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高中物理知识在生活中的应用

2018-10-16龙顶明

环球市场信息导报 2018年29期
关键词:热学电磁学水箱

龙顶明

相较于初中物理,高中物理的学习难度更大也更加抽象,不容易被学生感知,是高中物理学习主要障碍之一,如何将知识与生活实际联系起来是学习高中物理的关键。本篇文章基于高中物理知识的角度,探讨作为一名高中生,如何在学习知识的过程中,将其运用到生活中,以便更好地完成物理学习。

物理学是研究物质的基本结构以及相互作用的规律,更侧重于研究物质的质量、时间、空间等属性。物理学也是其他专业学科的基础,它涉及生活中的方方面面,从早期的蒸汽机车运行到几乎人手一部的智能手机制造,都是基于物理学的理论基础。了解物理知识在生活中的应用,更有助于对我们的学习。

一、高中物理学习涉及的知识

高中生的课业压力较大,学习的科目众多,物理是其中的一种。高中物理知识主要包括力学、电磁学、光学以及热学,学习这些知识为我们揭示了无法用肉眼看到的物质运动规律,知道什么是位移、速度,对于物体运动有了量化计量方式。学习电磁学,了解生活中电气设备中的电压与电阻、电流的关系。学习光学,了解生活中遇见的光折射、反射原理,同时了解光的波长和频率。学习热学,了解物体相态之间的变化过程。这些看不到却真实存在的现象,在生活中得到实践,但由于没掌握这些规律的原理,所以在实际运用中出现或大或小的问题。对于一个高中生来说,学习物理不仅追求学业上有所精进,也是通过知识的学习更好地运用到生活中。

二、物理知识在生活中的运用

(一)力学知识在生活中的应用

在日常生活中常会碰到这样的情况,骑着自行车哪怕按着刹车仍要滑行一段时间才能停下,公交车上司机加速或减速人们不知觉向前向后倾,这细微处体现了力学分支的惯性知识。

常见的惯性利用,如教室里坐着的板凳,在长期的使用下,支撑的木条会与板凳面产生松动,当出现这一问题时通常是将支撑木条往地面撞几下,就会使板凳的凳面和支撑木条更加紧密,解决板凳松动的问题。此外,三轮车一般会在车上竖一个木块,以此防止三轮车在朝右行驶时,突然刹车停止,三轮车与地面摩擦会在惯性状态下朝右倾倒。

基于自行车在决速行驶状态下,突然前轮刹闸,后轮會相应抬高。因此在快速行驶下的情况下突然前轮刹闸,那么后轮就会抬高。基于此问题,应在骑自行车时同时拉紧前后轮的刹闸。利用惯性的这个特点,自行车可进行多种炫酷的特技表演。

(二)电磁学知识在生活中的运用

常规的电磁学的运用,最为常见的就是指南针,在电能尚未普及的古代,人们就懂得利用电磁的原理,指明大海航行的方向。在冬季,会发现头发与衣服或其他物质摩擦会产生静电,毛发会因此竖起,出现这问题人们会用梳子沾水并用其梳头,以此消除静电的影响。随着电磁学的研究,它也应用到医学领域,如核磁共振。这种技术是基于原子带正电进行的自旋运动,无序的原子核在外部环境下施加特定磁场,使无序的原子核变为有序,在受到外界作用下,就会变成射电信号,以此形成图像,方便医生为患者诊断病情。

(三)光学知识在生活中的运用

光学常见的运用类型有老师、同学戴的眼镜,它是基于光学原理根据近视的程度,制成的矫正视线的工具;望远镜、显微镜,通过透镜的组合以及相互距离的拉伸,让人们观看到或远或近的事物。此外,还有教室使用的照明灯具,通常会在教室中安装灯管而非白炽灯,两者相互比较,前者更加节能环保,同时照射距离广,不会产生光线下的阴影。根据光反射的原理,交通规则规定汽车夜间行驶时,不允许在车内开灯照明,这是考虑到灯光在车前窗的反射会影口向驾驶员的视线,带来较大的交通安全隐患。

(四)热学知识在生活中的运用

在寒冷的冬季,通常在汽车的水箱中加入一些酒精或倒掉一部分水,减小水箱液体的密度,避免低温造成水箱液体膨胀。这种方法,是考虑到水的密度比冰大的特点,若是水箱的水体积过大,那么在低温下可能冻结成冰并胀破水箱。之所以在水箱加入酒精,是利用其较低的凝固点,与水充分混合后水箱内的温度低水箱外的温度,避免液体结冰,从而起到保护水箱的作用。

在空调、风扇方面普及之前,夏天常用的降温方式,主要是在地面泼洒凉水,通过水蒸发带走大量热量。基于此原理,空调是利用液化氟利昂进行蒸发降温。尽管以上降温方式不同,但都是利用热学的原理。同样,具体到饮食也同样运用到热学知识,在寒冷的冬天人们喝热饮、吃热食,以此实现身体保暖;在炎热夏季,人们喝冷饮、吃冷食,以此实现身体降温。这一种形式的运用,是基于热传导效应。

热学的知识也应用于农业生产中,在冬末初春的季节,气温变化较快,为了避免农作物的幼苗被低温、高温交替损坏,农民往田里洒水,利用水的比热容,避免夜间低温冻坏幼苗,日间有效散热避免温度过高损坏幼苗。

综合上述,高中物理知识学习起来具有一定的难度,在学习过程中很难把课本上的物理知识与生活实际联系起来,为了降低学习物理的难度,我们应明确生活中是如何运用这些知识。这样不仅能增进学业,同时还实现学以致用,对于后续的物理知识学习有巨大的促进作用。

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