摘要:随着科技的发展,物理已渗入到人类生活的各个领域;物理学也存在于同学们身边;在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式。
关键词:物理;生活;科学意识;学习方法;思维方式
生活离不开物理,物理离不开生活,物理知识来自于生活,始终又服务于生活,它与实际生活联系密切,因此,每位教师都要充分利用学生已有的生活经验,从生活实际中引出物理问题,让学生体会物理就在自己的身边,感受物理的趣味和价值,体验物理的魅力,从而培养学生的物理应用能力。
随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点:
(1)汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜。利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。
(2)汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。
(3)汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩。汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩
相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。
(4)轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔。茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。
(5)除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的。当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。
再如下面一个很有趣的例子:
五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,
就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。
一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会
明白了这个道理,对我们很有用处。连壳带“肉”一起下来了。
凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土
的建筑十分坚固。
另外,有些电器元件却是用两种热膨胀性质差别很大的金属制成的。例如,铜片的热膨胀比铁片大,把铜片和铁片钉在一起的双金属片,在同样情况下受热,就会因膨胀程度不同而发生弯曲。利用这一性质制成了许多自动控制装置和仪表。日光灯的“启动器”里就有小巧的双金属片,它随着温度的变化,能够自动屈伸,起到自动开启日光灯的作用。
这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。
谈到物理学,有些同学觉得很难;谈到物理探究,有同学觉得深不可测;谈到物理学家,有同学更是感到他们都不是凡人。诚然,成为物理学家的人的确屈指可数,但只要勤于观察,善于思考,勇于实践,敢于创新,从生活走向物理,你就会发现:其实,物理就在身边。正如马克思说的:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我们的一门学科,更重要的,它还是一门科学。
今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的。在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,
逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。
参考文献
[1]邢红军.《中学物理教考》1998年第4期
[2]李荣明,张云生.《物理教学探讨》2000年第8期
[3][美] l.爱波斯坦 [美] p.哈威特《趣味物理寻答集》
物理在生活中的应用
物理在生活中的应用
学院:经管学院 班级:经济类102班 姓名:杨燕 学号:5400110095
摘要:物理是一门知识丰富的学科,随着科学的进步,物理已经深入到人类生活中的各个领域。在物理学的力热声光电各方面,利用物理原理,发明了各式各样的生活工具,创造了各种奇迹。
关键字:物理 力热声光电 人类生活 渗入 各个领域
引言:通过对生活的了解,运用所学的物理知识,阐述物理在生活中的应用。明白我们所学的物理知识对生活的帮助。
自行车的车轮外为什么都装有弧形的轮罩 ;吸尘器是怎样吸尘的;为什么早上的太阳比中午的太阳大而且圆;掷铅球的最佳投射角是45度吗;洗手池的排水管为什么是弯曲的;粘水后的玻璃为何不易分开;秤杆的粗细为什么是不均匀的等等这些生活中常见的现象都与物理有关。
物理学作为一门最基础的自然学科,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。物理在如今的生活中拥有着更加广泛的应用,例如平面镜成像(镜子)、望眼镜、照相机;煮饭热传递,高压锅煮饭熟得快;鞋底做得粗糙增大摩擦防滑;发电机;电动机;沙发坐着舒服增大受力面积减小压强;电灯电话利用电能;等等。
可以看出物理给人们带来了很大的帮助,随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域,下面就举例分析物理与生活的联系。 人走路是利用了鞋与地面的摩擦力,向后蹬是给地施加了一个向后的作用力,然后由于物体间作用力是相互的,所以地也给人一个向前的作用力。这里边就有力学的知识。下大雪,路滑,车子下面绑链条或其他的为了增大摩擦力;扳手旋螺丝为了加大效果在扳手上加套管使力臂变长;吊机上采用动滑轮使每根绳索上的受力变小,从而加大吊装重量;买菜称重用的称(以前的那种老式称),采用了杠杆原理;高大的建筑需要打牢基础,桥梁设计需要精确计算各部分的受力大小;拔河需要用粗大一些绳子,防止拉力过大导致断裂;高压线的中心要加一根较粗的钢丝,才能支撑较大的架设跨度;运动员在瞬间产生的爆发力等等常常利用重锤线来检验墙身是否竖直,这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理;羽毛球的下端做得重一些,这是利用降低重心使球在下落过程中保护羽毛;汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行,这是利用重力的作用而节省能源;在农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下。可见力学知识在日常生产、生活和现代科技中应用非常广泛,极大地提高了人们工作效率,也为我们带来许多便利。
光在我们生活中的重要性可见一斑。人类对自身和对宇宙的探索从来都没有离开过光——这种无所不在的,隐形的,把波和粒子的行为方式奇妙地结合在一
起的能量和辐射。《我们世界中的物理:光与光学》介绍了科学家是如何探索光本身的性质,通过频率、波长、光谱等来描画光的性质,通过折射和反射来描述光的行为,并且把光和电磁场巧妙地联系起来。在对光的认识基础上,科学家们能够解释奇妙的光学现象,比如海市蜃楼、色彩和三维成像。更重要的是,他们制造出精密的光学仪器,比如显微镜和天文望远镜,使我们的视野扩展到肉眼无法企及的微观世界和宏观世界。也是基于对光的认识,光在医学、军事、通讯和能源领域得到了广泛的运用。从激光手术到移动手机,再到太阳能,我们的生活因为光学而变得多彩、方便和丰富。不仅如此,正是因为有了光,光合作用才能够进行,我们才有了万物生生不息。
1832年,法国人毕克西发明了手摇式直流发电机,其原理是通过转动永磁体使磁通发生变化而在线圈中产生感应电动势,并把这种电动势以直流电压形式输出。这也是世界第一台发电机。随后人们发明了交流电。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
电的发明大大提高了人们的生活水平,现在人们的生活已经离不开电了,日常生活以无处不在;电风扇,电饭煲,电磁炉,电吹风,电视机,电热毯,洗衣机,电脑,电话,电动车等等都需要电。电磁的也应用很广,扬声器、电磁起重机、电磁开关、电铃等里面都有电磁铁,各种磁选机都有磁系。通过产生磁场对人体进行治疗(磁疗)。老的电子枪电视中的偏转电子射线靠线圈磁场。我们用的各种磁铁,马蹄形、圆形。电磁炉、微波炉(高频电磁波作为微波炉的热源)、蓝牙技术、磁悬浮列车、电磁炮等等都是电磁的应用。
声音是人类获取信息的主要途径之一,声音传递给我们的不仅仅是语言信息 。在生活中应用也很广。例如,通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。其原理是:次声波是频率低于20赫兹的声音,人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生;次声波在传播过程中减速很小,所以能传播的很远,通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。在医学方面有体外碎石机,其原理是:人体的有些器官发生结石,如肾、胆等,最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎,变成粉未排出体外。体外碎石机利用的就是超声波,用超声波穿透人体引起的结石英钟激烈震荡,使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。还有听诊器,其原理是:人的体内有些器官发出的声音,如:心肺、气管、胃等发生病变时,器官发出的声音在某些特征上有所变化,医生通过听诊器能听出来,依此来诊断病情。 B超检查,其原理是:频率高于20000赫兹的声音称为超声波,超声波有一定的穿透性,医生用某些信号器产生超声波,向病人体内发射,同时接受内脏器官的反射波,通过仪器把反射波的频率、强度检测出来,并在电视屏幕上形成图像,为了判断病情提供了重要的依据,B超利用的是回声原理。利用声音还可以测距离,挑选商品等。 热学在生活中的应用也很多,如温度计、让瘪的乒乓球鼓起、海水发电的气室、汽车的汽缸、空调的逆卡诺循环、热机热泵、珠峰上的开水不能喝、第二类永动机、云室的原理(范德瓦尔斯方程)