日常生活實例與力學中的常見力

陳偉麗　杜曉紅　劉佳　牛金艷　武曉霞

【摘 要】在力學教學的課堂上，以力學知識為主線，從力學角度分析生活中一些常見的現象，引導學生對力學的學習產生濃厚興趣；闡述力學基本概念和原理及其在實踐中的運用，通過物理學習的過程學生能夠將物理知識與自身經驗結合起來，加深學生對力學重要知識點的掌握，又可以將力學理論學習與生活實踐有機結合起來。

【關鍵詞】力學；教學；生活實例；常見力

大學階段，對于物理專業的學生來說，掌握基本的物理應用的理論與方法，具有良好的科學素養，適應高新技術發展的需要，才能具有較強的知識更新能力和較廣泛的科學適應能力。物理學是自然科學的重要分支，它的發展對于人類在生產技術上的進步、思想方法的發展乃至整個人類文明的發展都有著重要的推動作用。力學正是物理學的有機組成部分，正是物理知識講授的開端。良好的開端對后期學習達到事半功倍的效果。人們的生活中處處能用到物理知識，既能能夠從實踐上得到應用又能從視覺上給予美的感受。故此，課堂上，利用力學知識解釋一些生活實例和自然現象，深入淺出地闡述力學基礎知識及其在實踐中的運用。不僅可以加強對物理概念和定理的記憶，培養學生學以致用的能力，還可以使學生知道學習物理知識的重要性，增強學生對物理學的學習興趣，自覺地學習好物理知識。

1 生活中的力為力學教學提供了豐富研究的對象

力學知識不僅是物理學的基礎，同時也是對于大學一年級的新生剛入學的第一門專業課，在物理知識的教學中起到了承上啟下的作用。通過日程的生活與實踐，學生們已經掌握了許多應用物理知識解釋的實例，因此，課堂上，教師就可以根據具體物理知識解釋同學們較為熟知的、感興趣的實力進行分析、講解，以達到讓同學們理解并掌握的目的。鄧欣[1]就高中學生的物理知識列舉了生動的自然現象和豐富的生活實踐，這對于學生來學時物理理論知識來說達到了事半功倍的效果。

1.1 關于重力

重力是物理學中的重要概念，它的應用貫穿了力學部分前后，而我們的生活也離不開重力。若地球失去重力，就像宇宙飛船中的宇航員，物體都將漂浮于浩瀚的宇宙當中；雨點將不會落到地面，地面將變成沙漠，人將不能在地面平穩行走，物體就像鳥一樣在空中飛行，生活將一片混亂。

盡管初中就開始學習重力，但中學時的重力都是運用到了慣性系中，即，參照系是靜止或勻速運動的。大學的力學中引入了非慣性系，為了更好地理解非慣性系，以站在運動的升降機中的人為例進行說明。加速或減速的升降機中靜止不動的人，盡管還受到豎直向下的重力而就有重力加速度，但豎直方向上的加速度是否還等于重力加速度，要根據升降速度變化發生改變。由此解釋日常生活中人們在加速或減速的升降機中的感到不適的現象，進而讓同學們掌握非慣性系與慣性系的區別。

力學不僅給人以知識，還給人以美的享受[2]。潮漲潮落，斗轉星移，落葉歸根等等，不僅體會漢語文的玄妙，同時蘊含了偉大的萬有引力定理。

1.2 關于摩擦力

在我們的日常生活中，摩擦力是不可避免的，它是三種常見基本力之一。通過舉例說明，學生能通過探究摩擦力與正壓力、接觸面粗糙程度關系的過程學習科學探究方法，從而發展初步的科學探究能力形成尊重事實探索真理的科學態度[3]。摩擦力通常出現在兩個接觸的物體間，一般運用牛頓三定律及動能定理或動量定理的計算過程中。

凡事都具有兩面性，有利必有弊，摩擦力也不例外。所以在學習摩擦力的時候，從其利弊兩方面討論。例如，沒有摩擦力，就不能走動，不能騎車；不能握筆，就算握住也不能寫字，筷子不能夾到飯菜，結的繩也會散開，等等。另一方面，有了摩擦力，所有運動的物體最終都要停下來。騎車、輪滑的減速到停止就是因為摩擦力。北方的冬季一般比較冷，所以北方的大專院校一般都開設滑冰課。進行滑冰課的兩個必不可少的條件是：冰場、冰刀鞋。為達到更好的運動效果，冰場的冰面一般較為光滑，減小摩擦力，增大滑行速度。利用冰面上減小摩擦力的運動項目有多種：花樣滑冰、短道速滑、冰球、冰壺等等。由此，讓學生能夠從生活中各種豐富的與摩擦力相關的現象中歸結出滑動摩擦力、接觸面的粗糙程度、壓力等幾個物理概念之間的關系，加深印象。使他們不斷將相關經歷感受容納于并使其外延得到豐富

1.3 關于彈性力

在日常生活中，彈性力無處不在，它以多種形態存在。常見的彈性力有：繩被拉緊時所產生的張力，彈簧被拉伸或壓縮時所產生的彈簧彈性力，重物放在支承面上產生作用在支承面上的正壓力和作用在物體上的支持力等，總之因為物體發生形變而產生的力。如，女孩束發用的橡皮筋，男生進行球類運動時常用的護膝護腕都具有彈性形變的功能。工程、體育等常用于緩沖效果的各種部件在形變過程中都產生彈性力。在研究沖量定理時為減小（增大）受力而增加（減少）作用時間時，就是彈性力的典型應用，比如撐桿跳時，運動員并不是直接落到地面上，而是落到就有較好彈性的墊子上。

在力學的教學內容里，除主動力外，被動力的研究與應用也占有重要地位。分析各接觸面間的摩擦力的同時，若含有繩，要考慮繩中張力，若有液面要考慮液體表面張力，等等。可以舉一些學生比較熟悉喜愛的運動的例子，比如蹦極、攀巖及繩上波形的傳播等等與繩相關的實例；肥皂泡不僅在光學中實例比較直觀，在液體表面張力中舉例也具有說服力。

2 結論

力學理論伴隨著我們的日常生活并給我們的藝術生活增添亮點。通過以上所舉的實例可以清楚看到，力學并不是完全抽象的純理論學科，它是和生活中的實際應用息息相關的，只要仔細觀察并把其引入課堂，就能把課堂更具用吸引力，要學生從日常現象及自身經歷出發，通過課堂上的教學和討論，讓他們從更高的角度來重新看待生活，并將理論知識應用到實際生活，從根本上來理解力學知識的實用性，由此來引入學生們的學習興趣。

【參考文獻】

[1]鄧欣.自然現象與生活實踐對于力學教學的意義和作用[J].貴州教育，2011，8：39-40.

[2]谷雨.淺談生活中的力學之美[J].科技向導，2014，8：232.

[3]高嵩，張建頌.體現“從生活走向物理”的教學設計[J].物理教學探討，2013，31：30-33.

[責任編輯：王楠]