王小庆

高中物理通识教育(General Education)是让学生通过对知识广博、普遍意义的了解，形成内心统一的认识观和世界观，并通过理性和感性均衡发展，使之形成完善的人格。通识教育的主要目的和意义旨在培养积极参与社会生活的、有社会责任感的、全面发展健全的人[1]。

微软公司曾在招聘员工时出了一道面试题，即井盖为什么是圆形的？面对这些日常生活中的问题，如果学生对司空见惯的井盖形状曾经有过细心观察和思考，那么，当遇到此问题时，便可以从容应对，这集中体现了通识教育对学生未来的发展产生的重要影响，这些影响涉及人生的方方面面。接下来，就让我们揭开圆形井盖的神秘面纱。

一、井盖为什么是圆形的

1.井盖都是圆形的吗

图1　生活中的各种井盖

通过观察、研究发现，井盖的形状各异，多种多样。有圆形的、方形的、三角形的等。一般说来，圆形和方形居多。圆形井盖主要出现在机动车道上，而方形井盖主要出现在非机动车道上。

2.从美学角度来看圆形和方形井盖

圆形是一种很奇妙的形状。古代人最早从太阳、阴历十五的月亮得到圆的概念，埃及人认为圆是神赐给人的神圣图形。各种动物(包括人)圆形的眼珠，几乎是自然界中最完美、最为引人注目的对象。远距离看，宇宙中星球、星云的形状都是圆形的，它们之间的运动也都是沿着圆形的轨道。从心理学审美的研究方面来看，当一个人从儿童开始，便对圆形图案、物体有特别的偏好——在圆形、方形、三角形类几何图形中，儿童最喜欢圆形类几何图形，对方形与三角形类几何图形喜好的区别不明显[2]。

图2　从儿童时期开始人们对不同图形的喜好比例

因圆形图案的完全对称性、完美性，无形之中赋予了圆形特殊的、无以言表的美感，心理学表明，从儿时开始，我们对圆的喜爱就远超过了其他形状。

3.圆形井盖和方形井盖各自的优点

(1)圆形井盖的优点

①圆形井盖，就像拱形涵洞、拱形桥、圆形井一样，在建筑学和土木工程学中，井道都是圆形的，因为圆形通道最有利于保持土壤的压力，在工程和科学中，圆形井盖由铁合金浇注而成，打磨方便，圆形井盖更好制造，且圆形受力更均匀，不容易坍塌，故而圆形井盖在机动车道随处可见。

②圆形井盖沿各个方向的直径都一样，井盖直径大于井口直径，故而圆形井盖是不会掉到井里去的(如图3甲所示)。方形井盖对角线长度大于边长，故而方形井盖有可能会掉到井里去(如图3乙所示)。

图3

(2)方形井盖的优点

①方形井盖可以很大，如果一片方形井盖还不够用，可以做成两片或多片组合式方形井盖，但圆形井盖却不行，圆形井盖只能做成一片式的。

②如果井口较大，多片方形井盖比圆形井盖方便开启。

4.对圆形井盖和方形井盖认识的误区

有人认为把一个金属丝分别制作成方形和圆形，圆形的面积是大，从而制成圆形井盖比较节约材料，这是错误的。因为当金属材料的体积V一定、井盖的厚度d一定时，由此可知，井盖的面积是一样大的，切不可将一根金属丝的问题与井盖问题混为一谈。

5.井盖的分类和用途

(1)按形状：有圆形、方形、长方形等；

(2)按承压：有轻型、普通型、重型、超重型；

(3)按材料：有球磨铸铁、增强玻璃钢、钢纤维、树脂模压复合、再生树脂复合、硅塑等；

(4)按用户：有市政、自来水、电信、电力、消防等。

二、井盖的改进与创新

1.井盖文化

在欧洲和日本，井盖是有文化特质的，尤其是日本花哨的井盖，别具匠心，堪称一绝。创作《名侦探柯南》的漫画作家青山刚昌出生于大荣盯，他是当地人的骄傲。据说大荣盯井盖上的柯南就是青山刚昌亲自设计的。日本关于井盖的图案设计已经超过6 000多种，并且有几家井盖博物馆，井盖文化已变成日本旅游业的一部分[3]。

图4　日本独特的井盖文化

我国在井盖设计方面还比较单调，但我国地大物博，文化深邃，只要用心，我国一样可以彰显大国文化的魅力。

2.井盖之殇

在下暴雨时，常常发生雨水倒灌的情景(如图5甲所示)，不够牢固的井盖就会被雨水冲走,。当雨水变小，路上行人不小心掉入下水井而丧命，因此下水井被称为“吃人”下水井(如图5乙所示)，从而造成“井盖之殇”时常上演。

图5

人们已经对井盖的安全问题做了改进，在井盖的下面挂上一张尼龙网，但是随着雨水的冲刷和尼龙网的老化，这并不是长久之计。在此建议，只需要在井盖下端加2跟金属杆，交叉放置即可，如图5丙所示。若有人跌落，金属杆就会将人拦住，这是一劳永逸的良策。

三、结语

井盖的形状多种多样，各有各的优点，各有各的缺点，根据不同的用途，形状各异。机动车道上圆形井盖比较常见，非机动车道上方形井盖比较常见。

通过高中物理通识教育课程之对生活中最常见的井盖问题的研究，可以培养学生发展六大核心素养中的实践创新精神，培养学生做一个参与社会活动的、全面发展健全的人。

[1]李波.美国通识教育课程改革的经验与启示[J].教书育人,2009,30(30):47-50.

[2]张锦华.5-6岁儿童对方形、圆形、三角形类几何图形喜好情况调研[J].装饰,2010(9):90-91.

[3]沈好.日本的井盖文化[J].世界文化,2011(2):42-43.