《两小儿辩日》是六年级语文课本上的一篇古文，讨论太阳何时远离我们。怎样才能从物理角度解释这个问题呢？我们来看中学生的分析
撰文：王英轩、曾亚、乔迟虎臣（北京陈景润中学）编辑/刘钊新媒体编辑/李云峰《两小儿辩日》是六年级语文课本上学到的古文。原文如下： 孔子东渡，见二孩争论，问其故。我的一个儿子说：“当太阳开始升起时，我认为人们靠得很近，但当太阳到达正午时，我认为人们远离了。” “当太阳开始升起时，人们就远离了。”其中一个儿子说：“当太阳开始升起时，人们就远离了。”其中一个儿子说：“当太阳开始升起时，人们就远离了。远了。一开始，人就远了。”“就像汽车的引擎盖，白天就变成锅了。不是远的时候小，近的时候大吗？” ’儿子说：“太阳出来的时候凉快。”“就像白天去灿灿探汤一样，和附近的人不一样，天热的时候凉快，但远的你愿意去吗？” ’孔子无法决定。两个孩子笑着说：“谁对你们这么了解？”上小学的时候，我一直很好奇，这两个哪个是对的？蚊子？太阳什么时候会远离我们呢？为了解决这个问题，我们深入研究了相关的物理知识，今天我们将《两个孩子讨论太阳》引入一个科学的角度来分析一下。
太阳什么时候离我们较远？ 太阳与地球的距离是指太阳中心到地球中心的距离。地球的自转和公转决定了地球上所有地方之间的距离。地球和太阳都在不断变化。主要变化是由地球公转引起的，地球绕太阳运行的轨道变成椭圆形，如图1所示。
，半短轴是
，焦距为
，其偏心率为0.0167。地球绕一圈大约需要365天，但从早上到中午只需要大约6个小时。假设地球早上位于A点，中午位于B点，如图1所示。太阳的半径是已知的。
，如图1所示。假设CB=R，根据余弦定理，C"B=2a-R。
，列出方程如下：
,变化量为1万公里，相对于整体来说非常小，可以忽略不计。因此，实际上，一天内距太阳的距离被认为是恒定的。
图1
为什么我们白天会感到热？根据以上分析，我们可以看出，距离并不是影响温度感知的主要因素，因为早上和中午到太阳的距离大致相同。人体感受到的温度主要是空气温度，而空气中的热量主要是由太阳辐射（太阳以电磁波、粒子等形式传递能量）带来的。从太阳发射到太空的流量）。当太阳辐射到达地面时，一部分被反射，一部分被地面吸收，从而加热地面。然后地面通过辐射、传导和对流将热量传递到空气中。这是空气中热量的主要来源。影响土壤温度的因素主要有三个：蓄热、能量密度和能量衰减。从蓄热的角度来看，晚上天上有一轮明月，没有太阳，也没有辐射，所以没有热量从太阳传递到地球，导致温度较低，但在早晨，天刚亮的时候，太阳辐射量低，由于热量少，地面不存在一定热量，热量积累，与空气温度温差小，几乎没有热量传递，所以热量变得难以传递。清晨的“凉意”。临近中午，经过近6个小时的日照，地面上积累的热量造成地面与空气之间产生较大的温差，热量从地面转移到空气中，导致气温升高，人体最适宜的温度身体感觉也起来了。马苏。因此，“探汤之日”并不意味着“近则热，远则冷”。从能量密度的角度来看，表面辐射剂量与太阳辐射密切相关。太阳辐射的能量均匀地分布在各个方向。如图2所示，早上太阳斜射在地球上，但由于地球是球体，横截面呈弓形，所以被照射的单位面积变大，中午太阳直接照射在地球上。地面，以及它所照亮的地面面积，比早上更大或更小。由于单位时间内太阳发射到地球的太阳辐射所含的能量是恒定的，正午时照射到地面的面积较小，能量密度较高，因此正午时的地表温度较高，气温也很高。这会增加人体感受到的温度。
图2从能量减少的角度来看：早晨，太阳高度角较小，穿过大气层的路径较长，因此大气层对太阳辐射的衰减作用较大，到达地面的太阳辐射量减少.但中午时分，太阳的高度角较大，穿过大气层的路径较短，太阳辐射受大气减弱的程度较小，因此到达地面的太阳辐射较多，这也是大气层变暗的原因之一。温度升高。中午的温度比早上高。
为什么早上的太阳看起来那么明亮？早晨和中午太阳与地球的距离几乎相同，那么为什么早晨太阳显得更大呢？我们的眼睛会欺骗我们吗？在初中物理学习中，我们了解到人眼的晶状体可以认为是凸透镜，但是当不同波长的光同时通过人眼的晶状体时，波长较短的光具有较短的焦距。照射到视网膜前部的光、长波长的光具有长焦距并照射到视网膜的前部，以及照射到视网膜后部的光。因此，在视网膜上形成的图像的清晰度存在一定的差异，在暖色的长波长侧形成的图像焦距不准确，在视网膜上形成的图像模糊并具有一定程度的模糊性。并且短波长侧的暖色图像显得模糊。冷色更清晰并且有一定程度的扩散。这就是为什么当我们看到红色时我们通常会感到头晕，但当我们看到青色时这种现象就消失了。因此，同一位置发出不同颜色的光，暖色光常使人感觉更近，而冷色光常使人感觉更远。早晨的太阳是红色的，中午的太阳是白色的，所以人们认为日出很远，中午很近。此类视觉错误有多种不同类型，如图3 所示。这些视觉误差会影响人们对距离和大小的判断。如图3(a)所示，人们倾向于认为中心的白色块比黑色块大。人们倾向于认为中央灰线是倾斜的，如图3(b)所示。这就是色彩膨胀和收缩的感觉。
图3(a)
图3(b) 视网膜成像时，人眼晶状体的不同部位对入射光的折射能力不同，因此折射后光线不会汇聚到一点，造成像差，使边界区域扭曲，强调对比度。边界效应是指亮度高的物体在视网膜上的图像轮廓之外，看起来被一圈光圈包围，使物体在视网膜上的图像放大，使其显得更大。这是光渗出超过实际物体的“渗光现象”（黑色或深色背景上的强反射光导致白色形状扩散的现象）。当早晨太阳升起时，我们周围是一片黑暗的天空，对于人眼来说，这种对比使太阳显得更亮，让我们感觉很大，但到了中午，天空和太阳的颜色变得相似。太阳看起来更大，因为与其亮度的对比度较小。此外，早上和下午太阳大小的差异也是观察到形状对比的原因之一。同一物体放在一组较大的物体中时显得较小，放在一组较小的物体中时显得较大。例如，如果您将西瓜放在一盒樱桃旁边，西瓜会显得非常大，但如果您将这个西瓜放在完整的菠萝蜜旁边，西瓜就会显得非常小。同样，在日出的时候，太阳往往被树木和房屋包围着，所以显得比较大，但是到了中午，当太阳在天空中的时候，太阳就显得比较小了，所以人们不用想太多，就明白了早上大，下午小。两个孩子之间的矛盾，源于他们对问题的看法相对片面。如今，科学技术逐渐发展，通过不断探索和思考，我们越来越接近事物的本质。科学的发展和提高总是需要批判和反思，但无论是出于对自然现象的好奇，还是出于推动人类历史进步的责任，中国古代两个孩子的独立思考和大胆探究的精神都是可贵的。它是我们观念的永久继承。老师批语：本文根据小作者阅读语文教材《列子·汤问》整理而成。这篇文章之后，文章中的两个孩子讨论了这个问题：“太阳什么时候离开我们？”运用数学和物理知识，思考和探索知识，从科学角度撰写研究论文。通过“跨学科”的阅读活动，学生可以从一篇语文学科的论文开始研究问题，考察其中所包含的相关科学知识，然后能够理性地思考问题，因为它为你打开了这样做的大门。纵观当前高中和高考出题的改革，我们可以看到，语文阅读元素正在出现在地理、历史、生物，甚至数学的考题中。学校的阅读教学。因此，我们以中国学术为基础，放宽了阅读的主题界限。在语文阅读中深入探究相关学科知识，提供有价值的探索性问题，让学生思考相关学科知识并解决问题，深入阅读、探究问题，培养学生深入思考的能力，提高能力。 “阅读素养”。用阅读打破学科间的学习障碍，全面提高学生发现和解决阅读问题的能力。冯淑娟（北京市语文教师、高级教师、中国教育协会语文教育专委会主任） 吴爱雄（北京市骨干班主任、朝阳区骨干物理教师） 专家点评：长期的文理科教育有“人文”和“科学”之间有一堵高墙语文和物理似乎是彼此关系不大的学科。事实上，语言是表达思想的工具，人类的思维不仅包括文学、艺术思维，还包括逻辑、科学思维。
因此，语文是基础教育阶段最重要的基础学科，与物理学科有着密切的关系。三位中学同学写的论文，将他们在语文课上学到的古文《两小儿辩日》的故事系统地总结成科学问题，并以通俗易懂、逻辑清晰的方式回答了每个问题。虽然对太阳辐射能量密度的解释不是很准确，对太阳大小错觉的解释还需要进一步讨论，但本文的基本结构是这样的，作者已经掌握了基本的科学方法。显示你在做什么。了解思想和论证的结构，具有探索科学问题的能力。陈铮（北京交通大学物理科学与工程学院副教授）
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