．读准本课生字读音，特别注意菌（jn）不要读作（j(n）的音。

2．防止读错以下多音字读音：

传 chu2n（传说、传递）都d#u（都是太阳送来的）

zhu4n（自传、水浒传）d（首都、都市）差 ch4（差不多）漂pi1o（漂浮）

ch1（差数、差错）pi4o（漂亮）

ch1i（出差）

3．注意不要读错以下带点字的读音：

比较（ji4o）

疾（j0）病

虽（su9）然

哪（n3）能

那（n4）里

抵（d!）得上

4．兽殖蔬蒸是翘舌音，注意不要读错。

5．正字：

生字中，殖的右半部直不要少一横；蔬字不要少写一点；菌的下部不要写成因；疗是病字头，不是广字头。

抵得上的抵是扌旁，不要写成亻旁。它的意思是顶、相当。

汽和气：汽，由液体或固体变成的气体。如汽车、汽水。气，如气体、空气、气味。

（二）思考解答：这是一篇什么体裁的课文？是写人、写事？还是写物、写活动？

这篇是写物太阳（属天体）的说明文，但不是自然课。学习这一课，除了解有关太阳的知识，还要学习介绍有关太阳知识的语言和表现方法。

（三）按自然段轻声读课文，画出每个自然段的中心句，明确每一个自然段的主要内容。如果没有中心句，自己概括拟写。投影幻灯出示：

1．太阳离我们一亿五千万公里远。

2．太阳大得很，一百三十万个地球才能抵得上一个太阳。

3．太阳会发光，会发热，是个大火球。

4．如果没有太阳，地球上就不会有植物，也不会有动物。（第一句是第二段的总括句，如画了这一句也不算错误。）

5．有了太阳才有云、雨、雪。

6．有了太阳才有风。

7．太阳光有杀菌能力（或利用太阳光预防和治疗疾病）。

8．没有太阳，就没有我们这个美丽的世界（或地球上的光明和温暖，都是太阳送来的）。

（四）引导学生用归并自然段的方法，划分出两个结构段。

第1～3自然段为第一段：太阳离我们很远，它很大，很热。

第4～8自然段为第二段：太阳和我们的关系非常密切。

提醒学生：第一段写太阳的特点，第二段写太阳和人类的关系。第二段开头的一句话即第4自然段开头的一句话，既是两段之间的过渡，也是第二段的总括。

（五）指名自由读课文，要求读得正确，自然段之间和结构段之间要掌握适当的停顿。

第二课时

一、教学目标

（一）一边读，一边想，进一步理解课文内容，了解太阳的特点；明确没有太阳，就没有我们这个美丽的世界。

（二）体会数字说明和比较说明的作用，并初步学习用数字说明问题的方法。

（三）学习用如果就造句。

二、教学重点、难点

（一）一边读，一边想，通过阅读，了解太阳的特点，明确太阳和人类的密切关系。

（二）理解词语和重点句子，认识数字和比较说明的方法，做好词语、句子的练习。

三、教学过程

（一）学习第一段： 指名读第1自然段。

1．指出课文引用了后羿（上古夏代有个穷国的君主，善于射箭）射日的传说做开头，后羿射日的传说是真实可信的吗？

（不可信，这是神话传说。）

2．既然不可信，课文为什么引用它做文章的开头呢？看看不用它做开头，一上来就说太阳离我们有一亿五千万公里远可以不可以？

（可以）

既然可以，课文用后羿射日的传说做开头，你觉得有什么作用？

3．这一小段后羿射日的传说和太阳离我们一亿五千万公里之间用其实过渡，其实是什么意思？不用这个词可以吗？提醒学生注意下面的段落中还有这个词或类似的词语。其实，所说的是实际情况。起转折作用。

4．接着课文写了太阳离我们很远，用什么写法说明太阳很远呢？（用数字）

如果不用数字，只说很远很远或特别特别远，哪一种说法好？为什么？

（肯定：用数字说明问题，是说明事物的一种写作方法。它给读者的印象是具体的、确切的，有较强的说服力。）

5．指名读第2、3自然段。

提问：看看这两个自然段用什么写法说明太阳很大、很热的？写太阳很大时，把太阳和什么作比较？写太阳很远时，为什么用钢铁作比较？要求学生把数字填在思考练习第2题的括号里，然后归纳：

（这一小段不仅用了数字说明的方法，表现太阳很大、很远，还用一百三十万个地球才抵得上一个太阳作比较，进一步说明太阳很大，就更加具体、鲜明了。钢铁是坚硬的金属，碰到太阳表面六千度的温度，竟变成汽。这就把太阳很热，形象具体地告诉了我们。）

6．齐读第一段，做课堂练习：

①用数字说明天气很冷或很热，火车行驶很快，塔楼很高，树干很粗，等等。

②有一位篮球运动员身材很高，用数字或比较的方法，具体说明很高。

③公园有一棵老槐树，树干很粗，用数字或比较的写法，说明它很粗。

（二）学习第二段：

1．指名读这一段。这一段是写太阳和人类的关系非常密切的，从哪些事实说明这种密切的关系呢？第4自然段中有一句话归纳了这段的意思，把它找出来。

2．这一小段的第二句的意思和第三句的意思一致不一致？这两句话在说法上相同不相同？

（意思是一致的，都说明太阳和地球上的动、植物的关系非常密切。说法上不相同：第一句是从正面说的，是事实；第二句是从反面说的，不是事实。）

第二句虽不是事实，可是当作事实说的，从哪个词看出来？（如果就）

3．指出：如果就通常用在表示假设的句子里。如果后面提出的事实没有太阳是假设的，就的后面是假设的事实所产生的结果：地球上不会有植物，也不会有动物。

4．课堂造句练习：教师提出假设的事实，学生补充可能产生的结果。

如果明天下雪，________________

星期六如果爸爸妈妈都休息，________________

村前这条小河如果架起一座桥梁，________________

5．读第五自然段。根据前面概括，这一段告诉我们：因为有了太阳，才有云、雨和雪，为什么？根据下面的问题，画出段中的答案：

雨和雪是什么生成的？（云）

云是什么生成的？（无数小水滴）

无数小水滴是怎样形成的？（水蒸气遇冷凝结成的）

水蒸气是哪里来的？（从地面上的水）

地面上的水是怎样变成水蒸气呢？（吸收了太阳的热变成的）

6．看看这一小段话在表达上有什么特点？讨论：读一读这一自然段，写了几句话？上一句末尾的词语和下一句开头的词语有什么特点？

（上一句末尾的词语也是下一句开头的词语）

归纳：这一小段话，承上启下，环环相扣，清楚地写明因为有了太阳，才有了云、雨和雪。

7．做课堂练习，用课堂讨论形式模拟第5小段句式，说几句话。上句末尾和下句开头使用同一个词语。出示第一句：走进公园大门，迎面是一个圆形的花坛，接下去，要求学生用花坛开头说出第二句。如花坛里开放着五颜六色的花朵，花朵围绕着一座小小的假山，假山上喷出清亮的水珠，水珠映着阳光，闪着七色光彩。

（如有同学问起这种说法叫什么，可以说明是顶针辞格）

8．读第6自然段。提问：这一小段是写有了太阳才产生了风，从段中指出的，谁能用一句话归纳：风是什么？

（风是流动的空气）

空气为什么会流动？

（空气有的地方冷有的地方热的缘故）

空气为什么会有的冷，有的热？

（有些地区吸收太阳的热量多空气就热，有些地区吸收太阳热量少，空气就冷）

第五篇：三年级七单元《太阳你好》

A案

教学目标

1学会本课生字新词，并能正确书写。

2用读、思、评结合的方法，理解课文内容,感受“太阳最爱孩子”的含义。

3有感情地朗读课文。读文章时边读边思考并能提出问题。

4学会感受和欣赏真善美的事物。

教学重点

1用读、思、评结合与边读边思考的方法，理解课文内容。

2学会感受和欣赏真善美的事物。

教学准备

教师：生字卡片、多媒体或教学挂图、朗读录音带或用于配乐的磁带。

学生：搜集了解有关太阳的资料。

教学过程

一、猜谜激趣，导入新课

孩子们好，今天老师给大家带来一个谜语，仔细听，你一定能猜出答案。

一位老公公，面孔红彤彤。晴天早早起，按时来上工。

猜出来了吧，对，就是太阳。

师伴音朗诵：从我们出生那一刻起，太阳就天天伴随着我们的成长，太阳每天从东边升起，微笑着行走在天上，将阳光洒满大地，将温暖滋润万物。到处鸟语花香，流水潺潺。太阳公公给咱们带来了一个多么美好的世界呀!今天，我们就来了解太阳的有关知识,一起学习34课，齐读课题《太阳，你好》。

二、初读课文，认读生字词

1.请同学们自己读读课文，注意读准字音，读通句子。开始吧

2.孩子们读得很认真,那,课文中的词语会读了吗？一起来把每个词语读2遍吧。山巅 活跃 滋润 歌喉 勤劳 智慧 棕色 寄托 哗哗流淌

你觉得这些生字词哪些需要提醒大家读准字音的呢? 有的孩子提到了滋润,一个平舌音一个翘舌音,跟着读2次 有的孩子提到到勤劳,勤是前鼻音,劳是边音,一起读2次 还有棕色都是平舌音,可要注意了,跟着老师读2次 孩子们真能干,字音读得这样准确.3.读准了生字词,现在来读课文应该更容易了，请孩子们跟着老师一起读课文吧！——————放朗读音频

三、再读课文，理解课文大意

4现在请同学们.默读课文，思考：课文主要写了什么？

5想好了吗?对，课文写了：太阳在天上行走，能知道世界上的一切事情。其实课文的第一段就告诉了我们答案，让我们一起读读第一段吧。————课件第一段朗读

四、美读交流，感悟体验

那太阳究竟看见些什么？听见些什么？知道哪些事情呢？请同学们自己读读2-6自然段，去找找答案吧。

（二）学习第2~14段。好，谁来说说太阳知道些什么事情？

第2段

1、有同学说，他从课文的第2段中看出，太阳知道孩子们喜欢到河边玩耍，就放出温暖，融化积雪，让河水流淌。

2、看，太阳给我们带来了温暖的光，看看图画，谁来说说你除了看见山巅的积雪融化，流水潺潺，你还看见些什么？听见些什么？

3、一个同学说他看见了阳光洒到草地上,小草变得更嫩更美了,哗哗流淌的小溪里鱼儿一定更快乐.有的同学说,他看见了积雪融化后的雪水滋润着大地,一朵朵野花竞相开放.还有的同学说,他看见了天空变得更蓝,云朵变得更白.4哦，孩子们可真会想象,太阳给我们带来了景色真是美丽啊!你能带着自己的体会读读这个自然段吗？——听，他的朗读仿佛让我们感受到了河水和孩子们的欢快声音，这样入情入境地朗读真好！你也来试试这样朗读吧。

第3段。

1、一个同学说，从课文的第三段看出，太阳知道孩子们喜欢到树林玩耍，就让树木发芽，让大地铺满了绿。

2、瞧，嫩嫩的小芽探出了小脑袋，他能看见些什么呢？——看图，说话 小芽看见了草地在阳光的照耀下长得更加茂盛,心理可高兴了.小芽看见了太阳,感觉到了阳光的温暖,在微风中跳起了欢快的舞蹈.小芽看见树木慢慢变绿,穿上新衣裳,越来越美丽.3、是啊，一片可爱的绿，一片生机勃勃的景象，能用你 的朗读表达出来吗？自己试试吧。我们来听听吧

第4段

1、有同学从第4段中找到了答案，请看。

“他知道小朋友们爱吃水果，就发出光来，放出温暖来，叫瓜田长出了蜜，果林挂满了甜。”

孩子们都知道这是写太阳在瓜田里和果林里的事情，可是这里为什么没写瓜田长出了瓜，果林挂满了果。而是写的瓜田里长出了蜜，果林里挂满了甜？ 读读这两个句子，你有什么体会？

一个“甜”一个“蜜”，不仅让我们感受到了瓜果的甜，还感受到了孩子的欢乐，农民伯伯丰收的喜悦，这种写法真妙呀！在习作时，如果同学们多用这样新颖的写法，文章就会显得更有趣。

那么，在自己朗读中也能让大家感受到瓜果的甜蜜吗？想象你吃西瓜时的感受，自己试试吧，一定行的！

有的同学读得可真好,让人仿佛都闻到了瓜果的香甜,都忍不住想去尝一尝了,听听他的朗读吧.我们继续交流太阳知道些什么事情? 第5、6段

1、有的同学说从第5、6段中读出了太阳知道孩子们喜欢花儿，喜欢鸟儿，就让花儿开放，鸟儿歌唱。

2、看，在阳光的温暖下，花儿绽放，鸟儿欢唱。——课件

3、太阳用光和热滋润着万事万物，让这个世界更加的美好，让我们和小鸟一起用自己满心的爱歌唱大自然，歌唱那滋润万物的太阳公公吧！一起读课文的2-6段——放课件

4、太阳还知道些什么，还为我们做了什么？谁能来当小诗人，继续往下说。

5、太阳公公还知道小朋友喜欢 小动物，就放出光来，发出温暖来，让 小动物更加健康,更加活泼,和小朋友们一起玩耍。

太阳公公还知道小朋友喜欢 玩游戏，就放出光来，发出温暖来，让 草地变得更松软,好让孩子们在上面打个滚,躺着睡个觉。太阳公公还知道小朋友喜欢 游泳，就放出光来，发出温暖来，让 河水更加纯净透明,孩子们可以去水里撒欢。

太阳公公还知道小朋友喜欢 郊游，就放出光来，发出温暖来，让 田里的庄稼长得更加茁壮,乡村的风景更加美丽。

6、太阳公公用他的光和热给咱们带来了一个多美的世界呀！让我们满怀心中的感谢向太阳公公说一声——太阳，你好！（生再次齐读课题）

第7～11段。

1、太阳公公就这样每天微笑着行走在天上，世界每个角落他都走到了，他看见了些什么呢？他爱什么呢?自己读课文的7-11段找找答案吧

2、太阳走遍世界的每个角落，他看见了些什么？

3、全世界美的东西他都看见了，全世界丑的东西他也全看见了，哪些是美的，哪些是丑的呢？

4、同学们都知道，美的东西如刚才展示的图画，文明的行为，善良、勤劳、聪慧、勇敢的人类，人类与自然和谐共处，世界和平；而丑的东西如疾病，饥饿，各种可怕的灾难，人类之间的战争。

5、太阳看见了世界上的一切，太阳公公爱什么？对，太阳爱善良，勤劳，智慧，勇敢的人们，6、最爱的是什么呢？孩子们都找到答案了_---太阳公公最爱孩子。

7、为什么太阳公公最爱的是孩子？他爱什么样的孩子？请同学们带着问题再仔细地读一读第12段，边读边思考。

8、孩子们真能干,一下子就找到答案了.师读12段“一切到太阳下来的孩子，他全部爱，爱白皮肤的孩子，也爱黄皮肤的孩子；爱黑皮肤的孩子，也爱棕色皮肤的孩子。”

是啊,太阳最爱,孩子,爱一切来到太阳下的孩子.---课件

9、咱们看看书的旁批：“这句话揭示了太阳最爱孩子的原因。”哪句话呢？用横线勾出来，一起读一读。

（因为，在孩子身上，寄托着人类的理想和希望）

10、孩子们，你们希望未来的世界是什么样的？

我想大家的想法都是一样的,每个人都希望未来没有饥饿，没有战争，让世界充满和平，让世界充满爱，这就是人类共同的理想和希望，这也是太阳的理想和希望。这个理想和希望的实现，需要我们全世界的人类，特别是少年儿童去共同创造，因为我们是世界 的未来，所以说，太阳公公在孩子们身上寄托着人类的理想和希望。所以，太阳公公最爱孩子。一切来到太阳下的孩子他全都爱。

（板书：一切孩子全都爱）

11、孩子们，让咱们齐读12段，感受太阳公公在咱们身上寄予的殷切希望吧！

第13、14段。

1、面对太阳公公如此博大而深沉的爱，你们想对太阳公公说点什么呢？

有的同学说，谢谢太阳公公给我们带来鲜艳的花儿，可爱的小动物，给我们小朋友带来欢乐！有的同学说，感谢太阳公公给我们带来光和热，让世界变得美丽！

有的同学说，感谢太阳公公给我们送来香甜的水果，丰盛的食物，让我们享受清新的空气！

2、是啊，太阳给予人类世界上美好的一切，从不求回报。孩子们，让我们带着对太阳公公的问候，带着对太阳公公的爱，带着心中的感激，再向太阳公公道一声：太阳，你好！

出示课题

让我们把心中的感激融进我们的朗读中，再来有感情地朗读课文吧！

五、拓展延伸

1、太阳知道世界上的一切,那你知道太阳的哪些知识呢? 让我们先来听一听关于太阳的介绍 太阳

有这么一个传说：古时候，天上有十个太阳，晒得地面寸草不生，人们热得受不了，就找一个箭法很好的人射掉九个，只留下一个，地面上才不那么热了。其实，太阳离我们有一亿五千万公里远。到太阳上去，如果步行，日夜不停，差不多要走三千五百年；就是坐飞机，也要飞二十几年。这么远，箭哪能射得到呢？

我们看太阳，觉得它并不大，实际上它大得很，一百三十万个地球才能抵得上一个太阳。因为太阳离地球太远了，所以看上去只有一个盘子那么大。

太阳会发光，会发热，是个大火球。太阳温度很高，表面温度有六千摄氏度，就是钢铁碰到它，也会变成汽；中心温度估计是表面温度的三千倍。

太阳虽然离我们很远很远，但是它和我们的关系非常密切。有了太阳，地球上的庄稼和树木才能发芽，长叶，开花，结果；鸟兽、虫、鱼才能生存，繁殖。如果没有太阳，地球上就不会有植物，也不会有动物。我们吃的粮食、蔬菜、水果、肉类，穿的棉、麻、丝，都和太阳有密切关系。埋在地下的煤炭，看起来好像跟太阳没有关系，其实离开太阳也不能形成。因为煤炭是由远古时代的植物埋在地层下变成的。

地面上的水被太阳晒着的时候，吸收了热，变成了无数水蒸气。水蒸气遇冷，凝成了无数的小水滴，漂浮在空中，变成云。云层里的小水滴越聚越多，就变成雨或雪落下来。

太阳晒着地面，有些地区吸收的热量多，那里的空气就比较热；有些地区吸收的热量少，那里的空气就比较冷。空气有冷有热，才能流动，成为风。

太阳光有杀菌的能力，我们可以利用它来预防和治疗疾病。

地球上的光明和温暖，都是太阳送来的。如果没有太阳，地球上将到处是黑暗，到处是寒冷，没有风、雪、雨、露，没有草、木、鸟、兽，自然也没有人。一句话，没有太阳，就没有我们这个美丽可爱的世界。

2/太阳这样美丽,这样可爱,很多作家也写了诗歌来赞美太阳,老师给大家带来一首诗歌,叫做:”太阳是大家的”请大家欣赏.放朗读录音.3.太阳公公为我们帮了那么多事，我们又能为太阳公公做些什么呢？

多媒体出示：

课后建议：

可以当当小画家，画出你心中的太阳。

可以当当小诗人，写一首歌颂太阳的诗。

可以当当歌唱家，唱一首赞美太阳的歌。

也可以选择自己喜欢的诗句背一背。

4.如果时间不够,就加: 让我们在动听的歌声中结束今天的学习,听听歌曲: 种太阳