高中物理重要知识与日常生活联系的探讨

2017-05-30 00:36苏宁玥
科技风 2017年21期
关键词:日常生活联系高中物理

苏宁玥

摘要:作为一门重要的高中理科类学科,高中物理与日常生活现象密切相关。基于高中物理涉及到的重要原理定律,本文以理论与实践相结合的方式,探讨日常生活现象中出现的问题与高中物理重要知识间的联系。

关键词:高中物理;日常生活;联系

高中物理是一门对初中物理基础知识的扩展和深入探讨的学科。特别地,随着我国科技的不断发展和人民生活水平的不断提高,高中物理所学习到的重要知识点与我们日常生活中接触到的各类问题直接的联系愈加紧密。作为一名高中生,如何培养自己发现问题、分析问题、以及解决问题的能力十分重要。本文通过日常生活现象中提炼出的物理问题,然后利用高中物理学习到的重要知识点来分析解决问题,探讨高中物理在力学、热力学、光学和电学等方面与现实生活现象间的关联性。

1 力学知识与日常生活现象间的联系

任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止,这是高中物理中重要的牛顿第一运动定律。在日常生活中,汽车突然刹车,乘客会向前倒;汽车突然启动,乘客会向后倒。这种现象运用牛顿第一运动定律可清楚的解释,汽车突然刹车时,由于之前汽车的运动状态是运动,“突然刹车”意味着在汽车发动机外力作用下改变了之前的运动状态,但是车内的乘客并没有收到外力作用,有种继续前行的趋势,因此相对于汽车参照物来说似乎“向前倒”;汽车突然启动时,类似地,由于之前汽车的运动状态是静止,“突然启动”意味着在汽车发动机外力作用下改变了之前的静止状态,但是车内的乘客并没有收到外力作用,有种继续原地的趋势,因此相对于汽车参照物来说似乎“向后倒”;

再比如,拋掷物体时,物体离开手后,还会继续飞行。主要是由于抛掷物体时,原先物体在手上是静止的,当手“抛掷”时,手对物体施加的外力导致物体有个初速度,这时候,没有其他外力作用的话,物体会继续飞行,直至空气阻力等消耗物体的动能为零,才会最终停止运动。

2 热学知识与日常生活现象间的联系

不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是热力学第二定律,也是热力学基本定律之一,这是按照热传导的方向性来表述的。

在日常生活中,夏天从冰箱拿出来的饮料在太阳下不久会“出汗”; 这是大家都遇到的现象,根据热力学第二定律,夏天时,对于刚从冰箱拿出来的饮料来说,饮料的温度会远远低于外界环境的温度,这时将冰冷的饮料拿到太阳下,周围环境温度相对较高的空气会迅速“液化”形成水蒸汽,即所谓的“出汗”,但是瓶中的液体却不可能迅速蒸发成“气体”,这就是因为热量从高温物体“空气”传递给低温物体“饮料”所形成的现象。

在生活中,人们常常会煮鸡蛋补充营养,平常煮熟的鸡蛋刚出锅后,如果立马剥落蛋壳的话,我们会发现这是很难做到的,此时,如果将煮熟的鸡蛋放入水中,过段时间后,蛋壳会非常容易剥落。之所以出现这种现象,是因为在高温的鸡蛋放入冷水中,蛋壳由于自身更加坚硬以及相对于内部蛋白和蛋黄不易变形的特点,按照物理学“热胀冷缩”的原理,密度小的蛋白和蛋黄比密度大的蛋壳更容易发生伸缩变形,因此在热量从鸡蛋散发至冷水这一过程中,蛋白和蛋黄逐渐收缩起来,而蛋壳却几乎没有任何变化,这时候,蛋壳跟蛋白和蛋黄之间就会形成所谓的“间隙”,蛋壳更加易于被剥落。从而避免了在剥鸡蛋时不会连壳带肉一起剥上。

3 光学知识与日常生活现象的联系

汽车在行驶过程中,如果不能及时看到左右两边车辆的行驶状况,特别是超车等现象,这将引起严重的交通事故。但是,当在汽车左右两边安装了后视镜后,根据物理学中光的反射原理,在光线反射的作用下,以后视镜为反射面,人的眼睛将会收到来自于汽车后方射进来的光线,从而能够清楚知道后方视野情况,从而能够预判其他车辆的驾驶行为,在左右两边安装的“眼睛”(后视镜)作用下,大大避免了交通事故;在雨后的夜晚,地面上会留有部分未流失的雨,从而形成了雨洼,如同一面“镜子”。这面所谓的“镜子”就相当于一个反射面,在月光下,光线照射在雨洼上,由反射定律可知,反射后的光线汇入人的眼睛,从而可知一般沿着月光下暗的地方没有水,而亮的地方才有水。

在古代,捕鱼者往往会用鱼叉来捕捉鱼,有经验的捕鱼者往往不会顺着看到鱼儿的方向来插鱼,这是因为,人的眼睛在岸上看向水中的鱼时,由于光的折射现象,所看到的鱼儿在水中的位置是有一定偏差的,这时候有经验的捕鱼者会迅速插向鱼儿在水中所看位置的下方,这就是光的折射定律最典型有趣的应用。

4 电学知识与日常生活现象的联系

高压输电,又名远距离输电,顾名思义,就是要求在远距离下完成输电的目标。由于远距离下的输电导线具有一定电阻,由电阻串联法则可知,距离越长,电阻越大。因此,根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。电阻越大,所带来的热量也越大,在一定条件下,这将带来轻则电线绝缘能力下降,影响输电的效率,重则电线燃烧引起火灾等严重事故。由于减少通电时间是没有意义的。因此,只能想办法减少电线的电阻,即选择电阻率低的电线,这就是我们常常选择铝或者铜作为电线材料的原因。另一方面,根据功率等于电流乘以电阻的公式可知,在功率一定时,也可以减少电流的大小,增大电压的方式来减少热量损失,这也解释了高压输电是提高输电效率的最好方法,供电厂多采用变压器来实现高压输电的缘故,从而增加电压来提高输电效率。

5 结语

总而言之,高中物理是一门有趣的学科,通过密切关注日常生活现象,并紧密联系高中物理理论知识来应用分析这类问题,将大大提高我们学习理论知识的兴趣和解决问题能力。从而使物理学能够更好地造福于社会,促进人类社会的进步与发展。

参考文献:

[1]白钊羽.关于高中物理知识在生活中的应用探讨[J].科技展望,2017(04):212.

[2]李艳杰.论物理与日常生活的密切关系[J].青春岁月,2013 (05):253.

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