牵牛花的茎

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoubujin1
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  八年级《物理》(人教版)下册第77页第5题是这样的:图9.3-12(如图1)是牵牛花茎的照片.观察自然界中缠绕植物的茎和攀援植物的卷须,它们的缠绕方向和生长方向有什么关系?这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同?对于不同的植物,这种关系都一样吗?
  
  那么,有手性的这些缠绕茎植物为什么会有固定的缠绕方向呢?科学家最新研究表明,植物旋转缠绕的方向特性,是它们各自的祖先遗传下来的本能.远在亿万年前,有两种攀援植物的始祖,一种生长在南半球,一种生长在北半球.为了获得更多的阳光和空间,使自身生长发育得更好,它们茎的顶端就随时朝向东升西落的太阳.这样,生长在南半球植物的茎就向右旋转,生长在北半球植物的茎则向左旋转.经过漫长的适应、进化过程,它们便形成了各自旋转缠绕的固定方向.以后,它们虽被移植到不同的地理位置,但其旋转缠绕的方向特性却被遗传下来固定不变.
  那么,缠绕植物的茎的缠绕方向和生长方向跟螺线管中电流方向与其北极方向的关系是否相同?
  根据以上分析不难发现,牵牛花茎的缠绕方向和生长方向跟螺线管中电流方向与其北极方向有同一性.教材通过实验,探究出通电螺线管周围存在磁场,总结出通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,即安培定则(又称右手螺旋定则).为了帮助同学们更好地理解和掌握安培定则,教材在“动手动脑学物理”中提出了观察和研究牵牛花的茎的问题,让同学们从生物知识角度,采用类比方法去感受安培定则的内容.通过观察和比较,同学们既学习了手性在物理中的应用,体会、领悟了科学的方法,同时,又可以培养同学们认识自然,探索自然奥秘的兴趣.
  责任编辑 程 哲
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