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从物理角度认识《两小儿辩日》 兰溪中学：王同祥 我的孩子读小学六年级时，有一天放学回家，我问她：今天在学校学习了什么课文啊？她高兴地告诉我：今天学了《两小儿辩日》。我听了这个话儿，马上就想到我在初中时也学习了这篇文章——这是我学的第一篇文言文，也是除了唐诗以外的第一篇古文，当时就觉得这个故事很有趣，它要向我们阐述的道理就是：知识是无穷的，即使象孔子这样有知识、有文化的人也有不知道的事，何况我们这些普通人呢？所以背的很熟，因此马上就背出几句来，“孔子东游，见两小儿辩斗，问其故……”，女儿很感到很惊讶。于是我问女儿：你学习了这篇文章后，你认为那个小孩的观点正确呢？也就是说究竟早晨的太阳大，还是正午的太阳大？女儿愣了一下，说我也不知道。我又问：那老师说没说是什么时候的太阳大？女儿马上说：老师说正午的太阳大些!我继续问：老师为什么说是正午的太阳大些呢？ 孩子如果画了一幅图，如下图 “老师说，地球是圆的，而且不断地自西向东转。早晨我们是站在A处的，而到了正午我们是站在B处的，B处比A处离太阳要近些，所以正午太阳离我们要近些!”我就笑了一下，说了一句鼓励的话：老师说得对，你听讲很认真!继续努力!结束了这次谈话。 其实那时候我学习这篇文章时，也是囫囵吞枣的。我们那时学文言文，重点是语法和翻译，记下来背下来就完事了，也没有对这个问题去深究。我的老师讲没讲这个问题我已经记不起来了，但我当时也没有对这个问题引起注意。现在想起来，觉得这个问题还是很有意思的，值得去研究的。做教书嘛，总要给人一个正确结论的。不管女儿的老师的结论对不对，但还记得把这个结论告诉了学生，至少说明这位老师还是个有心人! 那么对于这个问题，究竟那个小孩的观点对呢？我结合物理方面的知识，仔细思考了一下，终于得出结论：两个小孩的观点都是错的。其正确结论是：不管是正午还是早晨，太阳离我们的距离都是一样的!那么我们如何解释两个小孩看到的现象呢？ 我们先来讨论说“我以日始出时去人近，而日中时远也”这话小孩的观点。他的理由是太阳初出来我们感觉到凉快些，而中午我们就感觉到热些，所以他说早晨太阳离我们远，而正午太阳离我们近些。这就象我们在冬天烤火时情境，当火盆离我们身体远些，感觉就不很暖和，当火盆离我们的身体近些时，我们就感觉到比较暖和，所以冬天烤火时大家都是围着火盆坐着的。但是他还有一点没想到：当光的强度一定时，光照的面积越大，单位面积上的照射光量就越少，即越凉快。这个现象我们是见过的，当我们把一个手电筒打开，直射和斜射同一个地方，我们会发现直射时光照的亮度要大些，即感觉到温度高些，因为它照的面积小些，单元面积上拥有的光要多些；而斜射时光照的亮度要小些，即感觉到温度要低些，因为斜射时光照的面积要大些，单元面积上拥有的光就要少些。现在再来讨论这个小孩的问题。如图， 早晨我们是站在A点，中午我们是站B处。而太阳的体积比地球的体积要大的多，它就象个巨大的手电筒一样，把一束巨大的平行光照射到地球上，我们从图可以看出，A处是处于太阳的斜射区域，因此温度就要低些。而B是处于太阳光的直射区域，因此温度就要高些。至于A处到太阳的距离和B处到太阳的距离大小，我认为可以看成是相等的，因为太阳距地球是1.5亿公里，而地球的半径是6300公里，比1.5亿公里小得些，只有太阳到地球距离的1/23800，因此这点差距我认为可以忽略不计。 现在我们再来讨论另一个小孩的观点。他根据“日初出大如车盖，及日中则如盘盂”的现象，认为早晨太阳离我们近，而中午太阳离我们远些。这个结论在平常也是正确的。我们平时看东西就是如此的，远处的物体看起来就小些，近处的物质看起来就大些。那么在这里为什么却不行呢？主要原因我们平常看东西都是在同一种介质中看的，即光在一种物质穿行；而这里光是在两种介质穿行的：光线从真空中射入到大气中的。我们知道，光从一种介质射入另一种介质时，光线要发生折射现象。早晨，我们站在A处，太阳光从太空射到地球上时，光是从真空中经过大气层斜射入地面的。由于光从真空射入大气中，折射角小于入射角，而我们看到的太阳其实是折射后的光线的反向延长线汇集而成的，因此导致看到的物体被放大了，而且比实际物体的位置要高些，如下图中甲图。正午时，我们站在B处时，太阳光是直射我们的，光线不会发生折射现象，因此看到的物体与原物体是一样大的，如下图中的乙图。 当年的两个小孩能发现这两种现象，说明这两个小孩是不错的，善于发现新的问题；但孔子不能回答这个问题，也必为此感到羞耻，必竟那时生产力发展水平低，人们认识世界的物质基础不具备；但到我辈若再不能回答这个问题了，那是我们的遗憾啦。 本文来源：https://www.dywdw.cn/675c98d78f9951e79b89680203d8ce2f00666581.html
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2022-08-15
