物理在日常生活中的应用论文 日常生活中物理知识的重要性及运用
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摘 要:物理是初中阶段一门重要的课程,是注重实践、探究自然的学科,与人们的日常生活有着密切联系。随着现代社会科技不断地进步,物理知识在日常生活中的应用随处可见,不仅影响着人们的生活方式,在各个方面影响着未来的生活。对物理知识中的力学、热力学、光学、电学等在日常生活中的应用进行初步探讨,体现物理知识与人们生活的密切联系,突出其在日常生活中的重要性。
众所周知,物理知识与人们的生活息息相关,密不可分。物理源于生活,应用于生活,只有真正懂得物理在人们的生活中所占有的重要位置,才能学习好物理,并向其中投入巨大的热情。物理学涉及的知识比较广泛,小至细胞粒子,大至星球宇宙,这些都是物理学研究的对象。只有将物理知识与社会实践、实际生活联系起来,才能更好地理解物理知识在实际生活中的应用。
1、 物理知识在日常生活中的重要性
物理作为基础学科走进课堂,将其应用到日常生活之中,主要原因有两个方面:(1)多观察、勤思考,激发学习物理知识的兴趣,避免物理知识学习中的枯燥和乏味,提升探索事物的创新能力和实践能力;(2)物理知识拥有相对完整的内容,具备独立的理论体系,能够运用到其他课程的学习中。在所有自然科学里,物理学是基础的学科,将物理知识运用到其他学科,既能促进自然科学的发展,又能带动社会的科技进步。只有深刻理解并掌握物理知识,才能发现其在生活中的具体应用,并通过日常生活反映出事物的运行轨迹和基本原理。
人类社会在追求进步与发展的过程中,物理知识的应用至关重要,与人们的生活息息相关,有电灯、电话的发明,如今的手机网络普及、磁悬浮列车的高速运行,都能体现出物理知识在农业、工业及生活各领域的运用。
2 、物理知识在日常生活中的具体应用
2.1 、力学的应用
力学知识,最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。现代科技中的很大一部分都建立在力学知识的基础之上,很多错综复杂的机械设备都是利用一些简单的力学原理来制造的。力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。
对于重力现象,人们有一定的认知基础。例如,在羽毛球设计和制作的过程中,考虑到羽毛球材质地特殊性对该项运动的影响,会采用增加底部质量、降低球体重心的方式,延长羽毛球球体的使用寿命,这样既能保证球体上升的浮力,又能通过重力作用下降。建筑工人在砌墙时会用到重锤线,这是一种为确保墙体垂直,利用重力力学知识检验地面与墙体角度的工具,通过重锤线可以检测出墙体与地面的垂直角度是否达标、墙体是否倾斜。在农业生产中,农田的抽水灌溉、水稻的抛秧种植,既提高生产效益,又节省了大量的人力和物力。
摩擦现象广泛存在于人们的生活和生产中,摩擦力的大小对日常生活有着不同的影响,雨雪天气路面光滑,摩擦力就小,人们走路容易跌倒,车辆在行驶过程中易出现轮胎打滑。为了增加摩擦力,防止出现意外,在冰雪路面人们可以穿雪地靴或防滑鞋走路,车辆可以加装轮胎防滑链。在其他方面,机械设备、齿轮等零部件必须定期维修、润滑保养,才能减少摩擦力,提高机械使用寿命,确保设备稳定运行。
在日常生活中,人们会经常遇见各种各样的力的作用过程。诸如跷跷板、筷子等,衍生出许多生活的小窍门,大量生活经验与生产实践的总结,是广大人民群众智慧的结晶。
2.2 、热力学的应用
热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系以及状态发生变化时系统与外界相互作用(如能量传递和转换)的学科。通过媒体、网络上报道了解到很多核技术和宇宙起源等物理理论,却对生活中的物理现象知之甚少。然而,热力学与日常生活密切相关,学好物理不仅表示人们要认真学习课本的知识,更在于能从生活中简而易见的现象发现物理规律,从而认识物理理论。
热力学的应用范围很广,日常生活中处处可见,几乎是无处不在的。例如:高压锅通过气压调节沸点,锅内水的沸点不断提高,温度也随之上升,用高温、高压来快速烹制食物或消毒灭菌;天然气灶通过燃烧天然气或煤气,使化学能转化为热能;空调与冰箱的制冷系统将电能转化为热能;汽车、火车中的内燃机将热能转化为机械能;微波炉的加热装置将电磁能转化为热能;太阳能加热装置将太阳能转化为热能。另外,一些简单的热传导、保温等等,也属于热力学研究的范畴。
传统的农耕时代,农民依靠天气判断农耕的季节,任何天气变化都可能影响农作物的收成。冬天天气寒冷,气温较低,不适宜植物生长,受低气温影响,土壤中虫卵的冻死率明显增高,这将有效降低病虫害致死率。春天气温转暖,是适宜播种、出苗率较高的季节,只要提供足够的水和热,再借助光的作用,植物就能茁壮成长,产生植物繁殖必备的淀粉。随着现代农业的发展,人们不再需要关注天气的变化,通过温室大棚调节温度对农作物的影响,改变了传统的种植环境和方式,如今人们一年四季都能吃到各个季节的蔬菜、水果,极大地改善和提高了人们的生活水平。可见,热力学对于农业产业发展的重要性。
2.3、 光学的应用
光学是一门有悠久历史的学科,作为物理学科的重要组成部分,在实际生活中具有重要的应用价值。从古至今,人类对于光学的应用与研究从未停止过,原始社会人们燃烧火把产生光亮,照亮了黑夜。古代社会中,人们学会利用自然,用太阳光来看时间,养成了“日出而作,日落而息”的生活方式。近代社会中,随着科技的发展,直到电灯的普及,光学彻底走进了生活,实现了真正意义上的光学应用。
光学的应用不仅与人们的日常生活密切相关,在实际工作中也经常会用到物理光学,通过物理光学的反射、折射等原理,人们发明了望远镜、放大镜、平面镜、近视眼镜等生活工具,为人们的日常生活提供方便。例如:摄影师要拍出专业的作品,就必须掌握光线的运用技巧。学习物理知识,发现日常生活中的光学知识,在掌握规律的前提下,全面了解、应用光学知识。灯是日常生活中常见的光源,不同的场所会安装不同种类的灯,教室里的照明设备通常会选用日光灯管。与白炽灯相比,日光灯管的耗电量更低,透光性更强,光线下出现阴影机率也较低,只要在安装时,确保光源平行,就能有效减少光线对写作、阅读造成的影响。
光学对物理学的发展和现代科学技术的发展具有十分重要的作用。在日常生活和工作中,光属于必不可少的因素,渗透到人们身边的每个环节之中,在各个行业中都有着广泛的应用。例如在现代生活中,制造太阳能电池、硅光电池,大大缓解了能源危机。医学中,进行紫外线杀毒,拍摄X光片,检查患者的病情,辅助医生给予患者合理的治疗。农业生产中,探究各种植物对不同光的感光特性,研究哪一种光适合植物的光合作用。
2.4、 电学的应用
电学,涵盖一切以电为研究基础的学科。19世纪末随着电报、电力系统的应用逐渐奠定了此工程的学科基础,并广泛地应用在各个领域。在这个信息技术飞速发展的时代,从最基本的生活用电到企业生产、交通运输、信息技术,都离不开电,它已成为人类必不可少的重要能源。
现代化的生活离不开电的供应,可以说电是人类历史上最伟大的发明之一。日常生活中,家中所有电器的正常运转,都需要电的供应,电已成为人们“衣食住行”的必需品。通过所学的电学知识,加强用电安全,家中的电器不要超负荷用电,在享受电能源带来便捷的同时一定要注意安全用电。
汽车已成为现代生活中最重要、最便捷的交通运输工具之一,它包含很多物理电学相关的知识。汽车启动时,汽车电动机常用车载电瓶(蓄电池)供电,将电能转化为机械能。汽车在行驶的过程中,又利用车轮带动发电机发电,给蓄电池充电,这个过程中能量发生了转变,电能转换为化学能储存在蓄电池当中,而用电器给电动机供电时,化学能又转化为电能,实现了能量的转换。在汽车的整个行驶过程中,通过能量的转换,实现蓄电池充电、供电的作用,满足汽车的持续运行。还有很多与汽车相关的物理知识,例子举不胜举,只有多观察、勤思考,才能真正体会到物理学的魅力所在。
学习物理电学知识,应以生活实践为基础,通过生活应用对物理电学现象进行解释,才能获得科学、准确的认知。通过电学知识的应用,人们发现电能既可以与其他能量进行转换,又可以在其他能量的作用下得到应用。
3 、结束语
物理学是自然科学的一部分,已渗透到人类生活的方方面面,影响着人们的生活。如何将物理知识与生活实践相结合对学好物理至关重要,对所学物理知识内容进行实践与应用,善于发现问题、解决问题,使物理走向生活。
在当前教育背景下,学校在教学物理知识时应把握“既学理论、又懂应用”的原则,才能真正体现素质教育的内涵,做到“学以致用”,只有这样才能认识到物理学给人类社会带来的进步。
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原文出处:江.物理知识在日常生活中的应用[J].科技与创新,2020(07):85-86.