力、熱、聲、光在生活中的應用

劉賾源

(營口開發區第一高級中學,遼寧營口 115000)

早在物理成為一門科學之前,人們的生活就處處離不開物理。古老的民族有著古老的文明與智慧,早在古代,我國就發明了水輪車、地動儀等器械。到了科學高度發展的今天,小到機械玩具和常用的家用電器,大到飛機火箭、航天飛機等等都蘊含著豐富的物理原理。作為一名高中生,我們不能將目光緊緊局限在書本和習題集上,還應該將目光放在生活中,從每天的所見、所聞、所感中發現物理,體會物理,這樣才能讓物理服務于我們,做到學以致用。

1 物理應用的重要作用

1.1 給我們的生活帶來了極大的便利

在日常生活中,只要我們善于觀察和聯想,我們隨時隨地都能夠發現物理原理的應用。每天晚上亮起的臺燈蘊含著電學知識;工地上幫助工人運輸材料的定滑輪和動滑輪蘊含著力學知識;佩戴的近視鏡和遠視鏡就是因為光學知識讓我們眼前的世界更加清晰,這樣的例子不勝枚舉,但是他們都有一個共同的特點就是為我們的生活帶來了便利。因為電學知識的發展,我們的生活不用再止于黑夜,對力學知識的合理應用能夠讓我們輕松的以四兩撥千斤?？梢?物理知識和原理的應用已經極大的改變了我們的生活,同時也方便了我們的生活,大大提高了我們的生活質量。

1.2 推動了社會的可持續發展

隨著社會的發展和進步,我們能夠非常清晰的感受到生活質量的提升,最明顯的就是日常使用的一些器械設施更加多元化,更加豐富。自然而然其中蘊含的物理原理就更加豐富。舉個簡單的例子,以往我們對于電燈的控制靠的是人為控制開關,但是在公共場所人為控制不僅不方便,而且如果一旦有人忘了關燈就會造成能源的浪費。走廊的感應燈通過結合光學、聲學、電學等多方面的物理知識,形成了一套自動感應的照明系統。當有聲音出現并且達到一定分貝的時候,燈亮,當聲音消失一段時間以后燈自動熄滅,做到人走燈滅。這樣一來就能夠大大減少能源的浪費,為國家的可持續發展戰略貢獻力量。

2 幾大物理原理的應用分析

2.1 力學的實際應用

在我們的生活中,力學知識有著非常廣泛的應用。就以摩擦力為例,根據實際需求不同,我們需要對摩擦力的大小進行合理的調整。我們平時騎的自行車、乘坐的汽車在行駛過程中都會對車輛內部的齒輪和軸承產生一定的磨損,時間長了以后就會增大齒輪與齒輪之間以及齒輪與軸承之間的摩擦力,影響車輛的工作效率和使用感受。此時,在這些零件之間滴上適量的潤滑油,就能有效減少摩擦力,在提升車輛的行駛速度的同時還能夠保護零件,延長車輛的使用壽命。當然,除了降低摩擦力我們的生活中還有很多地方需要增大摩擦力。在寒冷的北方,下雪之后路面就會特別的滑,車輛在制動的時候由于摩擦力降低,制動距離增加甚至有時候會出現打滑等現象,非常危險。因此,在冰雪路面行駛的時候,車輛一般會在輪胎上安裝防滑鏈,這樣一來能夠增加輪胎和路面的摩擦力,幫助車輛制動,提高冰雪路面行車時的安全。

2.2 熱學的實際應用

因為對熱學的合理應用,讓我們的生活充滿了溫暖。我們常用的太陽能熱水器就是一個典型的光熱轉化設備。在晴朗有陽光的天氣下,集熱板能夠收集大量的太陽能,并且將收集到的太陽能轉化為熱能,冷水被轉換的熱能加熱。由于冷水和熱水的比重不同,冷水的比重大于熱水,因此熱水器中的冷水下沉熱水上升,冷水和熱水在熱水器里面形成一個封閉的循環回路。通過調節水龍頭的閥門來調節冷水熱水的進水量,這樣一來就能讓人們用上溫度適宜的熱水。同時,北方地區家家戶戶都用的暖氣也是這樣的道理。每個區域都有鍋爐站,熱水在鍋爐站進行加熱并且通過管道進行循環,輸送的家家戶戶的暖氣中,就能夠保證人們在寒冷的北方有一個溫暖的家。

2.3 光學的實際應用

我們說到光學,最先想到的就是電燈。但是很多生活中的細節也蘊含了非常多的光學知識,比如車輛的后視鏡、相機、近視鏡和遠視鏡等等。膠片照相機的原理就是利用了凸透鏡能呈現出縮小、倒立的實像的成像特點,將像呈現在膠片上,膠片上的感光物質就會將所呈的像記錄下來。再通過沖洗就得到照片了。還有,我們經常會發現駕駛員會在汽車的后視鏡上安裝一個小的球面鏡,這就是利用了光學知識。雖然球面鏡所成的像比平面鏡要小,但是球面鏡能夠擴大成像的范圍,幫助駕駛員看到范圍更廣的后側景象,讓駕駛員能夠及時了解車后的情況,提高駕駛的安全性。同時,我們每天照的鏡子也是利用了光學原理。

2.4 聲學的實際應用

聲音的傳播雖然看不見摸不著,但是它確確實實是真實存在的,并且聲音在傳播的過程中有折射和反射的特點。聲音的傳播需要介質,氣體、液體以及固體都能夠幫助聲音傳播,而聲音在傳播的過程中如果遇到阻礙就會反射。這也是為什么我們在峽谷中說話或者大喊就能夠聽到回聲的原因,也能夠解釋海邊拾起的貝殼放在耳邊就能夠聽到海浪聲音的原因。在實際的生活中,我們利用聲音能夠反射的特點發明了回聲探測儀,能夠幫助我們測量某個海域未知的深度。在醫學上,B超檢查也應用了超聲波能夠反射的特點,通過回傳的超聲波的強度和頻率形成的圖像,幫助醫生判斷病情。不同介質中聲音的傳播速度和強度都是不一樣的,我們平時聽到的自己說話的聲音和從錄音機里聽到的自己說話的聲音是不一樣的,因為前者是通過固體傳播而后者是通過空氣傳播。聽診器就是應用了聲音能夠在固體中傳播的特點,幫助醫生診斷患者的病情。

3 結語

物理是一門理論性和實踐性都很強的學科,我們在學習物理的過程中,不能拘泥于書本上的公式和定理,還應該將物理聯系到生活實際當中,積極的用物理知識解釋生活中隨時出現的細節和變化。這樣才能真正的讓我們學好物理,并且讓物理為我們所用。通過平時觀察生活發現生活,我也學到了很多平時忽略的物理知識,讓物理學習更加全面細致,并且大大提高了我們的學習興趣,感受到物理學習的樂趣。