神奇有用的物理世界

劉長欣

同學們，物理世界的大門已經向你敞開，歡迎你進入令人驚嘆的物理世界暢游，感受物理學的神奇，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用？

物理學是研究自然界物質的結構、相互作用和運動規律的自然科學，物理學的研究對象非常豐富，包括聲、光、熱、力、電等自然現象，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，

物理學的發展對人類生活產生了重大的影響，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。由于牛頓力學體系的建立和熱力學的發展，推動了世界上第一臺動力機械——蒸汽機的發明；對蒸汽機的深入研究，又促進了內燃機、蒸汽輪機的發明，在此基礎上，又發明了火車、汽車、輪船、飛機……引起了第一次工業革命，使人類進入了工業化時代。

第二個階段：到了19世紀，在法拉第等電磁理論的推動下，人們成功地制造出了發電機、電動機、用電器等設備，引起了第二次工業革命，使人類進入了工業電氣化時代，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世紀以來，由于相對論和量子力學的建立，人們對原子、原子核結構的認識日益深入，促進了半導體技術、激光技術、紅外遙感技術、超導技術、納米技術、信息技術等的發展，使人類進入了原子能、電子計算機、現代通信、自動化、空間科學等高新技術的時代，現代科學技術正在經歷一場偉大的革命，我們的生活也在經歷著日新月異的變化。

可以說，物理學是現代技術的重要基礎，物理學對推動人類社會的發展有重要作用。

物理學這么重要，能起這么大的作用。是不是物理很神秘？很難學？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，我們的生活中“物理的影子”無處不在。

汽車已經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提醒雨雪天氣謹慎慢行，圖1D顯示轉彎路段路面內低外高，圖lE提醒汽車轉彎要減速，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？轉彎處的路面為什么要修成傾斜（內側稍低，外側稍高）的？汽車轉彎時為什么要限速？這些都是物理學研究的內容。學習了力學知識后，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，然后對準漏斗細管向下用力吹氣，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，

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聯嗎？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，關鍵是你是否做了、隱藏的規律是否找到！大家可以試一試，這兩個實驗結果出乎預料，令你稱奇，而實驗所揭示的物理規律能解決很多生活中的問題，如，能解釋飛機為什么能升空，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，旋轉前進的足球為什么路徑會發生彎曲而形成“香蕉球”等，唐代詩人杜甫在《茅屋為秋風所破歌》中寫道“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅”，利用這兩個實驗所揭示的物理規律，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律，還可以制成噴霧器、水流抽氣機、汽油發動機的霧化器等。

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，然而由于用眼不當或生理變化等原因，有的人會近視，有的人會遠視，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，你能區分出哪副是老花鏡，哪副是近視鏡嗎？你知道眼鏡的度數是怎么算出來的嗎？你知道近視眼與遠視眼的成因嗎？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？學習光學的知識后，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？你知道怎樣調節樂器的音調嗎？學習聲學的知識后，這些你都會知道的。

同學們，關于物理知識在生活中的應用。實在是太多了，相信只要努力學好物理，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，物理學習會非常艱辛。物理探究會樂趣無窮，希望你們能認真觀察，細致探究，積極思考，在美妙的物理世界里，既學到知識，又掌握方法，提升自己的能力，成為國家的有用之才。

責任編輯 程哲