对物理知识在生活中的应用浅析

2018-01-15 23:46李灿阳
中国科技纵横 2017年23期
关键词:物理知识物理现象生活

李灿阳

摘 要:物理是一门博大精深的科学,同时也是一门应用十分广泛的科学,只要细心观察,就会发现生活中处处渗透着物理知识。学习物理不仅仅是记住课本上的定理与公式,更重要的是把物理实验搬入实际生活中,在生活中运用物理知识,甚至让物理知识成为生活的得力助手。

关键词:物理知识;物理现象;生活

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)23-0254-01

1 引言

物理是一门来源于生活又应用于生活的科学,它渗透在我们生活的方方面面,高中阶段的物理学涉及力学、电磁学、光学、原子物理学等几个方面,力学分为经典力学和量子力学,高中阶段学习的是经典力学,也就是牛顿力学[1]。经典力学研究的是宏观物体的运动规律,它还涉及到物理中的电磁学、热学等其他几个分支,是高中物理最为重要和最为基本的知识点。电磁学是研究电和磁的相互作用现象及其规律和应用的物理学分支学科,人类运用电磁学创造了无数的发明,电磁炉、电视机、收音机、起搏器、金属探测器、电击疗法、高铁等等都是电磁学在生活中的应用,电磁学也是高中物理很重要的一个组成部分。

我们在上物理课时,会接触到很多定理和公式,因此会感到比较枯燥乏味,加上力学与电磁学这两个最重要的分支涉及到的知识点较多,要想学好物理,需要学会在生活中用物理学的角度看待问题,用物理知识去解释生活中的现象,这样才能学以致用,不然我们只是记住了知识,而不是学会并运用了知识,“知识就是力量”这句话的前提应该是学会运用知识,尤其是对于物理这门来源于自然生活的理工学科,更是需要我们用发现的眼睛和创新的思维把知识转化为力量。

2 生活中的物理学知识

2.1 力学在生活中的应用

力学可分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题;以静摩擦力为例,在日常生活中我们会发现许多情境下都有静摩擦力原理,物体之所以能够保持静止状态,是因为受到的所有的外力大小相等且方向相反,正是因为水瓶与手掌有静摩擦力,握在手里的水瓶才不会掉落,壁虎能够在墙上爬行也是因为静摩擦力的缘故。运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系,比如物体的直线运动,曲线运动,匀速运动,加速运动,以及物体间的相对运动。在生活中也会有这样的例子,坐火车时,我们会看到窗外的景物“飞驰而过”,其实并不是景物在移动,而是坐在火车上的我们在向前移动,我们与火车是相对静止的,但与火车外的景物又是相对运动的。动力学讨论物体运动和所受力的关系[2]。我们知道,物体在不受外力或者所受外力的合力为零时,会保持静止状态或者匀速直线运动状态,而力是加速度产生的原因,只要物体所受合力不为零,就会产生加速度,有了加速度,物体就不再保持匀速或静止状态了。在生活中,我们会发现许多这样的例子,杂技中的“水流星”让人感到不可思议,但是只要稍加思考,就会发现只要水桶的加速度达到一定大小,就能使得水桶中的水的所受的重力全部用来提供维持其做圆周运动的向心力,这样水就不会洒落。

只要留心观察,会发现体育运动中的绝大多数比赛项目都涉及到了力学的知识,比如花样滑冰比赛,冰面与滑冰鞋的摩擦力很小,所以选手能在冰面上快速滑行,在短时间内做出各种高难度的动作[3]。参加举重比赛的运动员在举起杠铃的时候,手臂之间的夹角也会影响选手的受力大小,夹角越大,两个手臂受到的力越大,但杠铃上升的高度变小,做的功越小,所以选手要选择一个适合自己的最佳角度举起杠铃。游泳比赛运用到了水的浮力,跳水比赛运用到了跳板的弹力,足球比赛中还有足球与草地的摩擦力。这样的例子有太多,因为力学远比我们想象得更加深入地渗透在我们生活的方方面面。

2.2 电磁学在生活中的应用

电磁学分为电学和磁学,后来电磁感应现象的发现将电学与磁学相结合,形成了现在的电磁学。电学涉及到的主要是电路、电压、电流、电阻和电功率等知识,这在我们的生活中随处可见,工厂企业、交通运输、农业灌溉、生产、收获都要用到电,人们的日常生活也离不开电,电已成为人类必不可少的主要能源。小到一颗灯泡,大到各种电器、机械的使用,都是因为电的发明。家庭电路中一般选择220V 20A的电能表,满足家庭用电的需要;在选择闸刀开关的保险丝时要考虑保险丝的电阻要大,同时熔点要低,这样才能保证电能的正常运行;电热炉、电吹风、电热毯都是运用了电能转化为热能原理。

磁学是主要研究磁,磁场,磁体,磁现象,磁效应及其实际应用的一个物理分支,磁的应用也十分广泛,小到日常生活中的吸铁石,指南针,大到磁疗产品,磁悬浮列车等等。磁与电通常是密不可分的。我们知道导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生电流,一条金属导线通过电流,则在导线周围会产生磁场,简单来说就是磁能生电,电能生磁。家庭中的电磁炉和微波炉,还有无线通讯,天线,传感器等也是很重要的一些应用。

2.3 光学在生活中应用

我们每天的生活都要接触到光,没有了光我们的世界将是一片漆黑,光在同种介质中沿直线传播,这是光学的基础,人眼就是根据光的直线传播来找到物体所在位置的,日食月食的自然现象也是由于光的这一性质引起的,当地球、月球、太阳运动至一条直线上时,就会发生日食或月食。光的反射与折射现象在生活中也时常可见,我们能在镜子中看到自己就是因为镜子表面有光的反射现象,如果镜子的表面不平整就会使得镜中的成像失真,这样以适应不同的实际应用,比如在公路的拐弯处会设立一个凸面镜,这样能方便司机看到更广视角下的路况[4]。我国沿海城市经常会看到的海市蜃楼现象则是光的折射和全反射引起的,还有柏油马路上的温度较高时我们会观察到前方景物飘忽的现象也是由于光的全反射。

光的干涉和衍射在日常生活中也有许多的应用,光的干涉是指两列或几列光波在空间相遇时相互叠加在一些区域始终加强,另一些区域始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时不沿直线传播而绕过障碍物传播的现象。全息照相机、光谱仪、电子显微镜都是比较重要的应用。

3 结语

高中物理知识在生活中随处可见,从一个个经典的物理实验和物理理论来看,物理是与实际生活密不可分的,它来源于生活又应用于生活,学习物理知识不是只学习课本上的知识,而是要学会与实际生活相结合,多加观察和思考,拓展自己的思维,锻炼自己的动手能力,这样才能在以后更好地运用它,化知识为力量。

参考文献

[1]梁哲琨.浅谈将高中物理知识联系生活实际[J].现代交际,2015,(9):252-252.

[2]杨嘉骅.高中物理知识在生活中的有效应用研究[J].自然科学:全文版, 2016,(10):00175-00177.

[3]白钊羽.关于高中物理知识在生活中的应用探讨[J].科技展望,2017,27(4):99-101.

[4]刘国平.让高中物理知识生活化[J].吉林画報:教育百家 A,2013(5):108-108.endprint

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