第一篇:物理與我們的生活 論文
現代生活于物理學
仰觀浩瀚的宇宙,我們會為它的廣闊無垠所震撼;俯察喧鬧的塵世,我們會為它的復雜多變而困惑。在偉大的自然面前,每個人部會不由自主地感受到自身的渺小。然而,人之慚以為人,就在于擁有可以思維的大腦,能從紛繁蕪雜的自然現象中總結出客觀規律,并以此來更好地認識自然,改造自然。這些“自然之律”一一科學中的各種定理,乃是人類思想寶庫中最綺麗的瑰寶。
科學定理,不僅體現了宇宙、自然、科學之美,而且蘊涵著許多科學思想、科學方法、科學精神的精髓。它們的出現極大地促進了科學技術的發展,在改善火類生活、改變世界面貌、推動社會發展的過程中顯現出巨大的力量。萬有引力定律與人類遨游太空,愛因斯坦質能方程與原子彈爆炸,就是這種力量最生動的體現。一代又一代的科學家們探究科學定理的過程,不僅包含著艱苦的探索、曲折的歷程和動人的故事,還有成功與失敗、歡樂與悲傷,甚至還包括血和淚。其中蘊涵的人文精神,堪稱人類文明發展過程中最寶貴的財富。作為人類文明的傳承者,我們應該了解它們。物理是一門歷史悠久的自然學科,物理科學作為自然科學的重要分支,不僅對物質文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用,而且對人類的思維發展也產生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學,到牛頓時代的經典力學,直至現代物理中的相對論和量子力學等,都是物理學家科學素質、科學精神以及科學思維的有形體現。隨著科技的發展,社會的進步,物理已滲入到人類生活的各個領域。例如我們每天出行的交通工具,給我們帶來的方便和快捷。下面我們就從汽車談起,汽牛已成為現代生活中最重要的交通運輸工具之一,它包含著許許多多的物理知識。
一、力學方面
(一)汽車受到豎直向下的重力作用,其質量越大,重力也就越人,并且其底盤質量都較人,這樣可以降低汽車的重心,增加汽車行駛時的穩度。汽車受到地面對車的支持力,在水平路面上時,所受支持力與重力是-x,t平衡力,大小相等,方向相反;同時汽車對地面有壓力,對地面的壓力和路面的支持力是一對作用力與反作用力,大小相等,方向相反。但汽車過拱橋時因要改變運動狀態(可看作圓周運動,需向心力),橋面對車的支持力小于重力,車對橋面的壓力也就小于重力,而在過下凹路面時,則與之相反。(二)汽車的車身設計成流線型,可以減小汽車行駛時受到空氣的阻力。在汽車快速行駛時,車的尾部會形成一個低氣壓區,尾部塵土飛揚,因此汽車后窗玻璃通常都是固定不能打開的。在高速小轎車后面還有類似飛機一樣的尾翼,可防止高速行駛時因向上和向下的氣壓差而形成升力,減小了對地面的壓力,從而使摩擦力減小,影響行車安全。(三)汽車前進的動力來自地面對主動輪(大多數汽車是后輪驅動)向前的摩擦力,而從動輪(前輪)與地面的摩擦力向后。(四)汽車在平直路面勻速前進時牽引力與阻力互相平衡,合力為零;加速時牽引力大于阻力,合力向前;減速時則與之相反。汽車轉彎時,司機要轉動方向盤,地面給車一個向內側的摩擦力以改變車的運動狀態(彎道處常常外側比內側高,同時使支持力和重力也形成一個向內的合力,防止因摩擦力過小不能提供足夠的向心力,從而導致汽車轉彎時出現向外打滑現象,以致引起側翻)。而且汽車在轉彎時,乘客會因為具有慣性向拐彎的外側傾倒。汽車急剎車(減速)時,司機踩剎車通過增大壓力來增大摩擦力,車輪與地面的摩擦由滾動摩擦變成滑動摩擦(急剎車時),從而使車作減速運動,乘客也會閃慣性向車前方傾倒;加速或突然啟動時,乘客又會因慣性向后仰。(五)不同用途的汽車,車輪寬度、大小和個數不同,與汽車對路面的門i強大小有關。車輪表面做成凹凸不平,是通過增大接觸面的粗糙程度來增人摩擦。在冰凍的路面上行駛時,常在路面L撒鹽或煤渣,在車輪上套上防滑鏈來增大摩擦,而且要減速行駛。(六)汽車的座椅都設計得比較寬大,這樣就減小了對乘客身體的壓強,使人乘坐著感覺舒服一些。汽車修理中用的千斤頂等利用密閉液體能夠傳遞壓強,用較小的力就能獲得較大的動力。(七)大量應用了簡單機械:①方向盤、車輪、開窗搖柄等都是輪軸,②剎車桿、調速桿等裝置是省力杠桿。(八)汽車爬坡時要換成低速檔:由P=Fv可知,在功率一定時,降低速度,可獲得較大的牽引力。(九)汽車行駛中還涉及速度、路程、時間及計費方面的計算,參照物與運動狀態的描述等問題。(十)認識限速、里程、禁鳴等標志牌,了解其含義。交通管理方面要求:
1、小汽車的司機和前排乘客必須系好安全帶,這樣可以防止慣性的危害;
2、嚴禁車輛超載,不僅僅減小車輛對路面的破壞。還能減小摩擦、慣性等;
3、嚴禁車輛超速,防止急剎車時,因反應距離和制動距離過長而造成車禍;④嚴禁酒后駕車和疲勞駕車。
二、熱學方面
(一)汽車發動機常用柴油機或汽油機等內燃機,利用燃料燃燒把化學能轉化為內能,再把內能轉化為機械能對外做功。(二)發動機外裝有水套,用循環流動的水幫助發動機散熱,是因為水的比熱容大。(三)冬天,為防止水結冰反常膨脹凍裂水箱,入夜時要排盡水箱中的水;而在寒冬時用冷水洗車比用熱水洗車好,這樣不易結冰。(四)小汽車的后窗玻璃板中嵌有一道道的電熱絲,可防止車內的水蒸氣液化后附著在玻璃七。(五)剛坐進汽車或有汽車從你身旁駛過時,因擴散現象會聞到濃濃的汽油味。(六)空調車車窗玻璃設計成雙層的,在空調打開后要開好門窗,可減少熱摶遞。(七)環保汽車使用氣體或液體燃料(如甲烷、乙炔、氫氣、乙醇等),可減小對大氣的污染。
三、聲學方面
(一)汽車喇叭振動發聲,而發動機的噪聲又要盡量減弱(發動機的煙筒上裝配消音器,是在聲源處減弱噪聲)。(二)為減輕車輛行駛時的噪聲對道路旁邊居民的影響,在道路旁設置屏障或植樹,是在傳播過程中減弱噪聲。(三)喇叭發聲:電能轉化為機械能,以聲波形式通過空氣向周圍傳播。
四、電學方面(一)低J玉對人體相對安全些(在干燥環境下對人體的安全電壓為36\7),所以供電系統均為低電壓(12、。或
24、)。汽車的發動機常用低壓電動機起動,電動機的原理是根據磁場對通電導體的作用工作的,它把電能轉化為機械能。(二)汽車電動機(汽車電機)常用車載電瓶(蓄電池)供電,汽車運行過程中又利用車輪帶動車載發電機發電,給蓄電池充電。給蓄電池充電時,電能轉化為化學能儲存起來,此時蓄電池是用電器用蓄電池給電動機供電時,化學能轉化為電能,此時蓄電池才是電源。(三)車載蓄電池還被用來為汽車上配裝的空調、電扇、收錄機、cD機及各種用途的電燈供電,方便地電能轉化為機械能、聲能、光能等等。(四)油罐車的尾部通常要掛一條鐵鏈直達路面,這樣做有利于使運輸過程中因顛簸摩擦而產生的靜電荷迅速傳到大地,避免因靜電堆積而放電引起災難。
五、光學方面
(一)汽車旁的觀后鏡,交叉路口的觀察鏡用的都是凸面鏡,可以開闊視野。(二)汽車在夜間行駛時,車內一般不開燈,這樣可防止車內乘客在司機前的擋風玻璃上成像,干擾司機正確判斷。(三)汽車前的擋風玻璃通常都不直立(底盤高人的車除外),這是因為擋風玻璃相當于平面鏡,車內物體易通過它成像于司機面前,影響司機的判斷。(四)汽車尾燈燈罩:角反射器可將射來的光線反回,保證后面車輛安全。(五)汽車頭燈:凹面鏡反射原理,近距光燈絲在焦點附近,遠距光燈絲在焦點上。(六)汽車的霧燈發黃光,是因為黃光不易被散射,在霧天更容易被遠處的人發現。
六、汽車上的新技術現在許多汽車還應用了電子防盜報警器進行防盜,電子燃油噴射系統以節省燃油和減少排出的廢氣對環境的污染,安裝導航定位系統(中國北斗導航系統、美同全球定位系統GPS、俄羅斯全球導航系統、歐洲伽利略導航衛星系統計劃)進行定位、測速等,安裝ABS(使車輪與地面之間保持接近滑動又未滑動狀態,縮短剎車距離)+EBD(在汽車制動的瞬間,高速計算出四個輪胎由于附著不同而導致的摩擦力數值,然后調整制動裝置,使其按照設定的程序在運動中高速調整,達到制動力與摩擦力的匹配,以保證車輛的平衡和安全)防止汽車在急剎車時出現甩尾和側移。
一只蘋果從樹上掉下來,砸在牛頓的頭上。于是產生了萬有引力的定律,改變了人們對宇宙的認識,改變了世界發展的進程。故事很浪漫,卻并非事實。蘋果沒有砸中牛頓。23歲的牛頓正在為重力問題冥思苦想,一個蘋果掉在地上,觸動了他的思緒。“為什么蘋果總是垂直地落向地面?”為什么蘋果不會斜著落下或飛向天空?提出問題只是探索的起點。他需要運用想象力和聯想力,幫助他推測地心存在著引力。然而,任何理論假說,都需要求證。牛頓有良好的數學知識。他運用數學的語言描述并剖析自然的現象,用微積分研究動力學,以數學公式表達引力的定律。所以,牛頓發現了萬有引力定律。在日常生活中,我們或多或少地會看到蘋果落到地面上。有多少人提出過問題:“為什么?”。我們在學校接受的教育,更多地是記住老師傳授的那一套一套問題的答案,一個一個結論,一條一條定律。我們甚至不善于提出問題,或者缺乏激情和興趣去思索假設,或者沒有勇氣和真誠去尋求驗證。我們的生活中處處可看到物理科學與我們息息相關,生活中并不缺少科學和問題等待著我們的回答,而是我們如今缺少對于生活的觀察,只要我們仔細觀察生活,其實這個世界很美妙,有很多問題等待著我們去解決,讓我們成為下一位牛頓吧!仔細觀察生活吧!
第二篇:淺談物理與生活
淺談物理與生活
物理是研究某種事物的規律的學說。物理帶領我們解開事物最神秘的一面,認清它的本質,同時應用于生活,引導社會不斷向前推進。物理涉及的領域及其廣泛,比如光、電、氣等等,這些都是我們生活中最常見的東西。所以,只要我們能夠親身感受到的都可以稱之為物理,但是,古往今來又有多少人發現這些事物的規律、本質呢?因此,每種事物的發現者都離不開敏銳的洞察力,同時他們都是科學史上的領軍人物,留垂千古。
每種事物所蘊含的物理知識都是需要科學家們花費無數的心血與汗水去探索,有的需要一個人的一生,還有的可能需要幾代人的努力,所以說探索的過程是很艱難的,有的可能一輩子都不會有什么收獲,正因為無數前人們的付出才會有了今天輝煌的社會。那我就談談一些比較著名的科學家,愛因斯坦,這個全世界人民都熟悉的名字,他的成就是很多人都難以企及的,他的《狹義相對論和廣義相對論》建立以來,已經經受住了實踐和歷史的考驗,是人們普遍承認的真理。相對論對于現代物理學的發展和現代人類思想的發展都有巨大的影響。相對論從邏輯思想上統一了經典物理學,使經典物理學成為一個完美的科學體系,在生活中也被應用于衛星的定位,從而提供更加精確的信息;還有他提出的《能量守恒》,即質能公式,這個理論對原子核的發展帶來了難以想象的幫助,在現實生活中也有核力發電、核彈。再談談另一個著名的科學家,牛頓。他的三個基本定律給近代物理發展帶來飛躍性的進步,是力學中重要的定律,它是研究經典力學的基礎,這三個定律解釋了生活中很多不明白的物理現象。從上述的兩位科學家可以看出:物理知識是無止境的、偉大而又神圣的,它給我們的生活提供了更好的物質條件,享受到了更加富足的生活。
正因為物理涉及領域廣泛,所以才會探索到更多有用的東西,沒有它們就沒有如今繽紛多彩的世界。史上有很多關于物理科學帶領社會進步的例子,可能大家比較熟悉的就是英國的三次工業革命,第一次工業革命讓大機器生產代替手工生產,人類進入“蒸汽時代”;第二次工業革命使人類從“蒸汽時代”進入到“電氣時代”;第三次工業革命使人類生活方式發生了改變,使世界成為了一個整體,各地聯系更加密切,沖擊傳統觀念,改變人們的思想。這個例子無一不體現出物理對生活的影響。但是物理知識的濫用也會造成難以想象的災難。
物理科學的發展首先被應用于軍事領域,特別是核子武器、熱核武器、生化武器、基因武器等大規模殺傷性武器的出現,一旦被誤用則可能會毀滅人類,甚至毀滅地球。比如,1945年美國在日本的長崎和廣島分別扔下了原子彈,這次爆炸讓很多人因為輻射而患上各種疾病,造成大量人員死亡。現代工業文明的發展也必定會帶來各種各樣的危害,有毒物質、噪音、廢水廢氣、溫室效應等等,這些都是世界人民所面臨的嚴峻問題。所以,物理并不是完美的,生活受益于物理,同時生活也是受害于物理。
物理是一把雙刃劍,既可益人也可傷人。要想使物理正確的引領社會的發展,我們應該正確認識物理科學,合理的運用物理科學,不濫用物理科學,這是我們每個人應該做的,也是每個人應該遵守的原則,相信物理科學會帶領世界達到難以想象的高度。
第三篇:生活中的物理 論文
生活中的物理
物理是一門歷史悠久的自然學科。隨著科技的發展,社會的進步,物理已滲入到人類生活的各個領域; 物理學存在于物理學家的身邊;物理學也存在于我們身邊;在學習中,我們要樹立科學意識,大處著眼,小處著手,經歷觀察、思考、實踐、創新等活動,逐步掌握科學的學習方法,訓練科學的思維方式,為自己今后驚嘆不已的發展,為今后美好的生活打下扎實的基礎。
——前言
科學思維方式物理是一門歷史悠久的自然學科,物理科學作為自然科學的重要分支,不僅對物質文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用,而且對人類的思維發展也產生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學,到牛頓時代的經典力學,直至現代物理中的相對論和量子力學等,都是物理學家科學素質、科學精神以及科學思維的有形體現。隨著科技的發展,社會的進步,物理已滲入到人類生活的各個領域。例如,光是找找汽車中的光學知識就有以下幾點:1. 汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡,利用凸鏡對光線的發散作用和成正立、縮小、虛像的特點,使看到的實物小,觀察范圍更大,而保證行車安全。2. 汽車頭燈里的反射鏡是一個凹鏡,它是利用凹鏡能把放在其焦點上的光源發出的光反射成為平行光射出的性質做成的。3. 汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩,汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據透鏡和棱鏡的知識,汽車頭燈玻璃罩相當于一個透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時,司機不僅要看清前方路面的情況,還要還要看清路邊持人、路標、岔路口等。透鏡和棱鏡對光線有折射作用,所以燈罩通過折射,根據實際需要將光分散到需要的方
向上,使光均勻柔和地照亮汽車前進的道路和路邊的景物,同時這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射,以便照明路標和里程碑,從而確保行車安全。4. 轎車上裝有茶色玻璃后,行人很難看清車中人的面孔,茶色玻璃能反射一部分光,還會吸收一部分光,這樣透進車內的光線較弱。要看清乘客的面孔,必須要從面孔反射足夠強的光透射到玻璃外面。由于車內光線較弱,沒有足夠的光透射出來,所以很難看清乘客的面孔。5. 除大型客車外,絕大多數汽車的前窗都是傾斜的,當汽車的前窗玻璃傾斜時,車內乘客經玻璃反射成的像在國的前上方,而路上的行人是不可能出現在上方的空中的,這樣就將車內乘客的像與路上行人分離開來,司機就不會出現錯覺。大型客車較大,前窗離地面要比小汽車高得多,即使前窗豎直裝,像是與窗同高的,而路上的行人不可能出現在這個高度,所以司機也不會將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。
生活中處處充滿物理,我們的衣食住行都與物理有關。1.電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉化為內能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。2.排氣扇(抽油煙機)利用電能轉化為機械能,利用空氣對流進行空氣變換。3.電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭,插入三孔插座,防止用電器漏電和觸電事故的發生。4.微波爐加熱均勻,熱效率高,衛生無污染。加熱原理是利用電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為內能。5.廚房中的電燈,利用電流的熱效應工作,將電能轉化為內能和光能。6.廚房的爐灶(蜂窩煤灶,液化氣灶,煤灶,柴灶)是將化學能轉化為內能,即燃料燃燒放出熱量。
再如下面一個例子:
五香茶雞蛋是人們愛吃的,尤其是趁熱吃味道更美。細心的人會發現,雞蛋剛從滾開的鹵汁里取出來的時候,如果你急于剝殼吃蛋,就難免連殼帶“肉”一起
剝下來。要解決這個問題,有一個訣竅,就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會,然后再剝,蛋殼就容易剝下來。一般的物質,都具有熱脹冷縮的特性。可是,不同的物質受熱或冷卻的時候,伸縮的速度和幅度各不相同。一般說來,密度小的物質,要比密度大的物質容易發生伸縮,伸縮的幅度也大,傳熱快的物質,要比傳熱慢的物質容易伸縮。雞蛋是硬的蛋殼和軟的蛋白、蛋黃組成的,它們的伸縮情況是不一樣的。在溫度變化不大,或變化比較緩慢均勻的情況下,還顯不出什么;一旦溫度劇烈變化,蛋殼和蛋白的伸縮步調就不一致了。把煮得滾燙的雞蛋立即浸入冷水里,蛋殼溫度降低,很快收縮,而蛋白仍然是原來的溫度,還沒有收縮,這時就有一小部分蛋白被蛋殼壓擠到蛋的空頭處。隨后蛋白又因為溫度降低而逐漸收縮,而這時蛋殼的收縮已經很緩慢了,這樣就使蛋白與蛋殼脫離開來,因此,剝起來就不會連殼帶“肉”一起下來了。
明白了這個道理,對我們很有用處。凡需要經受較大溫度變化的東西,如果它們是用兩種不同材料合在一起做的,那么在選擇材料的時候,就必須考慮它們的熱膨脹性質,兩者越接近越好。工程師在設計房屋和橋梁時,都廣泛采用鋼筋混凝土,就是因為鋼材和混凝土的膨脹程度幾乎完全一樣,盡管春夏秋冬的溫度不同,也不會產生有害的作用力,所以鋼筋混凝土的建筑十分堅固。
這樣的例子舉不勝舉,物理是一門實用性很強的科學,與工農業生產、日常生活有著極為密切的聯系。物理規律本身就是對自然現象的總結和抽象。
物理學存在于物理學家的身邊。勤于觀察的意大利物理學家伽利略,在比薩大教堂做禮拜時,懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動引起了他極大的興趣,后來反復觀察,反復研究,發明了擺的等時性;勇于實踐的美國物理學家富蘭克林,為認清“天神發怒”的本質,在一個電閃雷鳴、風雨交加的日子,冒著生命危險,利用司空見慣的風箏將“上帝之火”請下凡,由此發明了避雷針;敢于創新的英國科學家亨利?阿察爾去郵局辦事。當時身旁有位外地人拿出一大版新郵票,準備裁下一枚貼在信封上,苦于沒有小刀。找阿察爾借,阿察爾也沒有。這位外地人靈機一動,取下西服領帶上的別針,在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下郵票。外地人走了,卻給阿察爾留下了一串深深的思考,并由此發明了郵票打孔機,有齒紋的郵票也隨之誕生了;古希臘阿基米德發現阿基米德原理;德國物理學家倫琴發現X射線;……研究身邊的瑣事并有大成就的物理學家的事例不勝枚舉。
物理學也存在于我們的身邊。學了測量的初步知識,我們紛紛做起了軟尺。有位同學別出心裁,用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好,這樣更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼,在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸,軟尺的末端固定在軸上,這樣一個可以收拾并反復使用的卷尺誕生了。同時,這位同學受軟尺自作的啟示,用實驗解決了一道習題:用軟尺測量物體長度時,若把軟尺拉長些,測量值是偏大還是偏小?他做了這樣一個模擬實驗:在白紙上畫一條直線,標上刻度,然后用透明膠粘貼,再扯下來,便做成了“軟尺”,用“軟尺”不僅找到了上題的答案,而且還清楚地看到分度值變大了,知其然,并知其所以然;學了電學的有關知識后,同學們對蚯蚓能承受的最大電壓進行了探究:當給它加上1.5V的電壓時,蚯蚓迅速分泌粘液,且奮力掙扎,從瓶內跳出瓶外。當給它加上3V的電壓時,蚯蚓被電為兩截;有同學在測量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率,并研究其發光情況時,不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓,而是用自己早已準備好的小燈泡做破壞性實驗,不斷加大燈泡兩端的電壓,直至電壓高達9V、燈泡燈絲燒斷,才停止探究;有同學在學習蒸發的知識時,不厭其煩地座
在桌旁觀察相同的兩滴水(其中一滴水灘開),進行聚精會神地觀察,然后進行分析、對比,得出影響蒸發的因素;……同學們捕捉身邊的瑣事進行探究的事例屢見不鮮。
身邊的事物是取之不盡的,對與現實生活聯系很緊密的物理學科來說,更是時時會用到的,用身邊的事例去解釋和總結物理規律,聽起來熟悉,接受起來也就容易了。只要時時留意,經常總結,就會不斷發現有利于物理教學的事物,豐富我們的學習生活,活躍學習氣氛,簡化概念和規律。
今天,人類所有的令人驚嘆不已的科學技術成就,如克隆羊、因特網、核電站、航空技術等,無不是建立在早年的科學家們對身邊瑣事進行觀察并研究的基礎上的。在學習中,同學們要樹立科學意識,大處著眼,小處著手,經歷觀察、思考、實踐、創新等活動,逐步掌握科學的學習方法,訓練科學的思維方式,不久你就會擁有科學家的頭腦,為自己今后驚嘆不已的發展,為今后美好的生活打下扎實的基礎。
我們在日常生活、生產中只要細心觀察身邊的物理現象,聯系到我們學過的物理知識,去分析和解釋這些現象,就能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力。物理作為一門大眾的學科,在生活中的應用數不勝數,廚房中的物理知識應用真可謂冰山一角,我們必須更加努力的學習,積累物理知識,提高自己的科學技術水平,這樣才能使我們的生活變得更美好。
第四篇:生活中的物理(物理論文)
生活中的物理(物理論文)
摘 要:物理是一門歷史悠久的自然學科。隨著科技的發展,社會的進步,物理已滲入到人類生活的各個領域; 物理學存在于物理學家的身邊;物理學也存在于同學們身邊;在學習中,同學們要樹立科學意識,大處著眼,小處著手,經歷觀察、思考、實踐、創新等活動,逐步掌握科學的學習方法,訓練科學的思維方式,不久你就會擁有科學家的頭腦,為自己今后驚嘆不已的發展,為今后美好的生活打下扎實的基礎。
關鍵詞:物理 滲入 人類生活 各個領域 存在 物理學家 同學們 身邊 科學意識 科學學習方法
科學思維方式物理是一門歷史悠久的自然學科,物理科學作為自然科學的重要分支,不僅對物質文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用,而且對人類的思維發展也產生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學,到牛頓時代的經典力學,直至現代物理中的相對論和量子力學等,都是物理學家科學素質、科學精神以及科學思維的有形體現。隨著科技的發展,社會的進步,物理已滲入到人類生活的各個領域。例如,光是找找汽車中的光學知識就有以下幾點:
1. 汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡
利用凸鏡對光線的發散作用和成正立、縮小、虛像的特點,使看到的實物小,觀察范圍更大,而保證行車安全。
2. 汽車頭燈里的反射鏡是一個凹鏡
它是利用凹鏡能把放在其焦點上的光源發出的光反射成為平行光射出的性質做成的。
3. 汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩
汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據透鏡和棱鏡的知識,汽車頭燈玻璃罩相當于一個透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時,司機不僅要看清前方路面的情況,還要還要看清路邊持人、路標、岔路口等。透鏡和棱鏡對光線有折射作用,所以燈罩通過折射,根據實際需要將光分散到需要的方向上,使光均勻柔和地照亮汽車前進的道路和路邊的景物,同時這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射,以便照明路標和里程碑,從而確保行車安全。
4. 轎車上裝有茶色玻璃后,行人很難看清車中人的面孔
茶色玻璃能反射一部分光,還會吸收一部分光,這樣透進車內的光線較弱。要看清乘客的面孔,必須要從面孔反射足夠強的光透射到玻璃外面。由于車內光線較弱,沒有足夠的光透射出來,所以很難看清乘客的面孔。
5. 除大型客車外,絕大多數汽車的前窗都是傾斜的 當汽車的前窗玻璃傾斜時,車內乘客經玻璃反射成的像在國的前上方,而路上的行人是不可能出現在上方的空中的,這樣就將車內乘客的像與路上行人分離開來,司機就不會出現錯覺。大型客車較大,前窗離地面要比小汽車高得多,即使前窗豎直裝,像是與窗同高的,而路上的行人不可能出現在這個高度,所以司機也不會將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆。
再如下面一個例子:
五香茶雞蛋是人們愛吃的,尤其是趁熱吃味道更美。細心的人會發現,雞蛋剛從滾開的鹵汁里取出來的時候,如果你急于剝殼吃蛋,就難免連殼帶“肉”一起剝下來。要解決這個問題,有一個訣竅,就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會,然后再剝,蛋殼就容易剝下來。
一般的物質(少數幾種例外),都具有熱脹冷縮的特性。可是,不同的物質受熱或冷卻的時候,伸縮的速度和幅度各不相同。一般說來,密度小的物質,要比密度大的物質容易發生伸縮,伸縮的幅度也大,傳熱快的物質,要比傳熱慢的物質容易伸縮。雞蛋是硬的蛋殼和軟的蛋白、蛋黃組成的,它們的伸縮情況是不一樣的。在溫度變化不大,或變化比較緩慢均勻的情況下,還顯不出什么;一旦溫度劇烈變化,蛋殼和蛋白的伸縮步調就不一致了。把煮得滾燙的雞蛋立即浸入冷水里,蛋殼溫度降低,很快收縮,而蛋白仍然是原來的溫度,還沒有收縮,這時就有一小部分蛋白被蛋殼壓擠到蛋的空頭處。隨后蛋白又因為溫度降低而逐漸收縮,而這時蛋殼的收縮已經很緩慢了,這樣就使蛋白與蛋殼脫離開來,因此,剝起來就不會連殼帶“肉”一起下來了。
明白了這個道理,對我們很有用處。凡需要經受較大溫度變化的東西,如果它們是用兩種不同材料合在一起做的,那么在選擇材料的時候,就必須考慮它們的熱膨脹性質,兩者越接近越好。工程師在設計房屋和橋梁時,都廣泛采用鋼筋混凝土,就是因為鋼材和混凝土的膨脹程度幾乎完全一樣,盡管春夏秋冬的溫度不同,也不會產生有害的作用力,所以鋼筋混凝土的建筑十分堅固。
另外,有些電器元件卻是用兩種熱膨脹性質差別很大的金屬制成的。例如,銅片的熱膨脹比鐵片大,把銅片和鐵片釘在一起的雙金屬片,在同樣情況下受熱,就會因膨脹程度不同而發生彎曲。利用這一性質制成了許多自動控制裝置和儀表。日光燈的“啟動器”里就有小巧的雙金屬片,它隨著溫度的變化,能夠自動屈伸,起到自動開啟日光燈的作用。
這樣的例子舉不勝舉,物理是一門實用性很強的科學,與工農業生產、日常生活有著極為密切的聯系。物理規律本身就是對自然現象的總結和抽象。
談到物理學,有些同學覺得很難;談到物理探究,有同學覺得深不可測;談到物理學家,有同學更是感到他們都不是凡人。誠然,成為物理學家的人的確屈指可數,但只要勤于觀察,善于思考,勇于實踐,敢于創新,從生活走向物理,你就會發現:其實,物理就在身邊。正如馬克思說的:“科學就是實驗的科學,科學就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不但是我們的一門學科,更重要的,它還是一門科學。
物理學存在于物理學家的身邊。勤于觀察的意大利物理學家伽利略,在比薩大教堂做禮拜時,懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動引起了他極大的興趣,后來反復觀察,反復研究,發明了擺的等時性;勇于實踐的美國物理學家富蘭克林,為認清“天神發怒”的本質,在一個電閃雷鳴、風雨交加的日子,冒著生命危險,利用司空見慣的風箏將“上帝之火”請下凡,由此發明了避雷針;敢于創新的英國科學家亨利?阿察爾去郵局辦事。當時身旁有位外地人拿出一大版新郵票,準備裁下一枚貼在信封上,苦于沒有小刀。找阿察爾借,阿察爾也沒有。這位外地人靈機一動,取下西服領帶上的別針,在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下郵票。外地人走了,卻給阿察爾留下了一串深深的思考,并由此發明了郵票打孔機,有齒紋的郵票也隨之誕生了;古希臘阿基米德發現阿基米德原理;德國物理學家倫琴發現X射線;??研究身邊的瑣事并有大成就的物理學家的事例不勝枚舉。
物理學也存在于同學們身邊。學了測量的初步知識,同學們紛紛做起了軟尺。有位同學別出心裁,用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好,這樣更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼,在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸,軟尺的末端固定在軸上,這樣一個可以收拾并反復使用的卷尺誕生了。同時,這位同學受軟尺自作的啟示,用實驗解決了一道習題:用軟尺測量物體長度時,若把軟尺拉長些,測量值是偏大還是偏小?他做了這樣一個模擬實驗:在白紙上畫一條直線,標上刻度,然后用透明膠粘貼,再扯下來,便做成了“軟尺”,用“軟尺”不僅找到了上題的答案,而且還清楚地看到分度值變大了,知其然,并知其所以然;學了電學的有關知識后,同學們對蚯蚓能承受的最大電壓進行了探究:當給它加上1.5V的電壓時,蚯蚓迅速分泌粘液,且奮力掙扎,從瓶內跳出瓶外。當給它加上3V的電壓時,蚯蚓被電為兩截;有同學在測量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率,并研究其發光情況時,不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓,而是用自己早已準備好的小燈泡做破壞性實驗,不斷加大燈泡兩端的電壓,直至電壓高達9V、燈泡燈絲燒斷,才停止探究;有同學在學習蒸發的知識時,不厭其煩地座在桌旁觀察相同的兩滴水(其中一滴水灘開),進行聚精會神地觀察,然后進行分析、對比,得出影響蒸發的因素;??同學們捕捉身邊的瑣事進行探究的事例屢見不鮮。
身邊的事物是取之不盡的,對與現實生活聯系很緊密的物理學科來說,更是時時會用到的,用身邊的事例去解釋和總結物理規律,學生聽起來熟悉,接受起來也就容易了。只要時時留意,經常總結,就會不斷發現有利于物理教學的事物,豐富我們的課堂,活躍教學氣氛,簡化概念和規律。新課標告訴我們“義務教育階段的物理課程應貼近學生生活,符合學生認知特點,激發并保持學生的學習興趣,通過探索物理現象,揭示隱藏其中的物理規律,并將其應用于生產生活實際,培養學生終身的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。”
今天,人類所有的令人驚嘆不已的科學技術成就,如克隆羊、因特網、核電站、航空技術等,無不是建立在早年的科學家們對身邊瑣事進行觀察并研究的基礎上的。在學習中,同學們要樹立科學意識,大處著眼,小處著手,經歷觀察、思考、實踐、創新等活動,逐步掌握科學的學習方法,訓練科學的思維方式,不久你就會擁有科學家的頭腦,為自己今后驚嘆不已的發展,為今后美好的生活打下扎實的基礎。
主要參考文獻:
教育部:初中物理新課程標準(實驗稿)
邢紅軍:《論科學技術發展與中學物理課程改革》《中學物理教考》1998年第4期
李榮明 張云生:《用原型啟發培養學生的創新思維》《物理教學探討》2000年第8期
[美] L.愛波斯坦 [美] P.哈威特 《趣味物理尋答集》
第五篇:生活中的物理論文
生活中的物理
牛曉凱 2011級生物科學專業 20111340011010
摘 要
管理學是系統研究管理活動的基本規律和一般方法的科學。管理學是適應現代社會化大生產的需要產生的,它的目的是:研究在現有的條件下,如何通過合理的組織和配置人、財、物等因素,提高生產力的水平。管理學是一門綜合性的交叉學科。既然是交叉性的學科就與生活中的物理學有許多相通的地方。本文簡略的介紹管理學利用物理現象所取得的一些成就和一些管理學離不開的物理知識。
關鍵詞:管理與物理人工降雨
其實在管理學中利用物理想象來達到理想的管理目的的例子很多,下面我就通過以下幾個例子來介紹管理學與物理之間的不可分割的聯系。
人工降雨。
“??傍晚可能有雷陣雨。”8月8日的北京,潮濕悶熱,像是憋著一場暴雨,讓人無法不相信這樣的天氣預報。
“這雨怎么還不下?先下了晚上就不會有影響了!”對于晚上將要上演的奧運會開幕大戲,天氣這個角色將如何上場,所有人都揪著心,盼望著天公作美。
直到8月9日凌晨,北京奧運會開幕式結束,國家主體育場“鳥巢”滴雨未下。有人認為是氣象臺預報錯了,有人說是老天爺開眼了。其實,所有功勞都應該記在氣象人身上———這是中國有史以來最大規模的有組織、有計劃成功實施的人工影響天氣作業,也是奧運史上在開幕式階段首次實現人工消雨。
這也是人們在管理的過程中利用物理現象而達到的一個重要而且完美的管理與物理結合的例子。
下面就介紹一下人工降雨所利用的物理學知識和好處。
一、人工降雨的方式人工降雨的方式人工降雨的方式人工降雨的方式
呼風喚雨曾經是人們的美好愿望,隨著現代科技的進步,這一夢想已變成了現實,人工降雨便是其中一種實用的方式。炎熱的夏天,一場大雨滂沱而至,溫度下降,空氣濕潤又涼爽,該是如何的愜意!同理,冬季里人工降雪即可以水土保墑,又可以凈化空氣,減少細菌的產生,還可以給人們帶來雪中的情趣。
目前,我國的人工降雨方法有三種:一種是利用飛機把冷卻劑(干冰、液氮等化學藥劑)播灑到云中,使云層溫度下降,同時細小水滴冰晶迅速增多加大,最后形成降雨;另一種是在云中播灑吸濕性強的凝結核(如食鹽、氯化鈣、碘化銀、硫化銅等無機鹽),使云滴增大為雨滴降落下來;還有就是利用高射炮、火箭等向云層轟擊產生強大的沖擊波,使云與云發生碰撞,合并增大成雨滴降落下來。
我國的人工增雨始于1958年,當時吉林省遭遇百年未遇的大旱,國家和吉林省的有關科學家們在地方政府的支持下,開展了第一次飛機人工增雨試驗。遼寧省在20世紀50年代就開展了高炮人工增雨、防雹作業。全省潛在春旱發生面積達到2200多萬畝,1991年正式開展飛機人工增雨作業,每年發射炮彈2萬多發,平均為遼寧增加降水12億立方。從原先負責朝陽和沈陽增雨作業的第一架飛機正式進駐阜新進場開始。發展到現在的火箭增雨系統3架飛機將和360門高炮、56套火箭發射系統。2005年廠家提供608發火箭彈,1萬發“37”
高炮人工降雨彈,增雨催化劑準備充足,已經形成一個較完整的人工影響天氣作業體系。
但人造雨水是不是像自來水龍頭那樣擰開就來呢?目前我國還辦不到,只有俄羅斯、美國等少數幾個國家掌握無云降雨技術。所以我們的方式是把云留住,只要有云彩才能夠降雨。干旱時,如果天空飄來一片云,就是人工降雨的好條件。早期的人工降雨對自然氣候的要求較高,必須有足夠厚實的云層,合適的溫度和風向等條件。隨著技術的進步,我國已經能在各種氣候條件下實施人工降雨。針對不同的氣象條件,有不同的降雨方法,但惟一不可缺少的前提是大氣中必須有足夠的水蒸氣。也就是說,天空中的云層是水蒸氣最好的載體,只要干旱地區上空有充足的云層,便可進行人工降雨。無論用哪種方法進行人工降雨,有利的氣象狀況都是必要條件。如果屆時天空萬里無云或云層不多、不厚,氣象部門也只能是巧婦難為無米之炊,望天而生嘆。另外,人工降雨的成本相對較高,其中包括租用飛機和機場的資金,因此只能是應需而為之。
二、人工降雨的好處人工降雨的好處人工降雨的好處人工降雨的好處
好處之一、一場人工降雨可降溫5℃以上。
實踐表明,火箭降雨降溫的效果極其明顯,在夏季采取人工降雨過后,氣溫一般要下降5℃—1O℃。南京曾為緩解干旱采取了人工降雨的方法。降雨前南京的最高氣溫達到了38.1℃,火箭降雨后,南京的最高氣溫降至29.5℃,一場人工降雨竟讓氣溫降了8.6℃。
好處之
二、采用人工降雨手段,緩解夏天的用電壓力。
夏天人工降雨以降低氣溫應對缺電,減少開空調耗電的壓力。上海今年夏天有約500家企業面臨避峰讓電的境況,并前后有7批企業進行輪休。杭州市政府甚至號召各企業到北方度假旅游避暑。夏天,我就曾經接待過兩批浙江的網友,因為當地高溫酷暑,單位集體放假到沈陽度假。后來因為實施人工降雨,江浙一帶解決了這個問題。
好處之
三、實施人工降雨向天借水。
由于科技的發展,由過去的旱季作業擴展到雨季作業,從單純農業抗旱轉向水庫蓄水、用以改善水資源生態。專家介紹:實施人工降雨,作業后回波強度會增大5dBZ左右(什么東東我也不清楚),會出現小到中雨,對于增加地表蓄水,改善生態環境十分有利。據測算,一片約30立方千米的云塊,若按每立方米含水量為1.74克計算,這片云大約有5.2萬噸降水量,對干旱地區而言,可謂是“液體黃金”。每年我國都有大部分地區出現干旱,特別是云南、廣東、臺灣等省紛紛遭遇嚴重旱情。面對干旱形勢,人工降雨幾乎成了具有立竿見影之效的最后一道法寶。為了解決農田干旱灌溉問題,北京市就利用飛機在密云和官廳水庫上游羊河、桑乾河、潮河、白河流域5萬平方公里進行了22次液氮人工增雨作業,創造了1.7962億元的產值。工作人員乘安—26專用飛機飛赴北京西部和河北懷來、宣化等地進行增雨作業。三小時內,在北京上風方向4000米高空處共播灑液氮400升。北京喜降入夏以來頭一場通透的大雨。人工降雨緩解了旱情,莊稼“喝”得過癮。目前,北京市已在海淀、延慶、平谷、昌平等區縣設立19個作業點,擁有高炮37門、火箭發射器6部,地面作業人員150余人。今年,北京市還將積極實施人工消霧、消雨的影響天氣作業。各省氣象部門陸續成立了人工降雨辦公室,浙江省今年又借助熱帶風暴,實施了兩次增雨。浙江省氣象局消息說,人工增雨的效果明顯,對緩解浙江全省性的干旱和高溫天氣起到了一定的作用。飛機從杭州筧橋機場升空,飛往紹興、臺州、溫州、麗水東部、金華、杭州南部等。據氣象部門監測,在實施人工增雨作業后,浙江的溫州、臺州地區下了中到大雨,局部暴雨,紹興及麗水東部、寧波南部的部分地區下了小到中雨,金華局部地區下了陣雨。
好處之
四、防止冰雹、大霧、霜凍
在冰雹形成期間人工降雨,會使冰雹變成雨水,當天空大霧彌漫,實施人工降雨,會使
霧氣結成雨滴,很快消散。當霜凍來臨,人工降雨會迅速化解霜凍。好處之
五、人工降雨還可以救火 大興安嶺根河地區曾發生火災,由于在火場上空實施了人工降雨,大興安嶺原始森林火災得到全面控制。以前森林發生火災,完全靠人力去撲救,效果甚微,還容易發生傷亡,而且一燒就是很多天,救火其實主要靠開辟防火通道。如今,人工降雨,幫了大忙。發生森林大火的天空云量較多,水氣含量較高,實施人工降雨,出動增雨飛機,在云層上面投灑碘化銀,促使云層中的水滴增大,形成降雨。
結 論
本文主要采用文獻法論述了物理知識與管理學結合的成功例子,根據已有的文獻進行歸納、總結,目的是讓讀者通過本文能夠更好的了解物理與生活實際的聯系。
本文的基本結構是這樣的:首先簡單的介紹了一個管理與物理結合的完美的例子,用來說明管理學的實施和物理學的密切關系。然后介紹了人工降雨的物理原因與其好處。
論文存在很多不足之處有待完善,但我還是希望通過這些介紹能讓更多的人了解物理學給我們帶來的便利,我們的生活離不開物理,只是也希望更多的人能夠注意、了解,掌握更多的物理知識和現象。