陳科羽
【摘 要】物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式有很多種,而且都會(huì)呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。物理學(xué)家牛頓針對(duì)物質(zhì)的客觀規(guī)律,研究出了三大定律,成為牛頓定律,在經(jīng)典物理學(xué)中起到基礎(chǔ)作用。在高中物理課堂上,作為學(xué)生的我們應(yīng)該充分的掌握牛頓三大定律的內(nèi)容,在實(shí)際的生活中加以應(yīng)用。通過對(duì)牛頓三大定律的學(xué)習(xí),可以深入的研究生活。牛頓三大定律在我們的生活中非常常見,通過學(xué)習(xí),作為學(xué)生的我們應(yīng)該在生活中勤于思考。
【關(guān)鍵詞】牛頓定律;三大定律;生活問題
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1671-8437(2018)10-0035-02
牛頓定律是物理學(xué)的核心內(nèi)容,在高中物理教學(xué)中也是重點(diǎn)內(nèi)容,我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中應(yīng)該多滲透生活知識(shí),使學(xué)生運(yùn)用牛頓定律解決生活中的實(shí)際問題。
1 牛頓定律的適用范圍和條件
1.1 適用范圍
牛頓定律一般應(yīng)用在宏觀的低速運(yùn)動(dòng)物體中,物體的速度要比光速小。在解決高速運(yùn)動(dòng)中,應(yīng)該采用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理。針對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng),應(yīng)該采用量子力學(xué)進(jìn)行。
1.2 適用條件
牛頓定律在慣性參考系中大量應(yīng)用,慣性系指的是地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓第二定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的內(nèi)在關(guān)系,力可以使物體產(chǎn)生加速,在力的作用下,物體會(huì)產(chǎn)生加速度的運(yùn)動(dòng)。我們?cè)趯W(xué)習(xí)中,應(yīng)該結(jié)合牛頓定律,對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化后,這時(shí)存在加速度,我們針對(duì)加速度的情況確定物體的受力情況。
2 牛頓定律在生活中的應(yīng)用
2.1 牛頓第一定律在生活中的應(yīng)用
所有的物體在沒有受力的情況下都會(huì)處于靜止的狀態(tài)或者處于勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),在實(shí)際的生活中,物體都會(huì)受到外界力的作用。不受力指的是物體受到的力全部抵消,在牛頓第一定律中,如果物體不受其他物體作用,如果其處于靜止?fàn)顟B(tài),那么會(huì)永遠(yuǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),如果處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那么會(huì)永遠(yuǎn)處于勻速運(yùn)動(dòng)中。所以,物體如果不受力,其會(huì)永遠(yuǎn)保持原有的狀態(tài),這種性質(zhì)就是慣性。牛頓第一定律在平時(shí)的體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用非常多,如在進(jìn)行跳高比賽的環(huán)節(jié)中,運(yùn)動(dòng)員都會(huì)助跑,這樣的目的在于運(yùn)動(dòng)員的速度可以有很大的提升,在慣性作用下,運(yùn)動(dòng)員會(huì)產(chǎn)生很大的促進(jìn)力,這時(shí)運(yùn)動(dòng)員會(huì)跳的更高[1]。在人們掌握了牛頓第一定律的原理后,可以將其運(yùn)用到體育項(xiàng)目中,幫助運(yùn)動(dòng)員放松肌肉,減少消耗量,使運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作更加協(xié)調(diào)。在進(jìn)行體操比賽環(huán)節(jié)中,人們對(duì)動(dòng)作的連貫性非常注重,連貫的動(dòng)作看起來非常美觀,而且在勻速的運(yùn)動(dòng)下,運(yùn)動(dòng)員可以減少體力的消耗。再如,汽車突然剎車,乘客會(huì)向前倒汽車突然啟動(dòng),乘客會(huì)向后倒;拋擲物體時(shí),物體離開手后,還會(huì)繼續(xù)飛行。
2.2 牛頓第二定律在生活中的應(yīng)用
在牛頓第二定律中,主要的性質(zhì)就是力的平衡,物體要想保持靜止或者勻速運(yùn)動(dòng),那么就要在共點(diǎn)力的作用下,物體所受的合力為零。在牛頓第二定律應(yīng)用中,如在游樂場(chǎng)中的跳樓機(jī),人們會(huì)被固定在座椅上,在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,人們會(huì)被沿著軌道提升到幾十米的高空,然后在靜止的狀態(tài)下釋放,座椅沿著軌道自由下落的環(huán)節(jié)中,其會(huì)受到空氣的壓縮,這時(shí)座椅的合力幾乎為零,所以,在高空快速下落狀態(tài)中,座椅受到的合力為零,這時(shí)座椅就會(huì)緩慢的將人們送回到地面。在牛頓第二定律應(yīng)用的環(huán)節(jié)中,大量的娛樂項(xiàng)目開始采用,可以豐富人們的生活。而且在很多城市交通部門也開始大量的應(yīng)用這一定律,如在市區(qū)內(nèi)的一些繁華街道,要求車輛的行駛速度不能超過60千米,在這個(gè)速度內(nèi),汽車在行駛中急剎車,才能在最短的時(shí)間內(nèi)停車,即使汽車不能停車,那么也會(huì)向前滑行。在人們的生活中,牛頓第二定律應(yīng)用也非常廣泛,在限速問題上保障了人們的出行安全。再如,用力推或拉物體,物體瞬間獲得加速度,開始運(yùn)動(dòng)踢足球時(shí)足球受到力后,加速度改變,從而改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2.3 牛頓第三定律在生活中的應(yīng)用
牛頓第三定律也被稱為作用與反作用定律,主要內(nèi)容為兩個(gè)物體之間的作用力總是大小相同、方向相反,并且作用在一條直線上。在我們的生活中,很多現(xiàn)象都可以采用牛頓第三定律來解釋。比如我們?cè)趧澊沫h(huán)節(jié)中,小船在水中自由的游動(dòng),如果風(fēng)速不同,小船的速度也不同。小船有時(shí)候會(huì)禁止不動(dòng),人們針對(duì)牛頓第三定律,為船只安裝了船槳。人們?cè)诓捎么瑯瑒?dòng)中,船槳就會(huì)對(duì)水面施加一個(gè)力,這時(shí)水面施加一個(gè)反作用力給船只,小船就開始滑行。噴氣式飛機(jī)噴出高壓的氣體,這時(shí)其通過作用力和反作用力原理,飛機(jī)會(huì)向前推動(dòng),飛機(jī)的速度也會(huì)提升。
牛頓第三定律在很多運(yùn)動(dòng)中也得到了廣泛的應(yīng)用,在游泳比賽中,人們的雙腳向后蹬水,這時(shí)水會(huì)給人體一個(gè)反作用力,人體會(huì)向前運(yùn)動(dòng)。針對(duì)這個(gè)原理,游泳運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中會(huì)非常注意,在比賽中,運(yùn)動(dòng)員的雙腳會(huì)選擇一個(gè)最佳受力點(diǎn),從而獲得最大的推進(jìn)力,游泳的速度會(huì)提升[2]。在滑雪中,會(huì)存在一定的重力,滑雪運(yùn)動(dòng)員在高空滑落后會(huì)產(chǎn)生很大的速度,但是在滑雪中如果運(yùn)動(dòng)員不能合理的控制速度,那么運(yùn)動(dòng)員就會(huì)筆直的下沖,這時(shí)運(yùn)動(dòng)員就會(huì)產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)。所以滑雪運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該注意控制身體,縮短下滑的時(shí)間,借助牛頓第三定律的方式,可以有效的減少運(yùn)動(dòng)員的能耗量,確保身體的穩(wěn)定。
在我們的生活中常常會(huì)應(yīng)用到牛頓定律,所以作為學(xué)生的我們,在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,還應(yīng)該充分的聯(lián)想生活,將牛頓定律應(yīng)用到生活中,為生活提供更多的便利,也鞏固了平時(shí)學(xué)習(xí)的知識(shí)。物理學(xué)科博大精深,在生活中應(yīng)用到牛頓定律的方面還有很多,我們應(yīng)該善于挖掘,巧妙的借助牛頓定律解決生活中的問題。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李博雅.用牛頓定律巧妙解決生活中的問題[J].高考,2016(24).
[2]韋葉平.基于實(shí)驗(yàn)探究下的規(guī)律課教學(xué)實(shí)踐研究——以創(chuàng)新建構(gòu)"牛頓第二定律"為例[J].物理教師,2016(08).