劉長欣
同學(xué)們,物理世界的大門已經(jīng)向你敞開,歡迎你進(jìn)入令人驚嘆的物理世界暢游,感受物理學(xué)的神奇,體驗物理探究的樂趣。
物理世界里面有什么?物理知識在我們的生活中有哪些應(yīng)用?
物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律的自然科學(xué),物理學(xué)的研究對象非常豐富,包括聲、光、熱、力、電等自然現(xiàn)象,大至日、月、星辰,小到分子、原子、電子;不但研究固體、液體、氣體等實物,還要研究電場、磁場等看不見、摸不著的物質(zhì),
物理學(xué)的發(fā)展對人類生活產(chǎn)生了重大的影響,引起了深刻的變化,這種影響大致分為三個階段:
第一個階段:在17、18世紀(jì)。由于牛頓力學(xué)體系的建立和熱力學(xué)的發(fā)展,推動了世界上第一臺動力機(jī)械——蒸汽機(jī)的發(fā)明;對蒸汽機(jī)的深入研究,又促進(jìn)了內(nèi)燃機(jī)、蒸汽輪機(jī)的發(fā)明,在此基礎(chǔ)上,又發(fā)明了火車、汽車、輪船、飛機(jī)……引起了第一次工業(yè)革命,使人類進(jìn)入了工業(yè)化時代。
第二個階段:到了19世紀(jì),在法拉第等電磁理論的推動下,人們成功地制造出了發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、用電器等設(shè)備,引起了第二次工業(yè)革命,使人類進(jìn)入了工業(yè)電氣化時代,試想,如果沒有電,我們的生活會變成什么樣子?
第三個階段:20世紀(jì)以來,由于相對論和量子力學(xué)的建立,人們對原子、原子核結(jié)構(gòu)的認(rèn)識日益深入,促進(jìn)了半導(dǎo)體技術(shù)、激光技術(shù)、紅外遙感技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、納米技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展,使人類進(jìn)入了原子能、電子計算機(jī)、現(xiàn)代通信、自動化、空間科學(xué)等高新技術(shù)的時代,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在經(jīng)歷一場偉大的革命,我們的生活也在經(jīng)歷著日新月異的變化。
可以說,物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ),物理學(xué)對推動人類社會的發(fā)展有重要作用。
物理學(xué)這么重要,能起這么大的作用。是不是物理很神秘?很難學(xué)?其實不然,物理就在我們身邊,我們的日常生活與物理息息相關(guān),我們的生活中“物理的影子”無處不在。
汽車已經(jīng)成為我們出行的主要交通工具之一,圖1所示的幾個圖片,大家應(yīng)該比較熟悉,圖1A顯示乘車要系安全帶,圖1B顯示高速公路上不同車輛限速不同,圖1C提醒雨雪天氣謹(jǐn)慎慢行,圖1D顯示轉(zhuǎn)彎路段路面內(nèi)低外高,圖lE提醒汽車轉(zhuǎn)彎要減速,可是,乘車時為什么要系上安全帶?高速公路上為什么要限速?雨雪天為什么要減速慢行?轉(zhuǎn)彎處的路面為什么要修成傾斜(內(nèi)側(cè)稍低,外側(cè)稍高)的?汽車轉(zhuǎn)彎時為什么要限速?這些都是物理學(xué)研究的內(nèi)容。學(xué)習(xí)了力學(xué)知識后,你就會知道。
再請看圖2所示的四個圖片:
圖2A顯示的是一個小實驗,讓兩張紙自由下垂,然后在兩張紙的中間向下吹氣。你猜一猜兩張紙片是會分開還是并攏?
圖2B顯示的也是一個小實驗,在一個倒置的漏斗里放一個乒乓球,先用手指托著乒乓球,然后對準(zhǔn)漏斗細(xì)管向下用力吹氣,松手后乒乓球會掉下來嗎?
圖2C顯示的是一架正在起飛的飛機(jī),
圖2D顯示的是車站站臺上的黃色安全線,
這四個圖片之間有什么關(guān)聯(lián)嗎?圖2A、圖2B中的器材在生活中是很容易找到的,做這樣的實驗并不難,關(guān)鍵是你是否做了、隱藏的規(guī)律是否找到!大家可以試一試,這兩個實驗結(jié)果出乎預(yù)料,令你稱奇,而實驗所揭示的物理規(guī)律能解決很多生活中的問題,如,能解釋飛機(jī)為什么能升空,火車站站臺上的人為什么要站在一條黃色的安全線之外,還能解釋打乒乓球時上旋球和下旋球落點位置怎樣變化,旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的足球為什么路徑會發(fā)生彎曲而形成“香蕉球”等,唐代詩人杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中寫道“八月秋高風(fēng)怒號,卷我屋上三重茅”,利用這兩個實驗所揭示的物理規(guī)律,可以說明“屋頂茅草被卷走”的真正原因,利用這兩個實驗所揭示的物理規(guī)律,還可以制成噴霧器、水流抽氣機(jī)、汽油發(fā)動機(jī)的霧化器等。
眼睛是心靈的窗口,每天我們都要借助于眼睛獲取大量的信息,然而由于用眼不當(dāng)或生理變化等原因,有的人會近視,有的人會遠(yuǎn)視,為了能看得清楚,就需要配戴眼鏡,如圖3所示是兩副鏡架相同的眼鏡,你能區(qū)分出哪副是老花鏡,哪副是近視鏡嗎?你知道眼鏡的度數(shù)是怎么算出來的嗎?你知道近視眼與遠(yuǎn)視眼的成因嗎?你知道哪種眼鏡能做放大鏡使用嗎?你知道老花鏡什么時候成放大的像、什么時候成縮小的像嗎?學(xué)習(xí)光學(xué)的知識后,這些問題都可以迎刃而解。
我們每天都要和聲音打交道,你知道聲音是怎樣產(chǎn)生的嗎?它的傳播又有什么特點?你知道怎樣降低噪聲的危害嗎?你知道怎樣調(diào)節(jié)樂器的音調(diào)嗎?學(xué)習(xí)聲學(xué)的知識后,這些你都會知道的。
同學(xué)們,關(guān)于物理知識在生活中的應(yīng)用。實在是太多了,相信只要努力學(xué)好物理,它會給你們提供很多幫助,會解開你們的很多迷惑,會讓你們的生活增光添彩,努力吧,物理學(xué)習(xí)會非常艱辛。物理探究會樂趣無窮,希望你們能認(rèn)真觀察,細(xì)致探究,積極思考,在美妙的物理世界里,既學(xué)到知識,又掌握方法,提升自己的能力,成為國家的有用之才。
責(zé)任編輯 程哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2013年8期