高中物理知识在生活中的应用

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  摘要:众所周知,在高中学习阶段,物理这门学科的重要性是不言而喻的。不管是在日常生活中,还是工业生产中,都会用到物理学的知识。高中物理学中的电学、力学、光学等知识跟我们的生活和生产是息息相关的。对于高中生而言,不但学好课堂上的物理理论知识,更要学会将这些知识融会贯通于衣食住行的方方面面,从而更好地掌握物理知识和实现学以致用。
  关键词:高中物理知识;生活;应用
  前言
  在自然科学中,物理这门学科经历了多年的发展,其对社會和文化的推动和发展的作用是较大的。不管是牛顿的经典力学,还是开普勒第三定律、欧姆定律,都对我们的生活和生产有较为深远的影响。事实上,对于高中生而言,如果仅仅是专注于题海战术、专注于课本上的理论知识,这是不利于更进一步思考和学习的。然而,我们深入分析物理这门学科的特点,可知其不仅来源于生活,而且对我们的生活产生了较大的影响。如何使高中物理知识回归于实际生活,这是我们需要分析和思考的问题。
  1.高中物理知识在衣、食、住方面的应用
  衣:在夏季和冬季,人们倾向于选择穿着衣服颜色是有较大差异的。在冬季,主要穿深色衣服,因为深色衣服能够吸收大量的太阳辐射热。在夏季,浅色衣服吸收太阳辐射热较少。不仅如此,衣服的色彩也能够传达着多种信息和联想。比如,红色带给人一种活力、热情和喜庆的感觉,通过对这种心理效应进行分析,可知其跟色彩的物理刺激是分不开的。在服装设计方面,也会应用到一些物理知识。织物的经纬密度关系到织物的厚薄程度、外观、手感、强度、透气性等,而测量经纬密度需物理仪器进行测量。在选择材料的时候,也必须考虑到织物的强度和拉伸度、断裂程度等多个方面。并且,不同织物的硬度也会有所差异,所以需要进行一些物理实验,从而选择得到合适的服装设计材料。
  食:在食物的加工过程中,会用到一些物理知识。例如,我们在使用微波炉对食物进行加工的过程中,需要使用到加热原理:利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。
  具体分析如下,首先,我们需要了解下微波炉的构造。通常而言,微波炉是通过这几个部分组成的:电源,磁控管,控制电路和烹调腔。磁控管在4000伏高压电源的激励作用下,会产生微波,然后经由波导系统,微波被耦合到了烹调腔中。到这一步,还是不能使微波能量均匀分布的。接着,通过烹调腔进口处的搅拌器的旋转作用,使微波能够实现多个方向的反射,从而最终使食物被均匀加热。
  住:在住房的装修和设计、施工方面,也会用到不少物理知识。笔者以房屋装修为例,进行详细阐述。例如,在厨房和卫生间等用水较多的房间,为了避免地面打滑,在装修这些房间选择地板的时候,往往会选择表面粗糙度较大即防滑效果好的地砖。不仅如此,在选择地砖的时候,也必须考虑地板的硬度,这是因为房间如果置放重物,会对地砖产生较大的破坏作用。在房屋的装修过程中,会用到光学方面的原理。例如,在装修使用玻璃的时候,经常会使用到“毛玻璃”,这是因为这种玻璃在光漫反射作用下,可以达到物体就看不见了的效果。另外,在辅助照明灯饰的装修中,会使用到壁灯。新一代的壁灯一般陪伴有自动传统器,能够对室内环境的光线强弱进行感应,尽量避免了电能的浪费。除此之外,市面上还有一种能够配有被动式红外线感应区的壁灯,这种壁灯能够感应到移动物体,因而具有夜晚恐吓小偷的功能。
  2.高中物理知识在交通出行方面的应用
  在交通出行方面,下面主要以电动车为例进行阐述。电动车在我们交通出行中非常常见,它一般是使用蓄电池充当辅助能源,从而实现电能转化为动能。事实上,通过对电动车的分析,可知其中运用到了很多物理知识,包括摩擦力物理知识、力与运动物理知识、压力压强物理知识等,下面分别对这些物理知识的具体应用进行阐述。
  2.1在利用和减小摩擦力知识方面
  通过对电动车进行仔细分析,笔者发现在电动车的车轮和扶把上往往具有较多凹凸不平的图案,实际上这些图案的作用是为了增大接触面的粗糙度,从而使车轮与地面、手与扶把之间的摩擦力增加,从而在一定程度使行车的安全系数增加。在雨天,慢行的目的是因为雨水可使轮胎与地面之间的摩擦力减少,这样就使打滑导致的安全事故发生的概率增加。另外,在车轴安装的轴承的主要作用就是对摩擦方式进行转换,使滑动摩擦转为滚动摩擦,这是因为在同等力的作用下,滚动摩擦相对于滑动摩擦相比,对车轴的损耗要小。
  2.2在力与运动等物理知识方面
  在电动车从启动到平稳行驶的过程中,会用到力与运动方面的物理知识。电动车在启动的时候,电动车与地面的摩擦力小于牵引力,从而使电动车的运动状态发生变化。在电动车加速启动之后,电动车逐渐进入平稳行驶状态,此时的摩擦力大小等于牵引力的大小,这是一种二力平衡状态。在电动车刹车减速时,摩擦力会增大,打破摩擦力于牵引力二力平衡状态,从而使电动车速度逐渐减小至零。
  2.3在压力压强等物理知识方面
  电动车的坐垫往往较大,这样就能够使人与坐垫之间的受力面积增加,使人与坐垫之间的压强减小,达到了一定的减震减压的目的。气压方面的知识在电动车的轮胎方面也有应用。在夏季,如果温度较高,那么电动车的轮胎不能充气过足,这是因为,随着温度的升高,车轮轮胎的气压增加,会使车轮产生爆胎的危险。
  2.4电动车有关的能量转换知识
  在电动车充电的过程中,需要使用到能量转换的知识。详细分析其过程如下:在充电时,电能被转化为化学能,此时的化学能得到储存。在电动车的行驶过程中,蓄电池可以将储存的化学能被转化为电能,从而使电机发生运转,最终使电能转化为电动车的动能,这个过程就是一个能量转化的过程。
  3.小结
  综上,从日常生活到工业生产,都能看到物理知识的应用。我们不仅要深入学习物理知识,并且需要认识到物理知识的重要性,还要关注物理学的最新发展动态,使所学物理知识与当前的实际生活和社会实践紧密结合起来。唯有如此,才能真正地掌握物理学的相关原理和理论知识,做到学以致用。
  参考文献
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