劉禹宏
摘 要:物理是研究物質以及規律的一門科學,是非常有趣的自然科目。一切物理原理在生活中都極為廣泛,生活中人們的許多常識都能夠蘊含物理原理進行解釋。高中生在學習物理的過程中,既要對一些生活中的物理現象加以分析,辯證看待,也要對這些物理現象背后的物理原理進行關注和思考。只要高中生愿意對生活中的一些生活常識中的物理現象進行仔細觀察和研究,就會發現物理原理是無處不在的,存在于生活中的每個角落中,也正是這些規律讓世界變得多姿多彩。文章從高中生視角出發,以客觀化和全面化的視角觀察問題,結合所學相關物理知識,對生活常識中蘊含的物理原理作一個探究。
關鍵詞:生活常識;物理現象;高中生視角;物理原理
物理學科的研究領域非常廣泛,主要研究領域為聲、力、熱、光、電,而這些領域在生活中的運用又極為廣泛。物理是如此地美妙,人們可以根據物理原理來完成許多事情,如利用重力使勢能轉化為向下的動能,利用回聲的間隔進行測量距離,利用電磁感應產生電能等等。
一、蘊含物理原理的生活常識舉例
并不是所有的生活常識都蘊含著物理原理,但只要耐心地進行觀察,就會發現生活常識大多蘊含著物理原理。這說明了物理原理在生活中的運用是非常廣泛的,看似非常簡單的生活常識也蘊含著物理原理,我們應該用心地對待生活和觀察生活,才能夠從生活中汲取更多的知識和智慧。此外,遵循物理原理也是非常重要的,只要留心觀察,生活中的一些事故或是災難都是人們沒有遵循物理原理導致的,因此在了解生活常識的同時人們也需要遵循物理原理,從而使自己的生活更加便捷和舒適。生活中蘊含物理原理的常識有很多,只要留心觀察在生活的各個角落中也隨處可見,將一些蘊含物理原理的生活常識分為三個方面:
(1)乘車要系好安全帶。隨著社會的進步和科技的發展,汽車客車轎車等車輛已經成為了人們不可分離的代步工具,而每個人都知道乘車的時候必須要系好安全帶,才能夠保證自己的安全。然而很少人不理解為什么乘車要系好安全帶,他們認為自己相對于地面而言是移動的,但想對于汽車而言是靜止的,一旦汽車發生事故,自己也應該和汽車一起靜止。這種想法當然是錯誤的,一旦汽車失去控制,人并不會停止移動,而是會繼續向前移動造成災難。
(2)盡量不要在施工現場待著,謹防被物體砸傷。人們都知道不可以高空拋物,也不可以在施工現場待太久,防止被天上掉下的物體砸傷,這其中也隱含著物理原理。盡管這個生活常識人人都知道,但也有一些異想天開的人提出疑問,為什么從高處落下的重量輕的物體會砸傷人?因為物體從高處落下前后質量并不會產生變化,卻為什么輕物體砸中人后也能夠使人重傷?他們認為物體質量是不變的,重力也是不變的,因此從高處落下的輕物體并不會把人砸成重傷。但現實生活中被高處落下的輕物體砸成重傷的人并不少,盡管高處的物體質量不會變化,但其能量卻會不斷增加,當從高處落下之后能量越來越大,一旦與人接觸悲劇就發生了。
(3)讓家庭電器工作時會接電。每個人都知道想要讓家庭電器工作必須要插電,如果不接電,家庭電器就無法正常地進行工作。此外,當電壓過大和過小時家庭電器的工作效率也會隨之提升或者降低,例如當電源充足電壓過大時,燈泡會變得比正常通電時更亮,當電源不足電壓過小時,燈泡則會變得比平時更暗淡。有人會提出疑問,為什么家庭電器運作需要通電并且受到電的影響呢?消失的電能哪里去了?能不能發明不通電也能夠使用的家庭電器?事實上,家庭電器必須要用電來支撐,這是最基礎的生活常識之一,哪怕社會再如何發展,科技再如何進步,都不會存在不消耗電能的電器。
二、生活常識蘊含的物理原理
看似簡單的生活常識實際遵循了物理學的規律,而這些物理學規律也被人們稱之為物理原理。上述三個案例中,無論哪一個案例都蘊含著物理原理,人們使用安全帶保護自己、遠離高空拋物現場保護自己以及給用電器供電使其工作都遵循了物理原理。如今人們的生活越來越方便和舒適也是因為遵循物理原理導致的,物理學研究發展了物理原理,人們以此遵循并使得生活多姿多彩。上述三個物理常識蘊含著的物理原理并不復雜,以下將逐一分析:
(一)物體具有慣性
人們乘車的時候之所以要系好安全帶,是因為物體具有慣性。當人乘坐車輛時,相對于地面正在高速移動,而一旦發生事故車輛被迫停下,人依舊會保持向前運動的狀態,如果不系上安全帶很可能會飛出窗外。慣性并不是一種力,而是物體固有的一種屬性,當長時間保持靜止的物體加速時,會產生一種阻力;當長時間移動的物體瞬間靜止時,它仍然會保持運動的狀態。人們帶上安全帶遵循了慣性的物理原理,即便乘車不幸發生事故,人們也可以借著安全帶的緩沖幸免于難。
(二)高處的物體具備重力勢能,會轉化為動能
人們不能夠靠近施工現場,是因為施工現場經常會高空拋物,盡管一些物體重量很輕,卻依舊會將人砸得頭破血流。這是因為高處的物體具備較大的重力勢能,而一旦它的高度降低,這種重力勢能將會迅速轉化為動能,動能過高的物體一旦砸在人的身上就會發生事故。因此不管物體的質量是大是小,只要是高處的物體就會具備較大的重力勢能,這些重力勢能轉化為動能就會產生巨大的能量,容易對人造成傷害。
(三)能量是守恒的
家用電器之所以需要用電是因為其工作需要電能,當這些能量不足的時候,家用電器沒用辦法工作。給家用電器供電遵循了能量守恒定律,能量守恒定律是指能量只能夠相互轉化,不能夠憑空產生或者憑空消失,而總量是守恒的。當電壓過高時燈泡比平時更亮,當電壓過低時燈泡比平時更暗,這充分證明了能量的轉換是守恒的。人們遵守能量守恒定律,將電能轉化為其他方面的能量,使得家用電器可以進行正常的工作,這是遵循物理原理的一種表現,也充分證實了遵循物理原理能夠使生活變得更加美好。
綜上所述,蘊含物理原理的生活常識有很多,如乘車要系好安全帶、盡量不要在施工現場待著,謹防被物體砸傷、讓家庭電器工作時會接電。事實上,生活常識大多蘊含著物理原理,例如物體具備重力勢能,具備慣性,能量是守恒的等等。我們在生活中應該學會舉一反三,觀察物理現象,才能夠讓生活變得更加便捷和舒適。
參考文獻:
[1]李昊陽.生活中的物理現象及學習應用分析[J].科學大眾(科學教育),2018-03-20.
[2]楊永才.合理應用生活中的物理現象[J].學知報,2011-06-06.