肖博文
摘 要:物理是研究物體運動的最一般規律和物質的基本結構的學科,高中物理知識涉及聲、光、電磁、力等基礎內容,其中電磁學與力學占據了很大一部分,也是最重要的兩大知識點。物理學是一門與實際生活結合十分緊密的學科,它能夠對生活中的許多現象做出解釋。本文首先闡述了從生活中學習物理知識的重要性,然后針對幾個重要的知識點運用生活中的例子進行講解,最后是全文的總結。
關鍵詞:生活現象;實際應用;高中物理
中圖分類號:G623 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)23-0226-01
1 引言
物理是一門來源于生活又應用于生活的學科,物理學的起源和發展無不是從發現一個又一個自然現象開始的,阿基米德的浴缸,牛頓的蘋果,瓦特的茶壺,愛因斯坦的小板凳……科學史上流傳著太多我們耳熟能詳的故事,這些故事也在告訴我們,脫離生活的物理學只是空談,我們不僅要記住課本上的理論知識,記住一條條定律和一個個公式,更要用善于觀察的眼睛去發現生活中的物理,嘗試用物理知識去對生活中的各種現象做出解釋[1]。俗話說,要透過現象看本質,學好物理無疑能幫助我們訓練和提高這種能力。
高中物理是理工科最基礎的一門學科,也是與實際生活聯系最為緊密的一門學科,大到研究宇宙天體和發展航天事業,小到坐高鐵、騎自行車、乘電梯等生活出行,無不滲透著物理知識。高中物理中最重要的兩個知識點便是力學和電磁學兩大部分,每個部分又包含許多知識點,這些知識點與我們的實際生活息息相關,只要留心觀察并加以訓練,就能熟練地根據物理知識來對生活中的諸多現象進行合理的解釋,甚至對一些與人的直覺相反的現象,只要加以運用物理知識,就會發現現象的背后其實是物體最基本的運動規律或者物質本身的結構所致,同時也可以在學習了一個物理知識點后去尋找生活中應用到的例子,把這兩種方式結合起來,激發自己的學習興趣,同時加深對知識點的理解。
2 如何從生活中學習物理知識
從生活中學習物理知識分為兩個過程,一是對生活的現象嘗試用物理原理去解釋;二是針對物理知識點舉例實際應用場景,解釋物理知識是如何應用的。
2.1 用力學原理解釋生活中的現象
力學是高中物理知識點中很重要的一部分,又分為牛頓運動學和能量與動量。下面的幾個例子我們都十分熟悉。在一輛行駛的汽車上,如果汽車突然加速,乘客的身子會向后傾斜,如果突然剎車減速,乘客的身子則會向后傾斜,這一現象就可以用牛頓慣性定律解釋:一切物體在不受外力的條件下,會保持原始運動狀態,乘客身體向前或向后傾斜就是他們在維持之前的運動狀態的表現[2]。還有一個例子是乘電梯,當電梯剛啟動向上升起時,人會感受到電梯地板給自己一個向上的力量,而當電梯剛啟動下降時,人會有一種要脫離地板的感覺,這是因為電梯在剛啟動時要產生一個加速度,而力是加速度產生的原因,為了產生加速度,地板提供的支持力大小就要改變。再以雜技表演中的“水流星”為例,表演者用繩子拴住一個裝滿水的桶,然后讓水桶在豎直平面上做圓周運動并且桶中的水一滴都不灑落,要解釋這一現象用到向心力的知識,因為物體做圓周運動時要提供向心力才能維持圓周運動,在這里,水的重力全部用來提供物體做圓周運動的向心力,所以水才能一滴不落。
2.2 力學在實際生活中的應用
力學中的向心運動和離心運動在生活中的應用十分普遍。比如在修賽車比賽軌道時,會把彎道處修成一個斜坡,這是因為要利用軌道給賽車提供做圓周運動的向心力,短道速滑比賽的賽道、火車軌道在拐彎處的外軌道要略高于內軌道的設計也是同樣的原理。洗衣機的甩干功能就是一個典型的應用離心運動的例子,電機帶動桶高速旋轉,利用離心率將水甩出,達到衣物與水分離的效果。
生活中,摩擦力的應用無處不在,有時需要增大摩擦力,有時需要減小摩擦力[3]。短跑比賽的選手一般都會選擇穿帶鞋釘的跑鞋,因為這樣的鞋能與地面產生較大摩擦,給選手提供向前的推力。木匠再給木板打磨的過程中要用到表面十分粗糙的砂紙,也是為了增大與木板的摩擦,這樣才能把木板打磨得平整而光滑。汽車在水泥地里打滑不能前行,這時只要在地面鋪一些石子或者墊上稻草,就能增大汽車與地面的摩擦力,順利前行。而參加冰壺比賽的兩名隊員需要手持毛刷在冰壺滑行的前方快速左右擦刷冰面減小冰壺與冰面的摩擦,使冰壺能準確到達營壘的中心。
當人從高空墜落時,急救人員會在救援對象的正下方鋪設氣墊,起到緩沖的作用,最大限度減小傷害。這個例子用到的原理是動量定理——一個系統動量的變化等于它所受外力的沖量:
m△V=Ft
從接觸氣墊到靜止狀態,人的動量的變化是不變的,若能增大這段時間,就能減小人受到的沖擊力。
2.3 電磁學在實際生活中的應用
發電機的發明是電磁感應現象最重要的一個應用,而這其中還涉及到了能量守恒定律和能量轉化的知識[4]。以水輪發電機為例,水輪發電機用于水電站中,利用水流推動水輪轉動,再帶動發電機發電。在修建水電站時,為了增大水流產生的動能,需要建造攔河大壩,提高水位,增加河流的勢能,有利于發電。電磁爐的發明是利用電磁感應原理將電能轉化為內能,在電磁爐內部,先將頻率較低的交流電變為直流電,再經過控制電路把直流電變為高頻電流,高速變化的電流流過線圈時會產生高速變化的磁場,當磁場內的磁感線通過金屬器皿(導磁又導電的材料)底部時,金屬體內會產生無數的小渦流(感應電流),使器皿本身自行高速發熱,然后再加熱器皿內的東西。
3 結語
物理來源于生活,又應用于生活,它不僅存在于課本上,還與我們的日常生活息息相關。我們學習知識并不只是學習知識本身,而是要用學到的知識去解決生活中遇到的問題,并且在學習的過程中培養自己的觀察、動手、創新能力,這些能力遠比知識本身更加重要。
參考文獻
[1]孫巍巍.高中物理力學知識生活化教學芻談[J].教育.2015(52):13-14.
[2]潘寶宏.論高中物理力學知識的生活化教學[J].新課程(中).2015(12):46-47.
[3]吳勝利.從生活常識學高中物理力學知識[J].理科考試研究.2015(19):66-68.
[4]戴兆軍.如何聯系生活中的物理現象進行高中物理教學[J].高中數理化, 2014(14):39-39.endprint