物理知識在生活中的應(yīng)用與思考

張彥松

摘 要：物理是探究物質(zhì)質(zhì)量的結(jié)構(gòu)，研究物質(zhì)的相互作用和運動規(guī)律的自然科學(xué)。在社會發(fā)展過程中物理理論的應(yīng)用實踐，催生了許多新的技術(shù)，如計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)等。這些技術(shù)在我們?nèi)祟惿鐣詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用。高中物理是一門以實驗和觀察為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，也是最基礎(chǔ)的物理理論。本文以自己感興趣的高中物理知識點為基礎(chǔ)，通過日常生活中的體會，闡述了一些物理知識在日常生活中的應(yīng)用，希望通過日常生活中對物理知識的理解，加強(qiáng)對知識點的鞏固，進(jìn)而提醒自己思考多利用理論知識解決生活中的實際問題。

關(guān)鍵詞：物理知識；自然科學(xué)；應(yīng)用與思考

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0204-01

1 引言

物理是一門很有意思的學(xué)科，物理知識可謂是生活中無處不在。生活中的很多奇怪現(xiàn)象可以從物理知識中給出答案。例如在電梯加速上升或下降過程中身體會有加重或減輕的感覺，這是電梯運用了物理中定滑輪或者動滑輪提升重物的原理，還有物理課堂中最常見的加速度變化關(guān)系，即超重失重現(xiàn)象。然而，周圍很多同學(xué)缺乏觀察日常生活中物理現(xiàn)象的這種意識，忽視了物理與實際生活的聯(lián)系，對日常生活的常見的物理現(xiàn)象不能通過已學(xué)習(xí)過的物理知識給出正確的解釋，因而覺得物理是一門比較深奧的課程，失去學(xué)習(xí)的興趣，自然失去對物理知識的探索和現(xiàn)象觀察，更談不上將理論聯(lián)系實際解決生活中的問題。若在高中物理學(xué)習(xí)中與實際生活相聯(lián)系，去解釋生活中常見的物理現(xiàn)象，并將其應(yīng)用于生活，不僅能提高對物理知識的理解，提高學(xué)習(xí)的趣味性，甚至還會利用物理知識發(fā)明新技術(shù)、新設(shè)備等解決生活中遇到的實際問題。

2 生活中常見的高中物理知識

2.1 生活中光的干涉與色散現(xiàn)象

用洗衣液洗衣服的時候，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有很多絢麗多彩、有趣的泡泡，為什么會出現(xiàn)這個現(xiàn)象呢？學(xué)習(xí)了光的折射定律后，我明白了光線在均勻介質(zhì)上會沿直線傳播，但沿著非均勻的介質(zhì)，光線因折射會發(fā)生彎曲。白光光線傳播到氣泡的上表面時，有一部分光會發(fā)生反射，另一部分光則會穿過氣泡，然后會再經(jīng)氣泡的下表面反射回來。由于這兩部分光具有相同的頻率，且存在光程差，當(dāng)兩者相位不同時，在上表面相遇就會發(fā)生干涉，因此呈現(xiàn)出五顏六色的氣泡。另外，在艷陽高照的白天中，向天空噴水或者雨后有太陽光照時，會發(fā)現(xiàn)天空中出現(xiàn)了七色彩虹。這是因為空氣中水分的增加導(dǎo)致局部空氣的折射率增大，當(dāng)太陽光（白光，其通過三菱鏡折射會散射成紅橙黃綠藍(lán)腚紫七色可見光）照射時光線會發(fā)生折射，使不同顏色的光即不同頻率的光分離開來，就會呈現(xiàn)出不同的顏色，所以看到的彩虹也是七色的。由于每種介質(zhì)對不同頻率的光的折射率不同，從而導(dǎo)致不同顏色的光發(fā)生了分離，這種現(xiàn)象就是色散現(xiàn)象。我們不僅要會解釋周圍的物理現(xiàn)象，還應(yīng)該有利用這些知識解決實際問題的思考。相機(jī)成像效果與光的利用關(guān)系極為緊密，法國著名的物理學(xué)家李普曼因發(fā)明基于干涉現(xiàn)象的彩色照相術(shù)，獲得了1908年度諾貝爾物理學(xué)獎。因此學(xué)習(xí)好光學(xué)知識不僅可以發(fā)明不同需求的相機(jī)，而且在拍攝過程中根據(jù)拍攝對象需要利用或排除干涉、色散現(xiàn)象可能會出現(xiàn)意想不到效果的照片。

2.2 摩擦力在自行車中的應(yīng)用

自行車為什么能跑？不知道這個問題大家有沒有去想過。我們學(xué)過高中物理知道當(dāng)雙腳用力蹬腳踏板可使自行車上的牙盤轉(zhuǎn)動，經(jīng)過機(jī)械傳動使自行車的后輪發(fā)生機(jī)械轉(zhuǎn)動，當(dāng)自行車的后輪與地面接觸時，就會發(fā)生滑動摩擦，并且又因為自行車的后輪要發(fā)生轉(zhuǎn)動就必須要與地面發(fā)生相對摩擦的趨勢，然后當(dāng)自行車的后輪和其前輪與地面的摩擦力足夠大時，這樣就會促使自行車往前進(jìn)。當(dāng)然，如果車胎的摩擦力不夠大或者踩腳踏板用力過猛時，車輪就會原地打滑，尤其當(dāng)路面有水或者路面結(jié)冰這種現(xiàn)象更為明顯。大家都知道自行車的輪胎上刻著比較粗糙的花紋，學(xué)習(xí)高中知識后，大家都知道因為影響摩擦力大小是有兩個因素存在的，這樣設(shè)計更有利于提高自行車車胎與地面表面的接觸面的粗糙程度，粗糙程度越大，增強(qiáng)與地面的摩擦力的效果就越明顯，也就減小了自行車打滑，提高其速度。自行車賽車的出現(xiàn)，又給自行車設(shè)計者提出了新的問題：怎樣在保持賽車良好穩(wěn)定性基礎(chǔ)上提升其速度和節(jié)省使用者的體力？因此在輪胎設(shè)計上就要充分利用物理中的摩擦力原理，確定輪胎粗糙程度、與地面接觸面大小等與自行車穩(wěn)定性關(guān)系，確定合適的輪胎構(gòu)型。以后的比賽中，科技越來越多的服務(wù)參賽選手。

2.3 照明中的聲控?zé)?/p>

在我們周圍生活中常常會使用一種聲控?zé)簦暱責(zé)舢?dāng)光線充足或者在白天的時候，無論你發(fā)出多大的聲音，這種照明燈都不亮；但是在光線比較暗的時候，尤其是晚上的黑夜中，只要輕輕發(fā)聲，稍微有個動靜，它就馬上發(fā)出了亮光，這是為什么呢？學(xué)完高中物理關(guān)于電學(xué)相關(guān)知識后，我們就能理解了它的工作原理。其內(nèi)部由音頻放大電路、選頻電路、延時開啟電路、光控電路以及可控硅電路這五種電路組成。它的工作原理實質(zhì)上是聲、光協(xié)同控制，五大電路協(xié)同工作，在光線比較明亮?xí)r，光控電路發(fā)生作用，則燈不會亮。光線昏暗的時候，光控開關(guān)則不發(fā)生作用，這時如果環(huán)境中出現(xiàn)聲音動靜時，音頻放大電路和選頻電路被觸發(fā)，此時可控硅電路最主要的作用之一就是穩(wěn)壓穩(wěn)流、調(diào)壓調(diào)頻，燈就會產(chǎn)生明亮穩(wěn)定的光線。反之，當(dāng)環(huán)境中無聲響時，音頻放大電路和選頻電路就不會被觸發(fā)，燈就不會亮。這一原理就為我們提供了一種操作方便、工作穩(wěn)定且靈敏可靠的聲控?zé)?，其能根?jù)環(huán)境中的聲、光條件自動打開和關(guān)閉聲控照明裝置，并且?guī)в凶詣友訒r關(guān)閉功能，使其應(yīng)用更加方便。這就是我們樓道中常見的聲控?zé)舻墓ぷ髟怼Ａ私膺@個原理后是不是更提高了我們要利用物理知識之間相互關(guān)系，開展發(fā)明創(chuàng)造為美好生活提供更多方便和快捷的信心？

2.4 電學(xué)中觸電知識

在高中階段，相信大家做過對蚯蚓能承受最大電壓的探究小實驗。當(dāng)在蚯蚓身上加上1.5V的電壓時，蚯蚓會迅速做出反應(yīng)，分泌大量的粘液，做出奮力掙扎的反應(yīng)，從實驗盒內(nèi)跳出試驗盒外。在蚯蚓身上加上3V的電壓時，蚯蚓會被電為兩截。通過這個實驗我們知道蚯蚓因為體內(nèi)存在大量的水分，因而成為良好的導(dǎo)體，當(dāng)電壓低的時候，身體有電流通過并刺激蚯蚓做出反應(yīng)；而當(dāng)電壓超過了其承受能力時，直接被電為兩段。通過這個簡單的小實驗，我們也可以解釋人體觸電的現(xiàn)象。觸電實質(zhì)上是電流電壓擊傷的通用俗稱。人體也存在大量的水分，因而也是良好的導(dǎo)體，當(dāng)人體這個良好的導(dǎo)體直接接觸電源，或者高壓電通過空氣（空氣內(nèi)含有大量水分，尤其雨雪天氣），或者間接觸及其他導(dǎo)電介質(zhì)等，通過導(dǎo)體傳遞電流。當(dāng)電流較小時，會引起人體組織損傷和功能障礙。當(dāng)電流過大時，蚯蚓會被電為兩截，而人體會發(fā)生心跳和呼吸驟停，超高壓還可引起灼傷，像閃電雷擊特別可怕。因此在日常生活中，我們既要享受生活電器帶來的美好生活，也要提高用電安全意識，謹(jǐn)防觸電現(xiàn)象的發(fā)生。

3 從物理中走進(jìn)生活，從生活中走向物理

物理學(xué)科是博大精深的自然學(xué)科，它是人類文明發(fā)展過程中長期的積累。對人類社會的文明進(jìn)步起到巨大的推動作用，也對人們的思考方式以及人們的日常生活也有非常巨大的影響。物理知識存在于我們身邊，為提高學(xué)習(xí)效率和興趣，我們既要訓(xùn)練自己用學(xué)習(xí)過的物理知識解釋日常生活觀察到的一些現(xiàn)象更要學(xué)會利用物理教材中學(xué)習(xí)到的知識解決日常生活問題，理論和實踐充分結(jié)合，提高學(xué)習(xí)的樂趣，真正達(dá)到樂學(xué)樂用。

參考文獻(xiàn)

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