淺談高中物理與新型能源科學的關系

劉彥廷

摘要：近年來，隨著社會的高速發展與城市建設水平的提高，人們對于自然資源的開發與利用逐漸增加，由此導致的自然資源的過度開發與自然資源的浪費已經成為近年來世界范圍內的主要環境問題。因此，新型能源科學的研究是順應社會發展的必然趨勢。因此本文立足于環境可持續發展角度，淺談高中物理與新型能源科學的關系，并對新型能源提出獨到的見解，從而更加切實地理解物理學的理論、感受物理學的學科魅力。

關鍵詞：高中；物理；新型能源；關系

一、新型能源科學概述

1、新型能源科學的概念。新型能源科學是相對于傳統能源科學的一種科學，是指探索與研究一系列傳統能源以外能源，其中包括：風能、太陽能、地熱能、海洋能等能源科學。新型能源科學主要是研究以新能源、新材料或者新技術為基礎，利用物理學及其他學科的相關理論，通過科學分析與實驗，將這些新型材料與新技術應用到能源的開發之中。簡而言之，新型能源科學是一種將新型能源代替傳統能源，走可持續發展的道路的科學。

2、新型能源科學的類別。第一，風能。風能是新型能源科學的主要形式之一。風能是指地表的空氣流動所做的功，將這些功作為新的能源形式。風能是一種無污染、可持續使用的新型能源，風速越大，風能就越大。目前，許多國家已經引建了許多大型風力發電站，大規模投入生活與生產。第二，太陽能。太陽能是指太陽的熱輻射能，是一種巨大且長久的能源。太陽能在人們的生產與生活中的應用十分廣泛，太陽能可以用來發電或者供熱取暖，是一種可再生能源。第三，海洋能。海洋能是一種蘊藏在廣袤海洋中的能量，是一種蘊藏量巨大但具有一定開發難度的新型能源，它是指海洋通過一系列物理過程對能量進行吸收、轉化和儲存的能量，具體表現為波浪、鹽度、溫度等。

二、物理學原理與新型能源科學的相互作用

1、物理學原理對新型能源科學的指導作用。一方面，物理學原理對新型能源科學具有指導作用，新型能源科學的研究過程始終以物理學原理為基礎，可以說，物理學原理使得在新型能源科學研究領域的每一個進展有據可依。物理學原理對新型能源科學與新能源開發過程起著至關重要的導向作用，是新型能源科學發展的基石。

2、新型能源科學對物理學的推動作用。另一方面，新型能源科學對物理學有著十分重要的推動作用。因為，在新能源科學的研究過程中，會涉及目前物理學沒有研究或涉足的領域，這些新能源科學的發展給物理學帶來了新的活力，這些未知的現象同時也會為物理學的發展助力。

總的來說，物理學原理與新能源科學是辯證統一，相互作用的。物理學原理與新能源科學二者緊密聯系，不可分割。

三、物理學在新型能源科學中的應用

1、風力發電。風能是一種無污染、可持續使用的新型能源，由物理公式E=1/2（ρtsυ3）可得：風速越大，風的橫截面越大，風能就越大。譬如，夏威夷群島發電站是目前是世界最大風力發電站，它每年的發電量可達一千萬千瓦時；而在中國的東北、西北與東南地區，也建立了許多風力發電站，譬如新疆達板城風電廠目前每年產電1800萬千瓦時。

2、磁懸浮技術。磁懸浮技術是一種新型技術，是指讓物體的磁力克服它的重力，從而實現其懸浮的技術。磁懸浮技術的成熟使得磁懸浮列車的出現成為可能。由物理學原理可知，兩塊同級的磁鐵靠近會互相排斥，不同級的磁鐵靠近則會互相吸引。磁懸浮技術充分引用了這兩種吸引力與排斥力。中國的第一輛磁懸浮列車已經在2003年的上海成功運行。磁懸浮列車的優勢在于它的速度極快、且由于其懸浮與空中與地面沒有摩擦因此運行噪聲小，且成本較低，減少了對傳統能源的耗費，一旦大規模投入運行，有利于環境與自然資源的保護。

3、新型功能材料。新型功能材料是物理學在新型能源科學領域的另一項偉大成就，新型功能材料是指那些將原有的光學、力學、電學等通過物理效應轉化為其他的能，或使得這些能相互轉化而形成的功能材料。隨著物理學的發展與社會科技水平的提高，這些新型功能材料的研究已經逐漸成熟，許多新型功能材料已經廣泛地被應用于我們的日常生產與生活。譬如，新型陶瓷材料就是常見的新型功能材料，它是通過物理效應，改良傳統瓷磚材料的性能特點。在熱能方面，它具有隔熱，耐高溫的特點；在機械能方面，它具有防滑，耐磨擦的特點；在電能方面，它具有絕緣的特點。

由上可見，物理學在新型能源科學領域有著十分廣泛的應用，物理學為新型能源科學的研究提供了理論基礎與理論依據。

四、結語

綜上所述，新型能源科學以其環保、可持續性強等優勢，已經逐漸被應用到人們的生活之中，可以說新型能源科學的研究是順應社會發展的必然趨勢的。因此，立足于物理學的相關概念與原理與社會實際，研究物理學與新型能源科學的相互關系，并充分探討物理學在新型能源科學中的應用可以為新型能源的研究指明方向，也為物理學帶來新的活力，具有一定的現實意義。因此作為高中生，我們應該夯實書本基礎，并善于思考與總結生活中的物理現象，發散思維，不斷為未來的大學物理學科的學習奠定基礎，也為未來社會的發展奉獻自己的一份力量。

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