物理是一門探究科學(xué)規(guī)律的重要學(xué)科,和日常生活有著密不可分的聯(lián)系,物理理論知識(shí)是對(duì)生活中各類物理現(xiàn)象的最好詮釋。在現(xiàn)代生活中,物理學(xué)的優(yōu)化利用利于學(xué)生將物理知識(shí)學(xué)“活”,科學(xué)培養(yǎng)物理素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,不斷提高物理綜合實(shí)踐能力。因此,本文從不同角度入手客觀闡述了現(xiàn)代生活中物理學(xué)應(yīng)用。
在日常生活中,物理現(xiàn)象隨處可見,影響著人們生活的多個(gè)方面。在學(xué)習(xí)物理學(xué)科過程中,我們要注重從理論走向社會(huì)實(shí)際,在日常生活中去認(rèn)識(shí)物理學(xué)科,巧妙利用所掌握的物理知識(shí),解釋物理現(xiàn)象和其相關(guān)的其他學(xué)科現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象,在解決生活實(shí)際問題中有效鞏固課堂上所學(xué)物理知識(shí),不斷促進(jìn)自身思維發(fā)展,科學(xué)培養(yǎng)能力與素養(yǎng),為進(jìn)入更高階段的學(xué)習(xí)提供有利保障。
現(xiàn)代生活中物理學(xué)應(yīng)用重要性
在高考中,物理是重要科目之一,在理科綜合方面占據(jù)的分值較大。物理學(xué)在現(xiàn)代生活的應(yīng)用尤為重要,是促進(jìn)物理知識(shí)、日常生活緊密聯(lián)系的關(guān)鍵所在。高中物理學(xué)科知識(shí)抽象化、復(fù)雜化,難度較大,將物理學(xué)知識(shí)巧妙應(yīng)用到實(shí)踐中利于我們準(zhǔn)確把握物理知識(shí)、日常生活二者關(guān)系,不斷促進(jìn)彼此間的聯(lián)系,在具體化情境中,去理解、掌握一系列抽象化的物理概念、定理知識(shí)等,優(yōu)化所構(gòu)建的物理知識(shí)框架體系,日漸積累豐富的物理知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。高中物理學(xué)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用利于不斷激發(fā)我們的物理學(xué)習(xí)興趣,在探討、分析生活中物理現(xiàn)象的過程中,驗(yàn)證書本上所學(xué)的物理知識(shí),掌握科學(xué)的物理學(xué)習(xí)方法,強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)意識(shí),不斷提高自主學(xué)習(xí)能力,優(yōu)化思考問題方式,深層次分析、研究看似簡(jiǎn)單化的物理問題,解決物理理論知識(shí)學(xué)習(xí)、物理實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問題,有效提高物理解題能力與物理學(xué)習(xí)成績。此外,高中物理學(xué)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用利于我們巧妙利用新舊物理知識(shí),不斷促進(jìn)思維發(fā)展,不斷挖掘自身各方面潛能,為進(jìn)入更高階段的學(xué)習(xí)埋下伏筆,成為新時(shí)期需要的高素質(zhì)專業(yè)人才。
現(xiàn)代生活中物理學(xué)的具體應(yīng)用
電學(xué)方面
在現(xiàn)代生活中,電力知識(shí)的應(yīng)用頻繁,比如,微波爐加熱食物。在加熱食物過程中,微波爐電能會(huì)轉(zhuǎn)化成電磁能,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為食物所需的熱能,短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較多的熱量,制熱食物,給忙碌中的人們帶來了極大地便利。
就家用電器而言,在不使用情況下,處于待機(jī)狀態(tài),指示燈亮著,仍然會(huì)消耗電能,會(huì)增加日常生活中電氣設(shè)備能耗。部分電能轉(zhuǎn)化為光能,不斷產(chǎn)生熱量,對(duì)家用電器造成不同程度的損害,提高故障發(fā)生率,會(huì)縮短家用電器使用壽命。針對(duì)這種情況,在日常生活中,如果不使用家用電器,要及時(shí)將電源拔掉,使其處于關(guān)閉狀態(tài),降低設(shè)備能耗的基礎(chǔ)上,提高設(shè)備運(yùn)行性能。也就是說,在應(yīng)用物理學(xué)知識(shí)中,我們要積極參與到對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究中,親自動(dòng)手操作中理解對(duì)應(yīng)的物理電學(xué)知識(shí),科學(xué)解決生活中遇到的電路問題。
以“火警報(bào)警器”為例,在實(shí)驗(yàn)探究過程中,我們要巧妙利用基本實(shí)驗(yàn)器材,導(dǎo)線、電壓表、滑動(dòng)變阻器等,要以電路圖為基點(diǎn),正確連接電路,合理改變電路中傳感器阻值,仔細(xì)觀察電路中電流表以及電壓表變化情況,準(zhǔn)確記錄讀數(shù),客觀分析電路分支電阻對(duì)分支電流、電壓影響,進(jìn)行合理化計(jì)算,深入了解生活中火警報(bào)警器結(jié)構(gòu)性能、工作原理。以“廢舊電池循環(huán)利用”為例,在學(xué)習(xí)過程中,我們可以根據(jù)廢電池特征、循環(huán)利用要求等,進(jìn)行相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)。
我們先要科學(xué)查詢相關(guān)資料,做好探究實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。在探究實(shí)驗(yàn)過程中,我們要以電路圖為基點(diǎn),準(zhǔn)確測(cè)量廢舊電池的電壓、容量的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確把握廢舊電池空載電壓、標(biāo)稱電壓二者間的差異性,再對(duì)比分析新舊電池,發(fā)現(xiàn)和新電池相比,廢舊電池有著更大的內(nèi)阻,內(nèi)部能量消耗也特別大。舊電池仍然有電流輸出,電量明顯減少,在實(shí)際應(yīng)用中,需要多次充電。在該實(shí)驗(yàn)探究過程中,我們也能更好地理解電學(xué)章節(jié)中抽象化的電壓以及容量測(cè)量知識(shí),加以優(yōu)化利用,客觀解釋生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象,科學(xué)處理手機(jī)、電子玩具等中的電池,變廢為寶,實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,降低對(duì)周圍環(huán)境的污染程度。在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作之后,我們可以利用掌握的電路新舊知識(shí),科學(xué)解決生活中的相關(guān)電路問題,比如,電燈變暗。我們可以巧妙利用電路動(dòng)態(tài)分析知識(shí),明確電路電燈變暗具體原因,比如,串聯(lián)電阻變大,及時(shí)更換電阻,確保電路電燈可以正常照明。也就是說,我們可以根據(jù)其生活中應(yīng)用,來驗(yàn)證電路章節(jié)所學(xué)的電路知識(shí),進(jìn)一步消化、吸收電路知識(shí),再將其應(yīng)用到日常生活中,科學(xué)解決生活中的實(shí)際物理問題。此外,在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)中,我們需要準(zhǔn)確理解并掌握一系列物理概念、定理等知識(shí),但有些概念、定理知識(shí)復(fù)雜化,比如,“并同串反”定理。在掌握過程中,我們可以根據(jù)其在現(xiàn)代生活中的具體應(yīng)用,合理理解該定理,“并同”是指在日常生活中,并聯(lián)電路電阻阻值動(dòng)態(tài)變化,電阻、電功率等發(fā)生正比例變化;“串反”是指如果串聯(lián)電路電阻阻值發(fā)生變化,其對(duì)應(yīng)電阻、電壓等發(fā)生反比例變化。
熱學(xué)方面
在現(xiàn)代生活中,人們進(jìn)行的多項(xiàng)活動(dòng)都和天氣有著密不可分的聯(lián)系,而天氣又和高中物理學(xué)中的熱學(xué)知識(shí)息息相關(guān)。在夏季,人們會(huì)在地面上灑上適量的水,在水蒸發(fā)作用下,降低附近環(huán)境溫度;在冬季,人們采用喝熱水的方法,在熱傳導(dǎo)作用下,讓身體變暖,避免身體溫度隨著外界溫度持續(xù)降低。在冬季農(nóng)作物種植中,農(nóng)民會(huì)巧妙利用“白天放水、夜間灌水”二者相結(jié)合形式,充分發(fā)揮水比熱容優(yōu)勢(shì),確保農(nóng)作物苗木健康生長,避免因冬季外界溫度較低,凍壞農(nóng)作物,有效降低農(nóng)作物生產(chǎn)成本。同時(shí),在日常生活中,當(dāng)我們經(jīng)過飯店的時(shí)候,總會(huì)聞到一股飯菜香味,經(jīng)過垃圾堆的時(shí)候,會(huì)聞到一股臭味。在學(xué)習(xí)熱學(xué)知識(shí)后,我們可以利用相關(guān)知識(shí)來解釋生活中這一常見現(xiàn)象,這和分子熱運(yùn)動(dòng)有著密不可分的聯(lián)系,也可以用來解釋夏天味道為什么比冬天濃,這是因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)和溫度緊密相連。在分子熱運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象作用下,夏季垃圾臭味會(huì)更濃,我們要注重生活垃圾的合理化堆放,降低垃圾對(duì)周圍環(huán)境的污染程度,有效提高周圍空氣質(zhì)量。此外,在日常生活中,人們都喜歡吃煮熟的雞蛋,來補(bǔ)充身體所需的營養(yǎng)物質(zhì)。在剝雞蛋過程中,雞蛋蛋白隨著雞蛋殼被剝下的現(xiàn)象特別常見。endprint
在學(xué)習(xí)熱學(xué)知識(shí)之后,我們可以利用熱學(xué)中的“熱脹冷縮”知識(shí),來解釋生活中這一常見的物理現(xiàn)象。物體伸縮情況和自身密度相關(guān),密度較大的物體伸縮效果更好。雞蛋殼內(nèi)部由蛋白、蛋黃組成,二者伸縮情況并不相同。煮熟的雞蛋已被加熱,雞蛋殼、蛋白二者的伸縮程度也會(huì)不同,蛋殼中的蛋白不斷膨脹,和蛋殼緊緊相連。
在解決該物理問題中,我們利用“熱脹冷縮”原理,先將雞蛋在涼水中放置一會(huì)兒。在冷水作用下,煮熟的雞蛋蛋殼溫度會(huì)不斷降低,出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,但雞蛋殼中的蛋白溫度降低較慢,并沒有出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,會(huì)不斷受到雞蛋殼的擠壓,但蛋白產(chǎn)生收縮現(xiàn)象的時(shí)候,雞蛋殼不再發(fā)生收縮現(xiàn)象,雞蛋殼、蛋白二者處于分離狀態(tài),可以輕易將雞蛋殼剝下。
聲學(xué)與光學(xué)方面
在現(xiàn)代生活中,物理學(xué)中聲學(xué)知識(shí)的應(yīng)用也非常廣泛,生活中“打電話”這一現(xiàn)象便是聲學(xué)知識(shí)應(yīng)用的最好見證。在接聽電話的過程中,我們可以第一時(shí)間根據(jù)聲音,判斷出打電話來的朋友是誰。在解釋這一常見物理現(xiàn)象中,我們可以利用聲學(xué)中的音色知識(shí)來解釋,這是因?yàn)樵谌粘贤ā⒔涣髦?,我們已記住了?duì)方聲音特征,也就是所謂的“聽音識(shí)人”。在學(xué)習(xí)聲學(xué)知識(shí)之后,我們可以用聲學(xué)知識(shí)解釋生活中“敲物辨質(zhì)”現(xiàn)象。人們常采用敲擊物體這一方法來辨別物體質(zhì)量,尤其是瓷器類物品,敲擊過程中,不同品質(zhì)的物體發(fā)出的聲音并不相同。在光學(xué)方面,光在人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中占據(jù)重要位置,比如,教室中的燈管。和白熾燈相比,燈管具有更好的節(jié)能效果,可以在一定程度上降低日常能耗。白熾燈極易產(chǎn)生大面積陰影,燈管下的光為平行光,可以減小陰影面積。又比如,在晚上,汽車內(nèi)部不能開燈。這是因?yàn)槿绻_燈,在擋風(fēng)玻璃作用下,產(chǎn)生的反射光會(huì)干擾車內(nèi)駕駛?cè)藛T視線,提高駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù),只需要借助反光鏡,駕駛?cè)藛T便能隨時(shí)觀察路上行車情況,安全駕駛。
力學(xué)方面
在學(xué)習(xí)力學(xué)內(nèi)容之后,我們也可以利用對(duì)應(yīng)的力學(xué)知識(shí)去解釋生活中某些物理現(xiàn)象。以“滑冰”為例,這是很多年輕人喜歡的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng),特別是冬季?;惺欠耥樌偷孛娲植诔潭染o密相連,我們可以用力學(xué)中的“摩擦力”章節(jié)中 “摩擦力大小和接觸面光滑度相關(guān)”這一力學(xué)知識(shí)來解釋。如果冰面光滑程度較高,摩擦力較小,滑冰者滑行也更加順暢,反之亦然。在剛開始滑冰的時(shí)候,我們大都會(huì)采用手推墻方法順利滑行,其應(yīng)用了力學(xué)中的“力的作用是相互的”知識(shí)點(diǎn)。以“足球運(yùn)動(dòng)”為例,在進(jìn)攻方射門過程中,防守方會(huì)巧妙利用行進(jìn)路線,“攔截”足球。我們可以利用“力會(huì)改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這一知識(shí)點(diǎn)來解釋該力學(xué)現(xiàn)象。這是因?yàn)樵诓皇苋魏瘟ψ饔孟?,物體自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并不和發(fā)生變化,在“攔截”過程中,進(jìn)攻方手中的足球會(huì)受到力的作用。足球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨之發(fā)生變化,足球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,無法按照原有的運(yùn)行狀態(tài)前行。以“洗衣機(jī)脫水原理”為例,在向心力作用下,洗衣機(jī)脫水桶、衣服二者處于在垂直狀態(tài),豎向產(chǎn)生的重力、摩擦力方向相同,摩擦力、支持力又存在某種關(guān)系。洗衣機(jī)被啟動(dòng)之后,內(nèi)部的水會(huì)不斷進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng),隨著轉(zhuǎn)速不斷增加,洗衣機(jī)內(nèi)部向心力逐漸增大,而衣服在水方面的附著力將會(huì)不斷減小,水、衣服二者分離,達(dá)到脫水的目的。
結(jié)論
總而言之,在學(xué)習(xí)高中物理學(xué)知識(shí)中,我們要注重其在現(xiàn)代生活中的具體應(yīng)用,多層次巧妙利用光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)等知識(shí),驗(yàn)證書本上所學(xué)的理論知識(shí),解釋生活中的物理現(xiàn)象,并在實(shí)踐探究中積累豐富的物理知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn),科學(xué)培養(yǎng)物理思維的基礎(chǔ)上,不斷提高自身綜合素養(yǎng)。
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(作者簡(jiǎn)介:李樂天,四川閬中東風(fēng)中學(xué)。)endprint