河北省廊坊市中國(guó)石油天然氣管道局中學(xué)高二一班(065000) 韓宇博 ●
生活中與力學(xué)相關(guān)的知識(shí)探討
河北省廊坊市中國(guó)石油天然氣管道局中學(xué)高二一班(065000) 韓宇博 ●
從古道今,我們都是從現(xiàn)實(shí)生活中探討物理學(xué)的奧秘,反之,我們又將所學(xué)的物理學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活,來改善我們的環(huán)境.物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),物理知識(shí)在現(xiàn)代生活、社會(huì)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用.力學(xué)是與日常生活關(guān)系最密切的物理學(xué)科之一,可以說在我們?nèi)粘I钪?,力學(xué)幾乎無處不在,人們的衣食住行處處都與力學(xué)有著緊密的聯(lián)系.重力、摩擦力以及杠桿原理等常見的力學(xué)現(xiàn)象和原理,在我們?nèi)粘I钪须S處可見,隨著人們對(duì)這些物理現(xiàn)象以及原理的認(rèn)識(shí)不斷深入,這些原理和知識(shí)也在深刻的影響著人們的生活,為人類文明的進(jìn)步起到很大的推動(dòng)作用.
物理學(xué);力學(xué);重力;摩擦力;杠桿原理
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用及其運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科.物理學(xué)研究的對(duì)象具有極大的普遍性,它的基本理論滲透在自然科學(xué)的許多領(lǐng)域,應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)部門,它是一切自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ).而在高中物理學(xué)中,力學(xué)知識(shí)顯得尤為重要.力學(xué)在高中物理教學(xué)中占有十分重要的地位,力學(xué)也是高中生比較難學(xué)的知識(shí)點(diǎn)之一.學(xué)好力學(xué)不僅關(guān)系著整個(gè)物理學(xué)科的知識(shí)架構(gòu),更關(guān)系著學(xué)生物理能力和物理思維的形成.所以,想學(xué)好物理必須要學(xué)好力學(xué),而學(xué)習(xí)力學(xué)并不局限于物理課本和實(shí)驗(yàn),而應(yīng)更多的聯(lián)系生活實(shí)際.注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系是新課程的基本理念之一,新課程在內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)聯(lián)系生活、社會(huì)、學(xué)生實(shí)際,在方法上強(qiáng)調(diào)探索、實(shí)踐活動(dòng),實(shí)現(xiàn)課程生活化、社會(huì)化和實(shí)用化,用生活化的內(nèi)容充實(shí)課堂教學(xué),為我們的課程增添時(shí)代的源泉和生活的活力.在物理課程中倡導(dǎo)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”,所以學(xué)好物理的力學(xué)部分,更應(yīng)該探討力學(xué)在生活中的應(yīng)用.
力學(xué)是與日常生活關(guān)系最密切的物理學(xué)科之一,可以說在我們?nèi)粘I钪?,力學(xué)幾乎無處不在,人們的衣食住行處處都與力學(xué)有著緊密的聯(lián)系.
重力與我們?nèi)粘I顦O為密切.由于物體的重力幾乎不變,所以伽利略意識(shí)到重力加速度也是個(gè)常量.伽利略的研究為牛頓的研究奠定了基礎(chǔ).牛頓在1687年發(fā)表萬有引力定律后,找到了重力的物理根源,從此人類對(duì)重力有了較正確的認(rèn)識(shí),牛頓是通過物體落地和月球不落地這兩種現(xiàn)象的對(duì)比而得到萬有引力概念的.我們生活在地球上,重力無處不在.例如工人師傅在建筑工作中會(huì)利用重錘線來檢驗(yàn)墻身是否豎直;打鐵店里的打鐵樁通過提高高度來增大撞擊力;平時(shí)生活中的用舉高的錘子來打釘木樁;這些都是充分利用重心的作用.假如沒有重力,世界不可想象,水不能倒進(jìn)嘴里,人們起跳后無法落回地面,飛舞的塵土?xí)肋h(yuǎn)漂浮在空中,整個(gè)自然界將是一片混濁.
摩擦力是我們生活中不可缺少的重要組成部分,摩擦力無處不在,沒有摩擦力你走不了路,拿不住筷子,坐不了汽車.那么什么是摩擦力呢?一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面運(yùn)動(dòng)時(shí),在兩個(gè)物體接觸面會(huì)產(chǎn)生一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力叫摩擦力.比如說:如果沒有摩擦力,我們?cè)诠饣牡孛嫔匣敬绮诫y行,因?yàn)槟Σ亮μ?,過于光滑.再比如:我們的鞋底會(huì)有各種各樣的花紋,其實(shí)是為了增大摩擦,保證走路平穩(wěn);還有,各類機(jī)器中經(jīng)常會(huì)加入潤(rùn)滑油,其實(shí)是為了減少齒輪間的摩擦力,保證機(jī)器的快速良好的運(yùn)行.木匠在把木板磨光滑的工作中,是用砂紙?jiān)谀景迳峡可凹埡湍景瀹a(chǎn)生的摩擦力將木板打磨平滑的;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)靠與皮帶的摩擦力將動(dòng)能傳給發(fā)電機(jī)發(fā)電;人們洗手時(shí)雙手摩擦把手上的灰塵洗掉;洗衣機(jī)洗衣時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)使衣服和水產(chǎn)生摩擦;吃東西時(shí)牙齒和食物發(fā)生摩擦;用拖把擦地;用布擦桌子;用板擦擦黑板都會(huì)產(chǎn)生摩擦力.在我們的生活中只要物體相互接觸都可能會(huì)產(chǎn)生摩擦力.
在現(xiàn)實(shí)生活中,物理學(xué)的一些原理隨處可見,比如杠桿原理.杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”.要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個(gè)力(用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn))的大小跟它們的力臂成反比.動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,用代數(shù)式表示為F1·L1=F2·L2.式中,F(xiàn)1表示動(dòng)力,L1表示動(dòng)力臂,F(xiàn)2表示阻力,L2表示阻力臂.從上式可看出,欲使杠桿達(dá)到平衡,動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍,動(dòng)力就是阻力的幾分之一.
杠桿可分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿.這幾種杠桿的特點(diǎn)如下:
1.省力杠桿:L1>L2,F(xiàn)1<F2,省力、費(fèi)距離,如撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀;
2.費(fèi)力杠桿:L1<L2,F(xiàn)1>F2,費(fèi)力、省距離,如釣魚竿、鑷子,筷子,船槳等.
3.等臂杠桿:L1=L2,F(xiàn)1=F2,既不省力也不費(fèi)力,又不多移動(dòng)距離,如天平、定滑輪等.
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理.他首先把杠桿實(shí)際應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)當(dāng)作“不證自明的公理”,然后從這些公理出發(fā),運(yùn)用幾何學(xué)通過嚴(yán)密的邏輯論證,得出了杠桿原理.所以.阿基米德“給我一個(gè)支點(diǎn),我能翹起地球”并不是天方夜譚,而是有著科學(xué)依據(jù)的.并且在現(xiàn)實(shí)生活中,杠桿原理也越來越多的被應(yīng)用于其他領(lǐng)域,比如說“經(jīng)濟(jì)學(xué)”,這些都在潛移默化的影響著人們的生活.
物理力學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)和生活實(shí)際中非常有用,深刻的影響著我們的生活.世界上存在著各種各樣的力,從宇宙天體到微觀分子、原子等存在著各種各樣我們看得見的、看不見的力.我們不斷的認(rèn)識(shí)力的相互作用,不斷探討力學(xué)的知識(shí),不斷發(fā)現(xiàn)力為我們生活提供的種種便利,隨著我們認(rèn)識(shí)的不斷加深與拓展,我們的生活也將發(fā)生著深刻的變化,我們的世界會(huì)變得越來越美好,生活也變得越來越便利!
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