物理知识在生活中的应用与思考

张彦松

摘 要：物理是探究物质质量的结构，研究物质的相互作用和运动规律的自然科学。在社会发展过程中物理理论的应用实践，催生了许多新的技术，如计算机技术、自动控制技术、机械工程技术等。这些技术在我们人类社会生活和工农业生产中发挥着巨大作用。高中物理是一门以实验和观察为基础的自然科学，也是最基础的物理理论。本文以自己感兴趣的高中物理知识点为基础，通过日常生活中的体会，阐述了一些物理知识在日常生活中的应用，希望通过日常生活中对物理知识的理解，加强对知识点的巩固，进而提醒自己思考多利用理论知识解决生活中的实际问题。

关键词：物理知识；自然科学；应用与思考

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0204-01

1 引言

物理是一门很有意思的学科，物理知识可谓是生活中无处不在。生活中的很多奇怪现象可以从物理知识中给出答案。例如在电梯加速上升或下降过程中身体会有加重或减轻的感觉，这是电梯运用了物理中定滑轮或者动滑轮提升重物的原理，还有物理课堂中最常见的加速度变化关系，即超重失重现象。然而，周围很多同学缺乏观察日常生活中物理现象的这种意识，忽视了物理与实际生活的联系，对日常生活的常见的物理现象不能通过已学习过的物理知识给出正确的解释，因而觉得物理是一门比较深奥的课程，失去学习的兴趣，自然失去对物理知识的探索和现象观察，更谈不上将理论联系实际解决生活中的问题。若在高中物理学习中与实际生活相联系，去解释生活中常见的物理现象，并将其应用于生活，不仅能提高对物理知识的理解，提高学习的趣味性，甚至还会利用物理知识发明新技术、新设备等解决生活中遇到的实际问题。

2 生活中常见的高中物理知识

2.1 生活中光的干涉与色散现象

用洗衣液洗衣服的时候，我们经常会发现有很多绚丽多彩、有趣的泡泡，为什么会出现这个现象呢？学习了光的折射定律后，我明白了光线在均匀介质上会沿直线传播，但沿着非均匀的介质，光线因折射会发生弯曲。白光光线传播到气泡的上表面时，有一部分光会发生反射，另一部分光则会穿过气泡，然后会再经气泡的下表面反射回来。由于这两部分光具有相同的频率，且存在光程差，当两者相位不同时，在上表面相遇就会发生干涉，因此呈现出五颜六色的气泡。另外，在艳阳高照的白天中，向天空喷水或者雨后有太阳光照时，会发现天空中出现了七色彩虹。这是因为空气中水分的增加导致局部空气的折射率增大，当太阳光（白光，其通过三菱镜折射会散射成红橙黄绿蓝腚紫七色可见光）照射时光线会发生折射，使不同颜色的光即不同频率的光分离开来，就会呈现出不同的颜色，所以看到的彩虹也是七色的。由于每种介质对不同频率的光的折射率不同，从而导致不同颜色的光发生了分离，这种现象就是色散现象。我们不仅要会解释周围的物理现象，还应该有利用这些知识解决实际问题的思考。相机成像效果与光的利用关系极为紧密，法国著名的物理学家李普曼因发明基于干涉现象的彩色照相术，獲得了1908年度诺贝尔物理学奖。因此学习好光学知识不仅可以发明不同需求的相机，而且在拍摄过程中根据拍摄对象需要利用或排除干涉、色散现象可能会出现意想不到效果的照片。

2.2 摩擦力在自行车中的应用

自行车为什么能跑？不知道这个问题大家有没有去想过。我们学过高中物理知道当双脚用力蹬脚踏板可使自行车上的牙盘转动，经过机械传动使自行车的后轮发生机械转动，当自行车的后轮与地面接触时，就会发生滑动摩擦，并且又因为自行车的后轮要发生转动就必须要与地面发生相对摩擦的趋势，然后当自行车的后轮和其前轮与地面的摩擦力足够大时，这样就会促使自行车往前进。当然，如果车胎的摩擦力不够大或者踩脚踏板用力过猛时，车轮就会原地打滑，尤其当路面有水或者路面结冰这种现象更为明显。大家都知道自行车的轮胎上刻着比较粗糙的花纹，学习高中知识后，大家都知道因为影响摩擦力大小是有两个因素存在的，这样设计更有利于提高自行车车胎与地面表面的接触面的粗糙程度，粗糙程度越大，增强与地面的摩擦力的效果就越明显，也就减小了自行车打滑，提高其速度。自行车赛车的出现，又给自行车设计者提出了新的问题：怎样在保持赛车良好稳定性基础上提升其速度和节省使用者的体力？因此在轮胎设计上就要充分利用物理中的摩擦力原理，确定轮胎粗糙程度、与地面接触面大小等与自行车稳定性关系，确定合适的轮胎构型。以后的比赛中，科技越来越多的服务参赛选手。

2.3 照明中的声控灯

在我们周围生活中常常会使用一种声控灯，声控灯当光线充足或者在白天的时候，无论你发出多大的声音，这种照明灯都不亮；但是在光线比较暗的时候，尤其是晚上的黑夜中，只要轻轻发声，稍微有个动静，它就马上发出了亮光，这是为什么呢？学完高中物理关于电学相关知识后，我们就能理解了它的工作原理。其内部由音频放大电路、选频电路、延时开启电路、光控电路以及可控硅电路这五种电路组成。它的工作原理实质上是声、光协同控制，五大电路协同工作，在光线比较明亮时，光控电路发生作用，则灯不会亮。光线昏暗的时候，光控开关则不发生作用，这时如果环境中出现声音动静时，音频放大电路和选频电路被触发，此时可控硅电路最主要的作用之一就是稳压稳流、调压调频，灯就会产生明亮稳定的光线。反之，当环境中无声响时，音频放大电路和选频电路就不会被触发，灯就不会亮。这一原理就为我们提供了一种操作方便、工作稳定且灵敏可靠的声控灯，其能根据环境中的声、光条件自动打开和关闭声控照明装置，并且带有自动延时关闭功能，使其应用更加方便。这就是我们楼道中常见的声控灯的工作原理。了解这个原理后是不是更提高了我们要利用物理知识之间相互关系，开展发明创造为美好生活提供更多方便和快捷的信心？

2.4 电学中触电知识

在高中阶段，相信大家做过对蚯蚓能承受最大电压的探究小实验。当在蚯蚓身上加上1.5V的电压时，蚯蚓会迅速做出反应，分泌大量的粘液，做出奋力挣扎的反应，从实验盒内跳出试验盒外。在蚯蚓身上加上3V的电压时，蚯蚓会被电为两截。通过这个实验我们知道蚯蚓因为体内存在大量的水分，因而成为良好的导体，当电压低的时候，身体有电流通过并刺激蚯蚓做出反应；而当电压超过了其承受能力时，直接被电为两段。通过这个简单的小实验，我们也可以解释人体触电的现象。触电实质上是电流电压击伤的通用俗称。人体也存在大量的水分，因而也是良好的导体，当人体这个良好的导体直接接触电源，或者高压电通过空气（空气内含有大量水分，尤其雨雪天气），或者间接触及其他导电介质等，通过导体传递电流。当电流较小时，会引起人体组织损伤和功能障碍。当电流过大时，蚯蚓会被电为两截，而人体会发生心跳和呼吸骤停，超高压还可引起灼伤，像闪电雷击特别可怕。因此在日常生活中，我们既要享受生活电器带来的美好生活，也要提高用电安全意识，谨防触电现象的发生。

3 从物理中走进生活，从生活中走向物理

物理学科是博大精深的自然学科，它是人类文明发展过程中长期的积累。对人类社会的文明进步起到巨大的推动作用，也对人们的思考方式以及人们的日常生活也有非常巨大的影响。物理知识存在于我们身边，为提高学习效率和兴趣，我们既要训练自己用学习过的物理知识解释日常生活观察到的一些现象更要学会利用物理教材中学习到的知识解决日常生活问题，理论和实践充分结合，提高学习的乐趣，真正达到乐学乐用。

参考文献

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[2]谢志华.如何帮助学生在生活中运用高中物理知识.高考（综合版），2015（09）.

[3]陈娟.试论高中物理力学的生活化教学.中学课程辅导：教师通讯，2015（02）.